一种宽烟道SCR脱硝测试仪器集合箱的制作方法

本发明涉及烟气取样、测试技术领域，特别是涉及一种宽烟道scr脱硝测试仪器集合箱。

背景技术：

燃煤机组单机容量的不断增大，锅炉烟气处理设备的结构也不断增大，如600mw与1000mw塔式锅炉机组的单scr反应器装置，其进口烟道测试截面深度在6-8m；出口烟道依据测试截面的位置不同差异性较大，若布置在催化剂下层，其深度在10m以上，若布置在空预器入口烟道上，其深度在5.5-7.0m左右。600mw锅炉机组的双scr反应器装置，其进口烟道测试截面深度均在3.5m左右；出口烟道依据测试截面的位置不等差异性较大，若布置在催化剂下层，其深度在8m以上，若布置在空预器入口烟道上，其深度在4.0m左右。即便是热电联产小锅炉机组的单或双scr反应器装置，其出口烟道测试截面的深度也在3.5-5.0m。

锅炉尾部烟道从省煤器后接出，经过90°拐角+横向倾斜扩张后，在竖直烟道上与喷氨格栅的喷氨进行混合，多数情况下，该区域烟气的速度分布为不均匀性分布，为实现nh3与nox的均匀混合，喷氨支管的喷氨量需要与其区域烟气的流量与nox浓度相一致。同时，在超低排放——氮氧化物≤50mg/m³与nh3逃逸率≤3ppm等指标的要求下，对nh3与nox的混合均匀性提出更高的要求，即煤质不同、负荷不同、燃烧不同的情况下都需要对区域喷氨量分布的合理性进行确认与精准调节，对出口监测截面上nox浓度与逃逸nh3浓度的分布进行全截面的网格化测定，消除出口烟道内部分区域nox浓度超标，部分区域nh3逃逸率高的情况。

当对这些装置进行性能试验与喷氨量分布调整时，往往会出现毕托管与取样枪长度不够的情况。导致无法对整个入口断面上的烟气流速与nox浓度分布进行网格化测定，只能在测试部分区域的基础上，对其它区域进行推测；也无法对出口断面上的nox浓度与逃逸nh3浓度分布均匀性进行网格化测定，只能在测试部分区域的基础上，联合在线cems系统监测值对整个测试截面上的nox浓度与逃逸nh3浓度均匀性进行推测。随着scr系统催化剂更新换代时间的到来，为确认与评价scr装置内区域催化剂的活性，更是需要对反应器装置内各层催化剂模块上、下的nox浓度进行测定，在这种情况下，测试截面上深度方向的距离更长，一般取样枪根本无法实现其目的。

当前脱硝系统的性能测试与喷氨调整试验中测定烟气中nox浓度多数采用烟气分析仪通过管道从烟道中抽取烟气进行测定，由于脱硝区域烟气温度高，不需要对取样枪进行加热处理，一般采用普通的无缝钢管作为伸进烟道的取样管，但由于无缝钢管直径、长度与刚性间的矛盾，导致在测试过程中无法满足伸进烟道宽度长度的需求。当对取样管道进行刚性处理后，其长度面临运输的困境。当采用多段连接方式进行延长处理，又需要对其管道的密封性与连接管的耐热性进行特别关注。出口区域nh3逃逸浓度采样面临上述同样问题，同时，nh3逃逸浓度采样时还面临着采样装置的固定与样品保存的问题。scr反应器入口烟道内nox浓度分布与烟气流速分布的测定面临上述同样的问题。

目前，缺乏一种专门用于测定scr脱硝装置性能的试验装备，在满足测试截面上全区域取样与测定、便于运输与携带的前提下，不仅能适用于专业做测试的电科院，还能适应于电厂监测人员对scr装置的自行测试，即实现测试、采样装置的集约化，其操作的简单化，针对不同的情况与需求，能实现装备的专门的针对性设计与组合。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种宽烟道scr脱硝测试仪器集合箱，能够满足伸入不同烟道宽度及长度的需求，实现对scr烟道监测截面进行全区域的网格布点监测与取样。

本发明所采用的技术方案是：一种宽烟道scr脱硝测试仪器集合箱，包括：

工具箱，所述工具箱内放置有nh3取样装置和可弯曲拉直的取样管和可弯曲拉直的毕托管；

用于套装取样管的取样管刚性套管，所述取样管刚性套管由若干节取样管套管顺序拼接而成；

用于套装毕托管的毕托管刚性套管，所述毕托管刚性套管由若干节毕托管套管顺序拼接而成。

进一步优化，所述取样管刚性套管与取样管之间通过第一固定连接装置套装固定，所述第一固定连接装置包括取样连接套和取样卡扣管，所述取样卡扣管的管内设有取样卡槽，所述取样管的管壁上设有和取样卡槽匹配的取样卡块，所述取样卡扣管套装在取样管上，且取样卡槽与取样卡块卡装固定，所述取样卡扣管与取样管刚性套管之间通过取样连接套固定连接。

进一步优化，所述毕托管刚性套管与毕托管之间通过第二固定连接装置套装固定，所述第二固定连接装置包括毕托连接套和毕托卡扣管，所述毕托卡扣管的管内设有毕托卡槽，所述毕托管的管壁上设有和毕托卡槽匹配的毕托卡块，所述毕托卡扣管套装在毕托管上，且毕托卡槽与毕托卡块卡装固定，所述毕托卡扣管与毕托管刚性套管之间通过毕托连接套固定连接。

进一步优化，所述工具箱内设有取样管安置环道和毕托管安置环道，所述工具箱的箱内底部设有三道平行设置的环状隔板，所述取样管安置环道和毕托管安置环道由三道环状隔板两两围设而成，所述取样管安置环道和毕托管安置环道的两端为圆弧段，中间为平直段。

进一步优化，所述取样管安置环道和毕托管安置环道之间的环状隔板上设有隔板缺口，所述隔板缺口设置在两侧的平直段上。

进一步优化，所述nh3取样装置包括两条并行的nh3吸收管道和若干个吸收瓶，每一所述的nh3吸收管道分别与对应的吸收瓶连通。

进一步优化，所述nh3取样装置包括两条并行的nh3吸收管道和若干个吸收瓶，两所述的nh3吸收管道分别与对应的吸收瓶连通。

进一步优化，所述工具箱的箱内底部设有用于保护测试仪器的高密度海绵垫。

进一步优化，所述工具箱底部的高密度海绵垫上设有用于固定保存吸收瓶的放置孔位。

进一步优化，所述工具箱的底部设有多组行走轮。

本发明的有益效果：

(1)、将长的取样管与毕托管通过弯曲状态分别放置于工具箱的取样管安置环道和毕托管安置环道内，消除了长的取样管与毕托管不便携带的难题；

(2)测试时，将取样管拉直后插入取样管刚性套管内，避免取样管在测试过程中因为强度不够而弯曲，取样管刚性套管可以由多节取样管套管组装成不同的长度，满足不同深度区域的检测取样需要；同理，将毕托管插入毕托管刚性套管，实现对不同深度的测试烟气风速的需求，从而实现对scr烟道监测截面进行全区域的网格布点监测与取样。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的宽烟道scr脱硝测试仪器集合箱结构布置图；

图2是本发明实施例的取样管结构示意图；

图3是本发明实施例的毕托管结构示意图；

图4是本发明实施例的取样管与取样管刚性套管的连接示意图；

图5是本发明实施例的毕托管与毕托管刚性套管的连接示意图；

图6是本发明实施例的nh3取样装置结构布置图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1到图5所示的实施方式，宽烟道scr脱硝测试仪器集合箱，包括：

工具箱100，工具箱100内放置有nh3取样装置300和可弯曲拉直的取样管400和可弯曲拉直的毕托管500；

用于套装取样管400的取样管刚性套管600，取样管刚性套管600由若干节取样管套管610顺序拼接而成；

用于套装毕托管500的毕托管刚性套管700，毕托管刚性套管700由若干节毕托管套管710顺序拼接而成。

测试前，将所有的设备、仪器以及配套附件均储存于工具箱100内，以人携带工具箱100的方式进行设备的运输与搬运。其中，长的取样管400与毕托管500通过弯曲状态分别放置于工具箱100内，消除了长的取样管400与毕托管500不便携带的难题。取样管400与毕托管500为可以选择柔性材料制成，如橡胶管、硅胶管等，满足可以弯曲和拉直的需求。

到达试验现场后，将弯曲状态的取样管400或毕托管500拉直后，分别插装到取样管刚性套管600和毕托管刚性套管700中，从而解决了取样管400或毕托管500因为强度不够，在测试时候容易弯曲的问题。

取样管刚性套管600可以由多节取样管套管610组装成不同的长度，可以满足不同深度区域的检测取样需要。同样的，毕托管刚性套管700可以由多节毕托管套管710组装成不同的长度，满足不同深度区域的烟气测速需要。进而实现对scr烟道监测截面进行全区域的网格布点监测与取样，使得测得的数据更加准确全面。

如图4所示，取样管刚性套管600与取样管400之间通过第一固定连接装置套装固定，第一固定连接装置包括取样连接套810和取样卡扣管820，取样卡扣管820的管内设有取样卡槽821，取样管400的管壁上设有和取样卡槽821匹配的取样卡块410，取样卡扣管820套装在取样管400上，且取样卡槽821与取样卡块410卡装固定，取样卡扣管820与取样管刚性套管600之间通过取样连接套810固定连接。

取样管刚性套管600与取样管400之间通过第一固定连接装置套装固定，避免取样管400在取样管刚性套管600中移动，便于取样管400方向的确定。同时，可以防止取样管刚性套管600与取样管400出现套装不稳，使得取样管刚性套管600在测试的时候掉入烟道管中的事故。

具体的，取样卡扣管820先套装在取样管400上，并通过取样卡槽821与取样卡块410卡装固定为一体。取样连接套810的两端分别与将取样卡扣管820和取样管刚性套管600螺接固定，从而使得取样管刚性套管600与取样管400固定连接。

取样卡扣管820和取样管刚性套管600之间用连接套810固定连接，而没有选螺纹连接或软胶管连接，避免了采样管400与毕托管500在试验过程中的漏风与不耐高温的缺陷。

如图5所示，毕托管刚性套管700与毕托管500之间通过第二固定连接装置套装固定，第二固定连接装置包括毕托连接套910和毕托卡扣管920，毕托卡扣管920的管内设有毕托卡槽921，毕托管500的管壁上设有和毕托卡槽921匹配的毕托卡块510，毕托卡扣管920套装在毕托管500上，且毕托卡槽921与毕托卡块510卡装固定，毕托卡扣管920与毕托管刚性套管700之间通过毕托连接套910固定连接。

同样的，毕托管刚性套管700与毕托管500之间通过第二固定连接装置套装固定，避免毕托管500在毕托管刚性套管700中移动，便于毕托管500方向的确定。同时，可以防止毕托管刚性套管700与毕托管500出现套装不稳，使得毕托管刚性套管700在测试的时候掉入烟道管中的事故。

优选的的，如图1所示，工具箱100内设有取样管安置环道110和毕托管安置环道120，工具箱100的箱内底部设有三道平行设置的环状隔板130，取样管安置环道110和毕托管安置环道120由三道环状隔板130两两围设而成，取样管安置环道110和毕托管安置环道120的两端为圆弧段，中间为平直段。

取样管安置环道110和毕托管安置环道120由三道环状隔板130两两围设而成，将取样管400和毕托管500分别安置在取样管安置环道110和毕托管安置环道120内，使工具箱中仪器与设备整齐、不混乱。

进一步优选的，在取样管安置环道110和毕托管安置环道120之间的环状隔板130上设有隔板缺口131，隔板缺口131设置在两侧的平直段上。隔板缺口131的设计，有助于将取样管400和毕托管500的取放。

如图6所示，nh3取样装置300包括两条并行的nh3吸收管道和若干个吸收瓶320，两的nh3吸收管道分别与对应的吸收瓶320连通。

测试时，通过将管道的前端头伸到监测截面上设定的区域，连接仪器与取样管30或毕托管31对烟道参数进行测定；

nh3采样前，在实验室用注射器将吸收液移入吸收瓶320中，并将所有吸收瓶320密封，随nh3取样装置300一起搬运到采样现场，抽采样的时候，将取样管400与nh3吸收管道连接。

一次采样结束后，更换吸收瓶320，再次进行采样。将已采样的吸收瓶320密封保存。采样结束后，将nh3取样装置300带回实验室进行样品的移出与分析，以及对吸收瓶320的清洗与吸收液的移入。

进一步的，nh3吸收管道包括依次连通的干燥瓶311、转子流量计312和抽气泵313，抽气泵313与充电式电源314连接，吸收瓶320与干燥瓶311连通。

烟气在经过干燥瓶311的时候，将烟气中的水分出去，保证数据分析的准确性。nh3取样装置300采用充电式电源314作为电源，便于在户外工作的时候提供电源。

采样的时候，在连接取样管400前，先启动抽气泵313，通过转子流量计312与空气连接管上调节阀调整左、右侧nh3吸收管道的抽气量，待抽气量稳定后，再连接取样管400。

工具箱100的箱内底部设有用于保护测试仪器的高密度海绵垫140。通过设置高密度海绵垫140，并通过高密度海绵垫140将工具箱100分成各种仪器存放区域，使工具箱100中的各种仪器与设备整齐、不混乱，为设备提供更好的保护。

工具箱100底部的高密度海绵垫140上设有用于固定保存吸收瓶320的放置孔位。吸收瓶320放置在工具箱100中的时候，将吸收瓶320固定保存在高密度海绵垫140上的放置孔位中，更好的为吸收瓶320提供保护，避免在运输过程中损坏。

进一步的，由于工具箱100中存放的设备仪器众多，体积和重量均比较大，为了便于集合箱的转运，在工具箱100的底部设有多组行走轮150。

高密度海绵垫上140上还设有烟气分析仪区间101、电子微压计区间103等相应区间用来放置相应的配套设备。每个区间之间间隔设置，保持足够的安全距离。

本发明针对专业的试验队伍可以将不同长度的取样管400与毕托管500配备齐全，以及配备最长的取样管刚性套管600和毕托管刚性套管700，以应对现场不同宽度的监测截面烟道；针对特定的运行队伍可以依据烟道监测截面的宽度配备适宜长度的取样枪与毕托管，以及适宜长度的套管，以减小成本，简化取样枪、毕托管、套管的管理。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。