一种非均匀流场的烟气成分测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及烟气成分测量技术领域，具体设及一种非均匀流场的烟气成分测量装 置。
【背景技术】
[0002] 对于火电厂烟气成分的测量，主要针对烟气中的污染物(S02、N0x等）、氧量、水分 W及脱硝未反应的氨等。火电厂环保设施的投运状态，需根据上述烟气成分的在线测量结 果进行实时调整，W便达到最佳的排放控制水平。随着我国对大气污染物排放水平的控制 越来越严格，烟气成分的测量正逐渐受到重视。
[0003] 目前，随着火电厂机组规模越来越大、烟道截面逐渐增大，有时需要对不规则、不 均匀的烟气流场成分进行测量，现有的烟气成分在线测量手段已无法满足目前的使用要 求。现有烟气成分在线测量手段存在一些缺点，包括:测点布置仅靠近烟道一侧，且伸入烟 道内部的取样部分太短，无法测量烟道中屯、及对侧的烟气成分，不具有代表性;测点太少， 往往用一两个测点的测量结果来代替整个烟道截面的实际值，使得测试数据随测点位置处 的烟气成分波动而波动，造成了测试结果的不准确性W及测试结果的剧烈波动;无法满足 不规则、不均匀烟气流场成分的测量要求，测量结果与实际值偏差较大。
【发明内容】
[0004] 针对现有在线烟气成分测量手段存在的不足，本发明的目的是提供一种非均匀流 场的烟气成分测量装置，能够实现在非均匀流场中对烟气成分的精确测量。
[0005] 为达到上述目的，本发明设采取的具体技术方案是：
[0006] -种非均匀流场烟气成分测量装置，安装于内部流场为非均匀流场的一烟道连接 件;包括：
[0007] 设置于所述烟道连接件的入口处及出口处的与至少两套取样管路;所述取样管路 包括:一主管路;均匀布置在所述烟道连接件的入口处或出口处的一横截面内与所述主管 路连通的多根分管路;所述多根分管路上开设有均布于前述横截面内的多个取样孔；
[000引所述主管路连接一烟气成分收集测量单元。
[0009] 进一步地，所述烟道连接件选自截面变化管连接件、角度变化管连接件及管数量 变化连接件。
[0010] 进一步地，所述取样孔的开口方向与所述烟道连接件内烟气流向一致。
[0011] 进一步地，所述多个取样孔阵列均布或者环形均布于所述横截面。
[0012] 进一步地，所述烟道连接件的入口处或出口处的截面面积大于等于0.3m2。
[0013] 进一步地，所述烟气成分收集测量单元用W测量烟道连接件中污染物的含量。
[0014] 进一步地，所述分管路为等截面管，各所述取样孔的开口面积之间的比例关系满 足:各所述取样孔内的烟气流速相同。
[0015] 进一步地，所述分管路为阶梯管，包括任一分管路上设置的取样孔的数量对应的 多节管段，各节管段的截面面积之间的比例关系满足:所述横截面内各取样孔内的烟气流 速相同。
[0016] 进一步地，所述烟道连接件的入口处或出口处的横截面为矩形，所述取样孔阵列 均布于所述横截面内，所述横截面分为与所述取样孔数量和位置对应的多个等面积的矩形 区域，所述矩形区域的面积为0.08-1. Onf。
[0017] 进一步地，所述烟道连接件的入口处或出口处的横截面为圆形，所述取样孔环形 均布于所述横截面内，所述横截面分为与所述取样孔数量和位置对应的多个等面积的环形 或扇形区域，所述环形或扇形区域的面积为0.1-1.57m2。
[0018] 通过采取上述技术方案，本发明具有W下有益效果：
[0019] (1)通过采用多根分管路设计，每根分管路上设置有多个取样孔，可W做到对烟道 连接件横截面的全覆盖，面积覆盖程度较现有技术大幅度提高。
[0020] (2)可准确测量非均匀烟气流场。烟气经过取样孔、取样管路，汇总流入烟道连接 件外布置的烟气成分收集测量单元，烟气成分的测量结果为多取样孔的平均结果，即整个 横截面上的平均结果，且上述平均结果是实时平均，而非数学平均(数学平均即可认为多次 对一个测点进行测量，最后再将多次测量结果取平均值;或者使用同一测量装置分别测量 多个测点后，再将多次测量结果取平均值。由于烟道内烟气流速并非均一的，烟气分布也是 实时变化，运样非常可能会导致测量结果不准确)有效避免了个别取样孔处烟气成分波动 而造成的测量结果波动，测量结果更为准确、更具代表性。测量取样管路可根据非均匀烟气 流场的形式灵活布置，有很好的截面适应性，取样管路和取样孔可将不规则的烟气流场截 面完全覆盖，可对整个非均匀烟气流场截面进行准确测量；
[0021] (3)整个装置加工安装方便，适应性强。在工程应用中，可根据实际情况灵活调整 取样孔、取样管的布置数量，也可采用分区布置的方法，适应性强。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明一实施例中的非均匀流场烟气成分测量装置中在一横截面内的取样 管路的布置示意图。
[0023] 图2为本发明一实施例中的等截面管形式的分管路的结构示意图。
[0024] 图3为本发明另一实施例中的阶梯管形式的分管路的结构示意图。
[0025] 图4为本发明一实施例中的非均匀流场烟气成分测量装置的布置示意图。
[0026] 图5为本发明又一实施例中的非均匀流场烟气成分测量装置的布置示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。下面配合所附图对本发明的特征和优点作详细说明。
[0028] 结合图1，一实施例中，提供一种非均匀流场烟气成分测量装置，安装于内部流场 为非均匀流场的烟道连接件01;包括：
[0029] 设置于烟道连接件01的入口处及出口处的与至少两套取样管路02;取样管路02包 括:一主管路;均匀布置在烟道连接件01的入口处或出口处的一横截面内与主管路连通的 多根分管路；多根分管路上开设有均布于前述横截面内的多个取样孔03;主管路连接烟气 成分收集测量单元04。烟气成分收集测量单元04用W测量烟气中各种污染物的含量，为目 前公知仪器，例如烟气成分分析仪，在实际应用中，可根据不同流量选取其相应规格。其具 体结构和功能为本领域技术人员所习知，且在目前对烟气成分进行测量、分析的实际工程 中广泛应用，在此不再寶述。
[0030] 具体地，烟道连接件选自截面变化管连接件，例如如图4所示的变径接头07,天圆 地方等；角度变化管连接件，例如如图5所示的弯头08;管数量变化连接件（图未示），例如Ξ 通接头，此时，取样管路的数量与连接件的接口数量相同，也就是说Ξ通接头则设置Ξ套取 样管路。
[0031] 取样孔3的开口方向与烟道连接件内烟气流向一致。也就是说，取样孔为背向烟气 来流布置，可W防止取样孔堵塞。
[0032] 取样管路02中，尤其是分管路，可根据实际需要采取等截面管或阶梯管两种形式。 例如，如图2所示，在一些实施例中，分管路05为等截面管，其截面为规则的矩形、圆形或类 圆形。在开设取样孔03时，保证各取样孔03的开口面积之间的比例关系满足:各取样孔03 内的烟气流速相同。可使进入每个取样孔03的烟气量保持一致。
[0033] 又例如，如图3所示，在另一实施例中，分管路06为阶梯管，包括任一分管路上设置 的取样孔03的数量对应的多节管段，各节管段的截面面积之间的比例关系满足:该分管路 上的各取样孔03内的烟气流速相同，使进入每个取样孔03的烟气量保持一致。
[0034] 装置在使用时，烟气经取样孔03、取样管路02,汇总流入烟气成分收集测量单元04 进行分析测量。烟气成分的测量结果为多取样孔的实时平均结果，即整个横截面上的平均 结果，有效避免了个别取样孔处烟气成分波动而造成的测量结果波动，测量结果更为准确、 更具代表性。
[0035] 烟道连接件的入口处或出口处的横截面为矩形时，取样孔阵列均布于横截面内， 横截面分为与取样孔数量和位置对应的多个等面积的矩形区域，该矩形区域的面积为 0.08-1.OnL而烟道连接件的入口处或出口处的横截面为圆形，取样孔环形均布于横截面 内，横截面分为与取样孔数量和位置对应的多个等面积的环形或扇形区域，该环形或扇形 区域的面积为0.1-1.57m2。
[0036] 取样孔直径及数量、取样管直径及数量、取样管布置方式可根据数值模拟结果、物 模试验结果及现场实际情况选取。
[0037] 取样孔在烟道连接件中的具体布置规格如下：
[0038] 1)矩形或方形截面
[0039] 将横截面分成适当