专利名称：水泥常温气体分析系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体分析技术领域，更具体地说，涉及一种用于水泥厂中预热器、煤磨或者煤粉仓中常温气体监测的水泥常温气体分析系统。
背景技术：
水泥厂用常温气体分析系统主要是检测水泥厂预热器、煤磨、煤粉仓等位置的常温气体中CO、NO、SO2以及A的含量，并根据分析结果进行各种数据的优化，以达到稳定质量、稳定高产、节省燃料的目的。目前国内的水泥常温气体分析系统很大部分采用直接抽取法进行样气的抽取，直接抽取系统是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中抽取出来，并经过伴热传输，使烟气在传输中不发生冷凝，烟气传输到烟气分析柜后进行除尘、除湿等处理后进入分析仪进行分析检测。烟气排放连续监测系统一般包括依次连接的采样探头、电加热采样管线、样气预处理系统、气体分析仪以及数据处理系统。其中，样气预处理系统一般包括除湿系统和采样泵，采样探头中设有过滤器。在抽取的过程中，水泥厂中的预热器、煤磨及煤粉仓等都是粉尘含量非常高的位置，在高粉尘的工作环境中使用，对水泥常温气体分析系统中的气体分析仪的考验很大。由于气体分析仪对样气的洁净程度要求较高，所以气体分析仪在样气的处理中占了很重要的角色。气体分析仪是整个系统的最核心部件，其维护次数直接决定了维护成本的高低。目前，水泥常温气体分析系统一般只在采样探头中加入吹扫功能，从而能够将堵塞在采样探头中过滤器上的颗粒物吹回到烟道内。电加热采样管线把进入采样探头的样气送至样气预处理系统，电加热采样管线全程加热，防止样气冷凝。如果有沉淀物堵塞在电加热采样管线内，要除去是很困难的，现有水泥常温气体分析系统没有设置除去管线内堵塞颗粒物的装置，时有电加热采样管线堵塞的现象发生，导致无法实时检测烟气排放。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水泥常温气体分析系统，以实现增加对气体分析仪的保护，减少其故障，降低维护成本的目的。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种水泥常温气体分析系统，用于水泥厂中预热器、煤磨或者煤粉仓中常温气体的分析，包括依次连接的采样探头、电加热采样管线、样气预处理系统、气体分析仪和数据处理系统，还包括通过管路连接在所述电加热采样管线和所述样气预处理系统之间的二位一通电磁阀，该二位一通电磁阀与压缩气源相连。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述采样探头具体包括采样探头箱；设置在所述采样探头箱上，且与烟道上的法兰相连的连接法兰，该连接法兰与该采样探头的采气通道相连；
设置在所述采样探头箱的内部，且一端由连接法兰伸入所述烟道内的探杆，该探杆向上倾斜设置，且与所述烟道的横截面成5 10°角；设置在所述采气通道上的加热器和过滤器；与所述采气通道相连的吹扫装置。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述吹扫装置具体包括储气罐和电磁阀，所述储气罐通过管路与所述过滤器相连，所述电磁阀设置在所述储气罐和所述过滤器之间。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述样气预处理系统包括前后分布的两级冷凝系统，第一级冷凝系统包括连接在所述二位一通电磁阀和所述气体分析仪之间的第一制冷器，以及连接在所述第一制冷器的冷凝水出口上的蠕动泵；第二级冷凝系统包括连接在所述第一制冷器和所述气体分析仪之间的第二制冷器，以及连接在所述第二制冷器的冷凝水出口上的疏水器。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述样气预处理系统还包括连接在所述第二制冷器和所述气体分析仪之间的疏水过滤器。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述样气预处理系统还包括连接在所述第二制冷器和所述第一制冷器之间的保护过滤器。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，所述采样探头还包括分别与所述加热器和所述数据处理系统相连的第一温控器，在所述采气通道中的温度达不到设定温度时，所述第一温控器发出报警信号，所述数据处理系统接受所述报警信号后，控制所述样气预处理系统的采样泵停止。优选的，上述水泥常温气体分析系统中，还包括分别与所述电加热采样管线和所述数据处理系统相连的第二温控器，在所述电加热采样管线中的温度达不到设定温度时， 所述第二温控器发送报警信号，所述数据处理系统接受所述报警信号后，控制所述样气预处理系统的采样泵停止。从上述技术方案可以看出，本发明通过在电加热采样管线和样气预处理系统之间连接一个二位一通电磁阀，并令该二位一通电磁阀与压缩气源相连。可根据具体选择的二位一通电磁阀不同，使得在该电磁阀得电或失电时，气源中的压缩空气会由管路向电加热采样管线吹扫，将电加热采样管线颗粒物吹回到烟道内。本发明增加了一级吹扫功能，增加了对气体分析仪的保护，减少了气体分析仪的故障率，降低了维护成本。
图1为本发明实施例提供的水泥常温气体分析系统框图；图2为本发明实施例提供的采样探头的侧视图；图3为本发明实施例提供的烟道法兰位置结构示意图；图4为本发明实施例提供的采样探头的内部结构示意图；图5为本发明实施例提供的水泥常温气体分析系统的气路系统流程图。
具体实施例方式本发明公开了一种水泥常温气体分析系统，以实现增加对气体分析仪的保护，减
4少其故障，降低维护成本的目的。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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。请参阅图1和图5，图1本发明实施例提供的水泥常温气体分析系统框图，图5为本发明实施例提供的水泥常温气体分析系统的气路系统流程图。本发明提供的水泥常温气体分析系统，包括依次连接的采样探头21、电加热采样管线22、样气预处理系统23、气体分析仪M和数据处理系统25，其中，采样探头21与烟道 26相连，用于采集烟道沈内的烟气。本发明的重点在于还包括通过管路连接在所述电加热采样管线22和所述样气预处理系统23之间的二位一通电磁阀231，该二位一通电磁阀231 与压缩气源相连。该二位一通电磁阀231共有三个管路接口，其中两个分别与电加热采样管线22和样气预处理系统23相连，第三个管路接口与压缩气源相连，该压缩气源可以为储气罐。正常状态时，二位一通电磁阀231分别与电加热采样管线22和样气预处理系统23 相连的两个接口处于连通状态，在需要吹扫电加热采样管线22时，二位一通电磁阀231分别与电加热采样管线22和压缩气源相连的两个接口处于连通状态。具体两个位置的导通与截止通过二位一通电磁阀231的得电与失电来控制，其得电与失电可以受数据处理系统 25控制，通过数据处理系统25可控制二位一通电磁阀231得电与失电的周期，从而控制电加热采样管线22的吹扫周期。本发明通过在电加热采样管线22和样气预处理系统23之间连接一个二位一通电磁阀231，并令该二位一通电磁阀231与压缩气源相连。可根据具体选择的二位一通电磁阀231不同，使得在该电磁阀得电或失电时，气源中的压缩空气会由管路向电加热采样管线22吹扫，将电加热采样管线22颗粒物吹回到烟道沈内。本发明增加了一级吹扫功能， 增加了对气体分析仪的保护，减少了气体分析仪的故障，降低了维护成本。请参阅图2-图4，图2为本发明实施例提供的采样探头的侧视图，图3为本发明实施例提供的烟道法兰位置结构示意图，图4为本发明实施例提供的采样探头的内部结构示意图。采样探头21包括采样探头箱、连接法兰211、探杆212、吹扫装置、加热器和过滤器218。其中，采样探头箱是采样探头21的外壳，连接法兰211设置在采样探头箱上，且用于与烟道沈上的法兰13相连，该连接法兰211与采气通道相连通，通过连接法兰211与烟道沈上的法兰13的连接，使得采样探头21的进烟通道(即采样通道)与烟道沈相连。烟道沈由外壁11围成，在外壁11外侧包裹有烟道保温层12。探杆212设置在所述采样探头箱内部，且一端由连接法兰211伸入所述烟道沈内，即在连接好连接法兰211后，探杆212 伸入所述烟道26内，该探杆212向上倾斜设置，且与烟道沈的横截面成5 10°角，使得冷凝在采样探头21内部的水和酸会返回到烟道26，降低了样气中的水含量，同时降低了对各部分管道的腐蚀。加热器和过滤器218设置在采气通道上，过滤器218用于防止颗粒物进入电加热采样管线22，可将粒径2 μ m及以上的颗粒物阻挡在过滤器218外。加热器用于将烟道沈中的烟气加热，使受热气体通过探杆212和过滤器218到电加热采样管线22，保证样气在此过程中不会冷凝。吹扫装置与采气通道相连，通过吹扫装置将堵塞及附着在过滤器上的颗粒物吹回到烟道26内。采样探头21还可包括分别与所述加热器和所述数据处理系统25相连的第一温控器217。第一温控器217控制加热器，当采气通道中的温度达不到设定的温度时发送报警信号到数据处理系统25。进一步为了优化上述技术方案，本发明还可包括分别与电加热采样管线22和数据处理系统25相连的第二温控器(图中未示出)。电加热采样管线22的温控设置由第二温控器控制，在所述电加热采样管线0 中的温度达不到设定温度时，第二温控器发送报警信号到数据处理系统25。如图5所示，当报警信号传到数据处理系统25中，可由数据处理系统25控制采样泵237停止采样，以防止未经处理合格的样气进入气体分析仪对，实现了对气体分析仪M 的保护。如图4所示，吹扫装置具体包括储气罐215和电磁阀216，储气罐215通过管路与所述过滤器218相连，电磁阀216连接在储气罐215和过滤器218之间。通过储气罐215 将其内部储存的压缩空气对堵塞及附着在过滤器上的颗粒物进行吹扫。通过数据处理系统 25控制电磁阀216的动作来控制吹扫周期。储气罐215可通过现场将0. 4 0. 8MPa的压缩空气送入储气罐215进行现场储存，具体可在储气罐215的前方设置一个空气过滤器，现场将0. 4 0. SMPa的压缩空气引进空气过滤器，经再次精细过滤后，被储存到储气罐215内。有效利用现场资源压缩空气， 提高了系统性能，降低了维护成本。请参阅图5，图5为本发明实施例提供的水泥常温气体分析系统的气路系统流程图。样气预处理系统23包括前后分布的两级冷凝系统，第一级冷凝系统包括连接在二位一通电磁阀231和气体分析仪M之间的第一制冷器232，以及连接在第一制冷器232 的冷凝水出口上的蠕动泵236。第二级冷凝系统包括连接在第一制冷器232和气体分析仪M之间的第二制冷器 234，以及连接在第二制冷器234的冷凝水出口上的疏水器235。样气的取样动力通过采样泵237来完成，样气进入样气预处理系统23后，通过两级制冷器进行制冷，即分别通过第一制冷器232和第二制冷器234对样气进行快速冷凝，并将冷凝水分别经蠕动泵236和疏水器235排出。当两级制冷器(232、234)温度不在设定范围内时，制冷器将发送报警信号到数据处理系统25。当报警信号传到数据处理系统25中， 可由数据处理系统25控制采样泵237停止采样，以防止未经处理合格的样气进入气体分析仪M，保护气体分析仪M。进一步为了优化上述技术方案，本发明实施中提供的样气预处理系统23还包括连接在第二制冷器234和气体分析仪M之间的疏水过滤器238。进气体分析仪M之前疏水过滤器238对气体分析仪M做进一步保护，能够有效地防止水进入气体分析仪对。进一步为了优化上述技术方案，本发明的样气预处理系统23还包括连接在所述第二制冷器234和所述第一制冷器232之间的保护过滤器233。样气预处理系统23的保护过滤器233可过滤粒径2 μ m的颗粒物，进一步对样气进行过滤。同时，若此保护过滤器装在分析仪表系统内，可作为报警装置使用，当其滤芯变色或有颗粒物时，可作为系统故障的判断依据。上述第一制冷器和第二制冷器之间的管路上还设置有压力表239，以便实时监测管道中的样气压力。样气预处理系统23的校准系统包括零点校准和量程校准两部分，定期对分析仪进行校准，使得测量数据真实可靠。数据处理系统25包括PLC (Programmable Logic Controller，可编程控制器)和隔离器等。各部件报警信号送入PLC，PLC可根据当前系统状态控制采样泵237的启停，同时可根据现场颗粒物的含量，在PLC中设定好吹扫周期。经气体分析仪M分析出的模拟信号输出到数据处理系统25，将客户所需的数据送出。系统的状态信号(故障，校准等)也同时可送出，提醒客户去维护等，自动化程度较高。本发明提供的水泥常温气体分析系统和现有技术中的分析系统弄个相比，增加了多级过滤吹扫功能，增加了对气体分析仪的保护，降低了该系统在水泥厂中预热器、煤磨或者煤粉仓等高粉尘环境中工作时气体分析仪的故障率；同时，有效利用现场资源压缩空气， 提高了系统性能，降低了客户的维护成本。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种水泥常温气体分析系统，用于水泥厂中预热器、煤磨或者煤粉仓中常温气体的分析，包括依次连接的采样探头(21)、电加热采样管线(22)、样气预处理系统(23)、气体分析仪04)和数据处理系统(25)，其特征在于，还包括通过管路连接在所述电加热采样管线(22)和所述样气预处理系统之间的二位一通电磁阀031)，该二位一通电磁阀(231) 与压缩气源相连。
2.如权利要求1所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述采样探头具体包括采样探头箱；设置在所述采样探头箱上，且与烟道06)上的法兰相连的连接法兰011)，该连接法兰011)与该采样探头的采气通道相连；设置在所述采样探头箱的内部，且一端由连接法兰011)伸入所述烟道内的探杆 012)，该探杆012)向上倾斜设置，且与所述烟道06)的横截面成5 10°角；设置在所述采气通道上的加热器和过滤器018)；与所述采气通道相连的吹扫装置。
3.如权利要求2所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述吹扫装置具体包括 储气罐015)和电磁阀016)，所述储气罐(21 通过管路与所述过滤器(218)相连，所述电磁阀016)设置在所述储气罐(21 和所述过滤器(218)之间。
4.如权利要求1所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述样气预处理系统(23)包括前后分布的两级冷凝系统，第一级冷凝系统包括连接在所述二位一通电磁阀 (231)和所述气体分析仪04)之间的第一制冷器(23 ，以及连接在所述第一制冷器(232) 的冷凝水出口上的蠕动泵036)；第二级冷凝系统包括连接在所述第一制冷器(23 和所述气体分析仪04)之间的第二制冷器034)，以及连接在所述第二制冷器034)的冷凝水出口上的疏水器035)。
5.如权利要求4所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述样气预处理系统 (23)还包括连接在所述第二制冷器(234)和所述气体分析仪04)之间的疏水过滤器 (238)。
6.如权利要求4所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述样气预处理系统 (23)还包括连接在所述第二制冷器(234)和所述第一制冷器(23 之间的保护过滤器 (233)。
7.如权利要求2所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，所述采样探头还包括分别与所述加热器和所述数据处理系统0 相连的第一温控器017)，在所述采气通道中的温度达不到设定温度时，所述第一温控器发出报警信号，所述数据处理系统0 接受所述报警信号后，控制所述样气预处理系统的采样泵(237)停止。
8.如权利要求1所述的水泥常温气体分析系统，其特征在于，还包括分别与所述电加热采样管线0 和所述数据处理系统0 相连的第二温控器，在所述电加热采样管线 (22)中的温度达不到设定温度时，所述第二温控器发送报警信号，所述数据处理系统接受所述报警信号后，控制所述样气预处理系统的采样泵(237)停止。
全文摘要
本发明公开了一种水泥常温气体分析系统，用于水泥厂中预热器、煤磨或者煤粉仓中常温气体的分析，包括依次连接的采样探头、电加热采样管线、样气预处理系统、气体分析仪和数据处理系统，还包括管路连接在电加热采样管线和样气预处理系统之间的二位一通电磁阀，其与压缩气源相连。本发明在电加热采样管线和样气预处理系统之间连接二位一通电磁阀，并令该二位一通电磁阀与压缩气源相连。可根据具体选择的二位一通电磁阀不同，使得在该电磁阀得电或失电时，气源中的压缩空气会由管路向电加热采样管线吹扫，将电加热采样管线中的颗粒物吹回到烟道内。同时增加了一级吹扫功能，增加了对气体分析仪的保护，减少了气体分析仪的故障，降低了维护成本。
文档编号G01N33/00GK102175818SQ20111002013
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者柏原原 申请人:北京雪迪龙科技股份有限公司