专利名称：一种高温烟气检测取样系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体取样、检测和分析的技术领域，特别是涉及一种高温烟气检测取样系统。本发明可应用于高温气体取样之用；本发明尤其适宜在电厂烟道中采集高温样气的作业中使用。
背景技术：
火力电厂在发电时，需要进行燃烧作业；因燃烧而产生的高温烟气通过烟道进入烟囱，最后从烟@排入大气。现有技术的烟气分析仪器，在采集样气时，常使用取样泵和气体射流器，以驱动样气、实现采集。使用取样泵对高温烟气进行检测取样，因烟气温度高、腐蚀成份多，所以缺点就比较突出，再加上取样泵存在运动的机械部件等，故寿命短，非常容易损坏。气体射流器，也有称为射流喷射器、射流泵，等等。图21是某一现有技术气体射流器的示意图；标号10 是气体射流器主体，标号10 是喷嘴，标号105c是横向柱体，标号 106是接头。在图21的现有技术气体射流器中，检测对象的高温样气从横向柱体内部的左侧向右扩散，压缩气体经过接头由上而下进入喷嘴的上端，在喷嘴内压缩气体得到进一步的压缩，在喷嘴收缩的下部变成喷射气流喷射而出，由此在喷嘴的外缘周边形成真空趋势， 从而吸引高温样气源源不断地从横向柱体内向右流动形成样气气流，喷射气流和样气气流在镂空腔体内混合后、再经气体射流器下端的出气端排入大气。气体射流器与取样泵相比较，具有很多的优点，如不存在运动的机械部件，寿命长，不容易损坏。但是，现有技术中的气体射流器，或者讲现有技术环境中使用的气体射流器，在恶劣的环境中使用，由于高温烟气具有成分复杂的化学特性，如电厂烟道中排放的烟气中就含有高浓度氮氧化物、氨气及其他成分的混合烟气，很容易形成结晶体，并在气体射流器的射流喷嘴前端周围形成由结晶体造成的堵塞，造成故障。
发明内容
为了解决气体射流器被结晶体堵塞的技术问题，本发明提出了以下技术方案。1. 一种高温烟气检测取样系统，包括安装支架，过滤器，取样气道，含有检测探头的传感器，驱使样气流动的驱动装置，电路；所述的电路包括自动化控制电路；所述的传感器，其检测探头位于样气流经的通道中；所述的驱动装置包括气体射流器，提供压缩气体的气源设备；所述的气源设备包括压缩空气供应机构，第一加热机构；压缩空气供应机构的输出端通过气管与第一加热机构的输入端气路连通；第一加热机构的输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴的输入端气路连通。
2.所述的驱动装置包括第二加热机构；第二加热机构与气体射流器相邻。3.所述的取样系统包括反吹气管；所述的取样气道包括管状的探杆；所述的探杆，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管；所述的气源设备包括压缩空气供应机构，电磁阀控制机构，第一加热机构；压缩空气供应机构的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构的第一输入端，该三者顺序气路连通；第一加热机构的第一输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴输入端气路连通；压缩空气供应机构的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构的第二输入端，此三者顺序气路连通；第一加热机构的第二输出端通过气管与反吹气管气路连通；电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。4.所述的取样系统包括反吹气管，电加热块和基座；所述的取样气道为管状的探杆；所述的探杆，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管；所述的基座，其与安装支架固定连接，其开设反吹气加热通孔；所述的电加热块， 其与基座相邻，其接线端通过导线与电路连接；所述的气源设备包括压缩空气供应机构，电磁阀控制机构，第一加热机构，该三者顺序气路连通；所述的第一加热机构包括第一路气体输出端和第二路输出端；第一加热机构，其第一路气体输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴的输入端气路连通，其第二路输出端通过气管与基座上反吹气加热通孔的一端气路连通；反吹气加热通孔的另一端与反吹气管气路连通；电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。5.所述的驱动装置包括电加热块；所述的取样系统包括标气接头，标气供应机构；所述的气体射流器包括射流喷嘴，基座；所述的基座，其与安装支架固定连接，其开设以下四者样气流通孔，传感器安装孔，标气接头安装孔，围绕中心轴线开设并从左至右贯通基座的镂空喷射结构；所述的中心轴线为左右方向；所述的射流喷嘴，其内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；所述的射流喷嘴，其右端通过气管与气源设备气路连通，其左部位于镂空喷射结构内；射流喷嘴与基座固定连接；所述的样气流通孔，其头段与取样气道连通，其尾段的中心轴线与镂空喷射结构的中心轴线垂直并与镂空喷射结构的内部连通；所述的传感器安装孔，其与样气流通孔连通；所述的传感器，其固定安装在传感器安装孔内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触；所述的标气接头安装孔，其与样气流通孔连通；所述的标气接头，其固定安装在标气接头安装孔，其通过气管与标气供应机构连通；所述的电加热块，其与基座相邻，其接线端通过导线与电路连接。6.所述的镂空喷射结构包括位于左侧的左部直孔和位于右侧的右部直孔，该两孔同轴并连通；所述的射流喷嘴，其圆锥台形的左部位于右部直孔内；所述的样气流通孔，其尾段与右部直孔垂直并与右部直孔连通。7.所述的镂空喷射结构为从左到右贯通基座的通孔，该通孔包括位于同一中心轴线的三段孔，即从左到右顺序设置的小直径左段孔、圆锥形的中段孔和大直径的右段孔，该三段孔相邻者连通；所述的圆锥形中段孔，其左端的直径与左段孔的直径相同，其右端的直径与右段孔的直径相同；所述的射流喷嘴，其圆锥台形的左部位于圆锥形中段孔处，并且其圆锥台形外面与中段孔的孔壁存在间隙；所述样气流通孔的尾段与右段孔垂直并连通，或者所述样气流通孔的尾段与中段孔垂直并连通。8.所述的取样系统包括反吹气管，电加热块，排气管，标气接头，标气供应机构；所述的安装支架为安装板，其通过螺钉与高温烟道的外表面拆卸式连接，其开设 探杆孔，排放孔；所述的气体射流器包括射流喷嘴，基座；所述的射流喷嘴，其内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；所述的基座，其与安装板固定连接，其开设如下的五者镂空的喷射结构，样气流通孔，反吹气加热通孔，传感器安装孔，标气接头安装孔；所述的镂空喷射结构，其包括一组通孔，该组通孔包括从左到右顺序连接的四孔 孔径尺寸为次大的第一孔，圆锥台形的第二孔，孔径尺寸为最小的第三孔，孔径尺寸为最大的第四孔；所述的四孔，它们位于同一中心轴线、并且相邻者连通；所述圆锥台形的第二孔，其左端的直径尺寸与第一孔的直径尺寸相同，其右端的直径尺寸与第三孔的直径尺寸相同；所述的样气流通孔包括平行分孔和垂直分孔，该两孔相连通；平行分孔为盲孔， 其从基座的左侧表面起始朝向右方开设、且与镂空喷射结构中四孔的中心轴线平行；垂直分孔既与镂空喷射结构中的第三孔垂直且连通，又与平行分孔垂直且连通；所述的传感器安装孔，其与样气流通孔连通；所述的传感器安装在传感器安装孔内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触；所述的标气接头安装孔，其与样气流通孔连通；所述的标气接头安装在标气接头安装孔内；标气接头通过气管与标气供应机构连通；所述的反吹气加热通孔，其左右方向开设并贯通基座；所述的电加热块，其与基座相邻，其接线端通过导线与电路连接；所述的射流喷嘴，其圆锥台形的左部位于镂空喷射结构的第四孔内，并且射流喷嘴左部的圆锥台形外表面与第四孔的孔壁之间存在间隙；射流喷嘴与基座固定连接；所述的取样气道包括管状的探杆；所述的探杆，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器，其内部设置反吹气管，其后部在探杆孔的位置与安装板固定连接；所述的气源设备包括压缩空气供应机构，第一调压阀，第二调压阀，第一加热机构，取样电磁阀，反吹电磁阀；
第一加热机构包括第一输入端，第二输入端，第一输出端，第二输出端；第一输入端和第一输出端为对应关系；第二输入端和第二输出端为对应关系；压缩空气供应机构的输出端，第一调压阀，取样电磁阀，第一加热机构的第一输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构的第一输出端通过气管与射流喷嘴的右端连通；所述的排气管，其右端与基座镂空喷射结构中第一孔的左端固定连接，其身部穿过安装板的排放孔，其左端口位于高温烟道内；压缩空气供应机构，第二调压阀，反吹电磁阀，第一加热机构的第二输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构的第二输出端通过气管与基座上的反吹气加热通孔的右端连通；反吹气加热通孔的左端与反吹气管连通；取样电磁阀和反吹电磁阀，该两者的接线端均通过导线与自动化控制电路电连接。9.所述的第一加热机构包括电加热部件，对温度进行控制的第一温控机构；第一温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；执行元器件与电加热部件串联连接；所述的对温度进行控制是指对第一加热机构输出的压缩气体温度控制为第一特定温度，第一特定温度的取值范围为摄氏120°C 摄氏180°C、或者第一特定温度的取值范围为摄氏123°C 摄氏177°C、或者第一特定温度的取值范围为摄氏 摄氏174°C。10.所述的电加热块，其内部安装了电热丝；所述的系统包括对温度进行控制的第二温控机构；第二温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；执行元器件与电加热部件串联连接；所述的对温度进行控制是指对基座的温度控制为第二特定温度，第二特定温度的取值范围为摄氏200°C 摄氏300°C。本发明的有益效果是采用本发明的技术方案后，气体射流器避免了由结晶体造成的堵塞问题，能够长期可靠工作。
图1是本发明中基座的主视图；图2是图1左视图；图3是图1的右视图；图4是图1的俯视图；图5是图1的A-A向剖视图，并且图5中还添画了标号为2的排气管、标号为7的
反吹气管；图6是图4的B-B向剖视图；图7是本发明中三个零部件的装配关系示意图，三个零部件分别是传感器、基座和电加热块；图8是图7的左视图；图9是图7的右视图；图10是图7的俯视图11是本发明中射流喷嘴的主视图；图12是图11的左视图；图13是图11的右视图；图14是本发明中电加热块的主视图；图15是图14的左视图；图16是图14的俯视图；图17是本发明中安装板的主视图，图中的安装板采用法兰盘的样式；图18是图17的C-C向剖视图；图19是图17的后视图；图20是实施例一中发明系统的示意图；图21是现有技术中的气体射流器示意图。图中的标号说明1.过滤器；2.排气管；3.安装板；3-1.探杆孔；3-2.排放孔；4.电加热块；5.基座；5-la.第一孔；5-lb.第二孔；5-lc.第三孔；5_ld.第四孔；5_2a.平行分孔；5_2b.垂直分孔；5-3.传感器安装孔；5-4.反吹气加热通孔；5-5.标气接头安装孔；5-6.安装螺孔；6.射流喷嘴；7.反吹气管；8.探杆；9.传感器；21.标气接头；105a.气体射流器主体； 105b.喷嘴；105c.横向柱体；106.接头；YG.压缩空气供应机构；DYTYF.第一调压阀；DETYF.第二调压阀；DYJRJG.第一加热机构；QYDCF.取样电磁阀；FCDCF.反吹电磁阀。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式以下，首先对本发明作总体的描述、说明和解释。本发明的一种高温烟气检测取样系统，包括安装支架，过滤器1，取样气道，含有检测探头的传感器9，驱使样气流动的驱动装置，电路；所述的电路包括自动化控制电路； 所述的传感器9，其检测探头位于样气流经的通道中；所述的驱动装置包括气体射流器， 提供压缩气体的气源设备。特别的是所述的气源设备包括压缩空气供应机构YG，第一加热机构DYJRJG ；压缩空气供应机构YG的输出端通过气管与第一加热机构DYJRJG的输入端气路连通；第一加热机构DYJRJG的输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴6的输入端气路连通。1.取样气道的前部位于高温烟道内，其前端设置了过滤器1，以达到过滤烟气中的颗粒物、尘埃等目的，由此防止堵塞等等。为了驱使烟气流动，获得所需的烟气，安装了驱动装置，由此产生负压，造成烟气经过过滤器1的过滤成为样气、在取样气道内流动；而传感器9的检测探头位于样气流经的通道中，这样就可以在线得到有关的即时高温烟气信肩、ο2.气体射流器通常有三个端口 第一个端口是设有射流喷嘴的端口，射流喷嘴的右端接入压缩气体朝左喷射，射流喷嘴中开设左小右大的通孔，其左部的外形也呈左小右大的圆锥台形；第二个端口为出气口，其在射流喷嘴的正左方，此端口逸出气体，出气口与喷嘴在同一个中心轴线上；第三个端口位于射流喷嘴的嘴口附近，其与中心轴线成垂直角
10度。压缩气体在射流喷嘴的嘴口喷射出来后，由于压缩气体在流经射流喷嘴内部的过程中得到了进一步的压缩，所以从嘴口喷射出来的气体形成了高速气流，并在嘴口的周边附近形成负压；在该负压的作用下，第三个端口内的目标气体(即样气)被源源不断的吸引出来，并和高速气流的气体混合、最终一并从第二个端口排出。3.本专利申请的发明人，通过对现有技术中的气体射流器研究发现，其在使用了一个阶段后就会发生结晶体堵塞，而且结晶体堵塞往往发生在射流喷嘴的前端周围。另外， 经解剖研究等，进一步发现，上述第三个端口内被吸引出来的样气为高温气体，该高温气体与射流喷嘴出来的常温压缩气体存在较大的温差，这种温差造成结晶体堵塞物的出现，并且温差越大、越容易堵塞；反之，温差越小越不容易造成堵塞。还有，包括射流喷嘴在内的气体射流器，它与样气也存在着温差，这种温差与堵塞的发生也存在着正相关的关系，即这种温差越大、也是越容易发生堵塞。4.基于上述第3点的认识，本发明的根本出发点是要消除或降低温差。5.在上面的总体描述中，“压缩空气供应机构YG的输出端通过气管与第一加热机构DYJRJG的输入端气路连通；第一加热机构DYJRJG的输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴6的输入端气路连通”，如此，进入射流喷嘴6的压缩空气气体为高温气体，即进入射流喷嘴6的压缩空气气体、从第三个端口被吸引出来的样气气体，该两种气体的温差大大降低，从而使堵塞完全避免、或者使堵塞程度大大降低、或者使堵塞发生的几率明显减少。进一步的技术方案1。所述的驱动装置包括第二加热机构；第二加热机构与气体射流器相邻。说明1 第二加热机构产生热量，由于相邻，热量传递到气体射流器，造成气体射流器的温度升高，它与样气的温差消除或降低，避免发生堵塞。说明2 总体技术方案将输入射流喷嘴6的压缩气体由常温改为高温，再加上本技术方案对气体射流器也加温，那么，防止堵塞的效果更好。进一步的技术方案2。在描述本进一步的技术方案之前，先对现有技术中有关反吹气管7的情况作一简单介绍。过滤器1在使用中会发生堵塞，需要经常对其施加与样气流动方向相反的反吹气，以吹去吸附在过滤器1上的颗粒物、尘埃等等；使过滤器1保持正常的过滤状态。气源设备既向气体射流器中的射流喷嘴6提供压缩气体、驱使样气在负压的作用下得到流动，气源设备也向反吹气管7提供压缩气体、吹去过滤器1上的颗粒物、尘埃等；一般来讲(也有例外)，向射流喷嘴6供气时、停止向反吹气管7供气，反之，向反吹气管7供气时、停止向射流喷嘴6供气。通常，在上述循环变化、周而复始进行的轮换供气中，每一轮中向射流喷嘴6供气的时间相对较长、向反吹气管7供气的时间相对较短。以上对现有技术中有关反吹气管7的情况作了简单介绍。下面，对本进一步的技术方案作描述和介绍。所述的取样系统包括反吹气管7 ；所述的取样气道包括管状的探杆8 ；所述的探杆 8，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器1，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管7 ；所述的气源设备包括压缩空气供应机构YG，电磁阀控制机构，第一加热机构 DYJRJG ；压缩空气供应机构YG的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构DYJRJG的第一输入端，该三者顺序气路连通；第一加热机构DYJRJG的第一输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴6输入端气路连通；压缩空气供应机构YG的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构DYJRJG的第二输入端，此三者顺序气路连通；第一加热机构DYJRJG的第二输出端通过气管与反吹气管7气路连通；电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。说明1 在取样系统中，不仅气体射流器会发生堵塞，而且使用反吹气管7的，从反吹气管7出来的反吹气气体，如果与烟道内的高温气体存在较大温差的话，也会造成过滤器1的堵塞。说明2 采用本进一步的技术方案，可收一举两得之效将压缩后的气体加工升温，使压缩气体的温度与高温样气的温度明显减少温差，既做到送往气体射流器的压缩气体为高温气体，也做到吹散过滤器1堵塞的反吹气体也为高温气体；因此，本进一步的技术方案不仅可避免、或大大减轻气体射流器的堵塞，又可避免、或大大减轻过滤器1的堵塞。说明3:从第一加热机构DYJRJG的第一输入端进入的气体，只从第一加热机构 DYJRJG的第一输出端出来，不会从第一加热机构DYJRJG的第二输出端出来；反之，从第一加热机构DYJRJG的第二输入端进入的气体，只从第一加热机构DYJRJG的第二输出端出来， 不会从第一加热机构DYJRJG的第一输出端出来。进一步的技术方案3。所述的取样系统包括反吹气管7，电加热块4和基座5 ；所述的取样气道为管状的探杆8 ；所述的探杆8，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器1，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管7 ；所述的基座5，其与安装支架固定连接，其开设反吹气加热通孔5-4 ；所述的电加热块4，其与基座5相邻，其接线端通过导线与电路连接；所述的气源设备包括压缩空气供应机构YG，电磁阀控制机构，第一加热机构DYJRJG，该三者顺序气路连通；所述的第一加热机构DYJRJG包括第一路气体输出端和第二路输出端；第一加热机构DYJRJG，其第一路气体输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴6的输入端气路连通，其第二路输出端通过气管与基座5上反吹气加热通孔5-4的一端气路连通；反吹气加热通孔5-4的另一端与反吹气管7气路连通；电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。说明1 “所述的电加热块4，其与基座5相邻，其接线端通过导线与电路连接”，电加热块4通电后升温，由于电加热块4与基座5相邻设置，所以电加热块4将热能传递给基座5，使得基座5也加热升温。说明2 本进一步的技术方案中，输往反吹气管7的压缩气体，其不仅在第一加热机构DYJRJG处得到加热，而且输往反吹气管7的压缩气体还要途经基座5上开设的反吹气加热通孔5-4，并在反吹气加热通孔5-4内得到进一步加热，因而进一步减少了温差，防止过滤器1堵塞的效果更好。进一步的技术方案4。所述的驱动装置包括电加热块4 ；所述的取样系统包括标气接头21，标气供应机构；所述的气体射流器包括射流喷嘴6，基座5 ；所述的基座5，其与安装支架固定连接，其开设以下四者样气流通孔，传感器安装孔5-3，标气接头安装孔5-5，围绕中心轴线开设并从左至右贯通基座5的镂空喷射结构；所述的中心轴线为左右方向；所述的射流喷嘴6，其内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；所述的射流喷嘴6，其右端通过气管与气源设备气路连通，其左部位于镂空喷射结构内；射流喷嘴6与基座5固定连接；所述的样气流通孔，其头段与取样气道连通， 其尾段的中心轴线与镂空喷射结构的中心轴线垂直并与镂空喷射结构的内部连通；所述的传感器安装孔5-3，其与样气流通孔连通；所述的传感器9，其固定安装在传感器安装孔5-3 内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触；所述的标气接头安装孔5-5，其与样气流通孔连通；所述的标气接头21，其固定安装在标气接头安装孔5-5，其通过气管与标气供应机构连通；所述的电加热块4，其与基座5相邻，其接线端通过导线与电路连接。说明1 上述基座5开设“围绕中心轴线开设并从左至右贯通基座5的镂空喷射结构”，其中的中心轴线不是指基座5的中心轴线，而是指镂空喷射结构的中心轴线；还有， 在本发明文件的所有技术方案中，没有涉及基座5有无中心轴线的问题。说明2 样气流通孔可以是一个直行形孔构成，也可以是打折的两段直行孔连通构成。一个直行形孔的，其头段与尾段为同一个孔；两段直行孔连通构成的，与镂空喷射结构内部连通的为尾段，另一段为头段。说明3 关于“检测探头与样气流通孔内的样气接触”，其最佳设计制造为检测探头处于样气流通孔和传感器安装孔5-5的交界处，如此，可以毫无延迟并准确地探测到烟气的即时成份。说明4 取样系统在安装、调试、使用及修理过程中，需要用标准的样气气体检验、 复核系统是否正常，比如，输入标准样气到检测探头处、再观察有关仪表有无反应，如无反应则说明系统存在问题；又比如，在现场使用中输入标准样气，然后观察显示装置上显示的数值是否在规定的范围内，等等。标准样气由标气供应机构提供，在本进一步的技术方案中，标气供应机构通过气管与标气接头21连通，并通过气管与标气接头21将标准样气送到基座5内让检测探头检测。进一步的技术方案5。所述的镂空喷射结构包括位于左侧的左部直孔和位于右侧的右部直孔，该两孔同轴并连通；所述的射流喷嘴6，其圆锥台形的左部位于右部直孔内；所述的样气流通孔，其尾段与右部直孔垂直并与右部直孔连通。进一步的技术方案6。所述的镂空喷射结构为从左到右贯通基座5的通孔，该通孔包括位于同一中心轴线的三段孔，即从左到右顺序设置的小直径左段孔、圆锥形的中段孔和大直径的右段孔，该三段孔相邻者连通；所述的圆锥形中段孔，其左端的直径与左段孔的直径相同，其右端的直径与右段孔的直径相同；所述的射流喷嘴6，其圆锥台形的左部位于圆锥形中段孔处，并且其圆锥台形外面与中段孔的孔壁存在间隙；所述样气流通孔的尾段与右段孔垂直并连通，或者所述样气流通孔的尾段与中段孔垂直并连通。实施例一
结合图7、图8、图9、图10和图20进行描述。图7是本发明中三个零部件的装配关系示意图，三个零部件分别是传感器、基座和电加热块；图8是图7的左视图；图9是图 7的右视图；图10是图7的俯视图；图20是本实施例一中发明系统的示意图。对本实施例中的一种高温烟气检测取样系统，分别介绍相关的各个装置、机构和零部件。1.安装支架。本实施例中的安装支架为圆形的安装板3，采用法兰盘形制，参见图17、图18和图 19。其中，图17是本安装板的主视图；图18是图17的C-C向剖视图；图19是图17的后视图。安装板3通过螺钉与高温烟道的外表面拆卸式连接，安装板3中开设了探杆孔3-1和排放孔3-2。2.探杆8和过滤器1。探杆8为管状物，具有取样气道的作用，其前部安装了过滤器1。探杆8左部及过滤器1均位于高温烟道中；探杆8的右部穿出烟道，其右端与安装板3的探杆孔3-1处进行焊接连接。当气压不均等时，即当过滤器1外部气压大、探杆8内部左侧气压小，探杆8内部右侧气压更小时，就有烟道内的高温烟气透过过滤器1、并在探杆8内部由左往右行进；前述探杆8内部由左往右行进的烟气即为样气。3.反吹气管7。反吹气管7位于探杆8的内部，反吹气可从反吹气管7的前端吹出，以吹散过滤器 1外边粘附的颗粒物、烟尘等。4.基座 5。本实施例中的基座5采用不锈钢316L材料制作，参见图1至图6共六幅图。其中， 图1是基座的主视图；图2是图1左视图；图3是图1的右视图；图4是图1的俯视图；图5 是图1的A-A向剖视图，并且图5中还添画了标号为2的排气管、标号为7的反吹气管；图 6是图4的B-B向剖视图。基座5与安装板3固定连接。基座5上开设了 a、b、C、d、e五者a.镂空的喷射结构，b.样气流通孔，c.反吹气加热通孔5-4，d.传感器安装孔5-3，e.标气接头安装孔5_5 ； 以下分别介绍。a.开设的镂空的喷射结构。镂空喷射结构包括一组通孔，该组通孔包括从左到右顺序连接的四孔孔径尺寸为次大的第一孔5-la，圆锥台形的第二孔5-lb，孔径尺寸为最小的第三孔5-lc，孔径尺寸为最大的第四孔5-ld ；所述的四孔，它们位于同一中心轴线、并且相邻者连通；所述圆锥台形的第二孔5-lb，其左端的直径尺寸与第一孔5-la的直径尺寸相同，其右端的直径尺寸与第三孔5-lc的直径尺寸相同。b.开设的样气流通孔。样气流通孔由两段孔构成，即样气流通孔包括平行分孔5- 和垂直分孔5_2b ； 前述的两各分孔相连通。平行分孔5- 为盲孔，其从基座5的左侧表面起始朝向右方开设、且与镂空喷射结构中四孔的中心轴线平行；垂直分孔5-2b既与镂空喷射结构中的第三孔5-lc垂直且连通，又与平行分孔5- 垂直且连通。
对上述垂直分孔5_2b结合图5进行说明在图5中，由上向下打一直孔，然后将直孔的上部封堵。c.开设传感器安装孔5-3。传感器安装孔5-3与样气流通孔连通；传感器9安装在传感器安装孔5-3内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触。d.开设标气接头安装孔5-5。标气接头安装孔5-5与样气流通孔连通；标气接头21安装在标气接头安装孔5-5 内；标气接头21通过气管与标气供应机构连通。e.开设反吹气加热通孔5-4。 反吹气加热通孔5-4，其左右方向开设并贯通基座5。5.射流喷嘴6。射流喷嘴6的内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；参见图11、图12和图13 ；其中，图11是射流喷嘴的主视图；图12是图11的左视图；图13是图11的右视图。射流喷嘴6中左部的开设用于固定连接的外螺纹，射流喷嘴6右侧内部开设用于连接的内螺纹。射流喷嘴6的圆锥台形的左部位于镂空喷射结构的第四孔5-ld内，并且射流喷嘴 6左部的圆锥台形外表面与第四孔5-ld的孔壁之间存在间隙；射流喷嘴6与基座5通过螺纹固定连接。6.电加热块4。电加热块4参见图14、图15和图16。在本实施例中，电加热块4共设置两块，它们紧邻基座5两侧；每一电加热块4均安装了电热丝，接通电路后、电热丝发热，热能使电加热块4发热，热能还传递给基座5，使基座5也发热升温。7.第二温控机构。第二温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；所谓的执行元器件如 继电器、接触器、大功率三极管等。两块电加热块4和一个执行元器件，该三者串联连接，然后再跨接到电源电路；执行元器件的控制端与自动化控制电路连接。在本实施例中，当基座5的温度由较高值下跌到摄氏200°C时，自动化控制电路命令执行元器由原来的断开状态进入接通状态；接通电路后，电热丝发热，电加热块4和基座温度均上升。当温度上升到摄氏300°C时，控制电路命令执行元器由接通状态变成断开状态；电路断开后，电热丝不再发热，电加热块4和基座温度均开始下降，从而进入新一轮的循环。8.气源设备。本实施例中的气源设备包括压缩空气供应机构YG，第一调压阀DYTYF，第二调压阀DETYF，第一加热机构DYJRJG，取样电磁阀QYDCF，反吹电磁阀TODCF。压缩空气供应机构YG的输出端，第一调压阀DYTYF，取样电磁阀QYDCF，第一加热机构DYJRJG的第一输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构DYJRJG的第一输出端通过气管与射流喷嘴6的右端连通。排气管2右端与基座5镂空喷射结构中第一孔 5-la的左端焊接连接，排气管2的身部穿过安装板3的排放孔3-2，排气管2左端口位于高温烟道内，将气体射流器排出的混合气体排放到高温烟道内。
压缩空气供应机构YG，第二调压阀DETYF，反吹电磁阀TODCF，第一加热机构 DYJRJG的第二输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构DYJRJG的第二输出端通过气管与基座5上的反吹气加热通孔5-4的右端连通；反吹气加热通孔5-4的左端与反吹气管7右端焊接并连通。取样电磁阀QYDCF和反吹电磁阀FCDCF，该两者的接线端均通过导线与自动化控制电路电连接。说明1 取样电磁阀QYDCF接通或断开，造成向射流喷嘴6输送压缩气体或切断压缩气体。反吹电磁阀F⑶CF接通或断开，造成向反吹气管7输送压缩气体或切断压缩气体。说明2 第一加热机构DYJRJG中，第一输入端和第一输出端为对应关系；第二输入端和第二输出端为对应关系。进入第一输入端的压缩气体只会从第一输出端出来、不会从第二输出端出来；同样的道理，进入第二输入端的压缩气体只会从第二输出端出来、不会从第一输出端出来。说明3 第一调压阀DYTYF的作用是将较大压力的压缩气体降压到合适的压力，供气体射流器正常使用；第二调压阀DETYF的作用是将较大压力的压缩气体降压到合适的压力，供反吹气管7使用。说明4 压缩空气供应机构YG，分为典型的和非典型的两种，下面予以介绍。a.典型的压缩空气供应机构YG情况。本发明系统用于电厂高温烟气的检测时， 电厂现场一般均会提供仪表气源，该仪表气源输出压力较高的压缩气体，通过进气阀和气管、连通到本发明中的两个调压阀；本发明中的调压阀再降压到合适的气压使用；因此，在上述典型的情况下，本发明将电厂现场提供的仪表气源连同进气阀视为压缩空气供应机构 YG。b.非典型的压缩空气供应机构YG情况。若本发明应用的场所无现成的压缩气源， 则可以配置合适的、以空气压缩机为核心的供气系统，由该系统向本发明提供压缩气体，并连通到本发明中的两个调压阀输入端。因此，在上述非典型的情况下，本发明将另行配置的供气系统视为压缩空气供应机构YG。9.第一温控机构。第一加热机构DYJRJG还包括电加热部件，对温度进行控制的第一温控机构；第一温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；执行元器件与电加热部件串联连接。第一温控机构对第一加热机构DYJRJG输出的压缩气体温度控制为第一特定温度。举例说明。执行元器件与电加热部件串联连接、再跨接在电源电路上；当执行元器件接通时，第一加热机构DYJRJG输出的压缩气体温度不断上升，当压缩气体温度上升至摄氏174°C时，在自动化控制电路的指挥下，执行元器件被切断，这样，第一加热机构DYJRJG 输出的压缩气体温度就不断下降，当压缩气体温度下降为摄氏时，在自动化控制电路的指挥下，执行元器件又被接通，第一加热机构DYJRJG输出的压缩气体温度不断上升至摄氏174°C，然后下降至摄氏U6°C，如此循环不已。实施例二本实施例是要通过举例说明，专利申请文件中关于温度取值范围的含义极其运用。以第二特定温度的取值范围为摄氏200°C 摄氏300°C为例说明如下。在实际的实施工作中，可以结合各种情况，在摄氏200°C 摄氏300°C的取值范围内，设置第二特定温度实际的下限温度取值和实际的上限温度取值。举例1。综合各种因素，将基座5的下限温度定为摄氏205°C，上限温度定为摄氏 235BP自动化控制电路命令执行元器接通或断开，使电热丝通电或断电，保证基座5的温度不低于摄氏205°C、不高于摄氏235°C。举例2。综合各种因素，将基座5的下限温度定为摄氏235°C，上限温度定为摄氏 265BP自动化控制电路命令执行元器接通或断开，使电热丝通电或断电，保证基座5的温度不低于摄氏235°C、不高于摄氏265°C。举例3。综合各种因素，将基座5的下限温度定为摄氏265°C，上限温度定为摄氏 295BP自动化控制电路命令执行元器接通或断开，使电热丝通电或断电，保证基座5的温度不低于摄氏265°C、不高于摄氏295°C。此外，第一特定温度也是同样的道理，不再一一赘叙。
权利要求
1.一种高温烟气检测取样系统，包括安装支架，过滤器(1)，取样气道，含有检测探头的传感器(9)，驱使样气流动的驱动装置，电路；所述的电路包括自动化控制电路；所述的传感器(9)，其检测探头位于样气流经的通道中；所述的驱动装置包括气体射流器，提供压缩气体的气源设备； 其特征是所述的气源设备包括压缩空气供应机构(YG)，第一加热机构(DYJRJG)；压缩空气供应机构(YG)的输出端通过气管与第一加热机构(DYJRJG)的输入端气路连通；第一加热机构(DYJRJG)的输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴(6)的输入端气路连通。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的驱动装置包括第二加热机构；第二加热机构与气体射流器相邻。
3.根据权利要求1所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的取样系统包括反吹气管(7)；所述的取样气道包括管状的探杆(8)；所述的探杆(8)，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器(1)，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管(7)；所述的气源设备包括压缩空气供应机构(YG)，电磁阀控制机构，第一加热机构 (DYJRJG)；压缩空气供应机构(YG)的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构(DYJRJG)的第一输入端，该三者顺序气路连通；第一加热机构(DYJRJG)的第一输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴(6)输入端气路连通；压缩空气供应机构(YG)的输出端、电磁阀控制机构、第一加热机构(DYJRJG)的第二输入端，此三者顺序气路连通；第一加热机构(DYJRJG)的第二输出端通过气管与反吹气管 (7)气路连通；电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。
4.根据权利要求1所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的取样系统包括反吹气管(7)，电加热块⑷和基座(5)；所述的取样气道为管状的探杆(8)；所述的探杆(8)，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器(1)，其后部与安装支架固定连接，其内部设置反吹气管(7)；所述的基座(5)，其与安装支架固定连接，其开设反吹气加热通孔(5-4)；所述的电加热块G)，其与基座(5)相邻，其接线端通过导线与电路连接；所述的气源设备包括压缩空气供应机构(YG)，电磁阀控制机构，第一加热机构 (DYJRJG)，该三者顺序气路连通；所述的第一加热机构(DYJRJG)包括第一路气体输出端和第二路输出端； 第一加热机构(DYJRJG)，其第一路气体输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴(6) 的输入端气路连通，其第二路输出端通过气管与基座( 上反吹气加热通孔(5-4)的一端气路连通；反吹气加热通孔(5-4)的另一端与反吹气管(7)气路连通； 电磁阀控制机构的接线端通过导线与自动化控制电路电连接。
5.根据权利要求1所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的驱动装置包括电加热块(4)；所述的取样系统包括标气接头(21)，标气供应机构；所述的气体射流器包括射流喷嘴(6)，基座(5)；所述的基座(5)，其与安装支架固定连接，其开设以下四者样气流通孔，传感器安装孔(5-3)，标气接头安装孔(5-5)，围绕中心轴线开设并从左至右贯通基座(5)的镂空喷射结构；所述的中心轴线为左右方向；所述的射流喷嘴(6)，其内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；所述的射流喷嘴(6)，其右端通过气管与气源设备气路连通，其左部位于镂空喷射结构内；射流喷嘴(6)与基座(5)固定连接；所述的样气流通孔，其头段与取样气道连通，其尾段的中心轴线与镂空喷射结构的中心轴线垂直并与镂空喷射结构的内部连通；所述的传感器安装孔(5-3)，其与样气流通孔连通；所述的传感器(9)，其固定安装在传感器安装孔(5-3)内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触；所述的标气接头安装孔(5-5)，其与样气流通孔连通；所述的标气接头(21)，其固定安装在标气接头安装孔(5-5)，其通过气管与标气供应机构连通；所述的电加热块G)，其与基座( 相邻，其接线端通过导线与电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的镂空喷射结构包括位于左侧的左部直孔和位于右侧的右部直孔，该两孔同轴并连通；所述的射流喷嘴(6)，其圆锥台形的左部位于右部直孔内；所述的样气流通孔，其尾段与右部直孔垂直并与右部直孔连通。
7.根据权利要求5所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的镂空喷射结构为从左到右贯通基座(5)的通孔，该通孔包括位于同一中心轴线的三段孔，即从左到右顺序设置的小直径左段孔、圆锥形的中段孔和大直径的右段孔，该三段孔相邻者连通；所述的圆锥形中段孔，其左端的直径与左段孔的直径相同，其右端的直径与右段孔的直径相同；所述的射流喷嘴(6)，其圆锥台形的左部位于圆锥形中段孔处，并且其圆锥台形外面与中段孔的孔壁存在间隙；所述样气流通孔的尾段与右段孔垂直并连通，或者所述样气流通孔的尾段与中段孔垂直并连通。
8.根据权利要求1所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的取样系统包括反吹气管(7)，电加热块，排气管O)，标气接头(21)，标气供应机构；所述的安装支架为安装板(3)，其通过螺钉与高温烟道的外表面拆卸式连接，其开设 探杆孔(3-1)，排放孔(3-2)；所述的气体射流器包括射流喷嘴(6)，基座(5)；所述的射流喷嘴(6)，其内部开设贯通左右的通孔且通孔的直径为左小右大，其左部的外表面呈圆锥台形、即呈左小右大的形状；所述的基座(5)，其与安装板(3)固定连接，其开设如下的五者镂空的喷射结构，样气流通孔，反吹气加热通孔(5-4)，传感器安装孔(5-3)，标气接头安装孔(5-5)；所述的镂空喷射结构，其包括一组通孔，该组通孔包括从左到右顺序连接的四孔孔径尺寸为次大的第一孔(5-la)，圆锥台形的第二孔(5-lb)，孔径尺寸为最小的第三孔(5-lc)，孔径尺寸为最大的第四孔(5-ld)；所述的四孔，它们位于同一中心轴线、并且相邻者连通；所述圆锥台形的第二孔(5-lb)，其左端的直径尺寸与第一孔(5-la)的直径尺寸相同，其右端的直径尺寸与第三孔(5-lc)的直径尺寸相同；所述的样气流通孔包括平行分孔(5_2a)和垂直分孔(5-2b)，该两孔相连通；平行分孔(5_2a)为盲孔，其从基座(5)的左侧表面起始朝向右方开设、且与镂空喷射结构中四孔的中心轴线平行；垂直分孔(5-2b)既与镂空喷射结构中的第三孔(5-lc)垂直且连通，又与平行分孔(5_2a)垂直且连通；所述的传感器安装孔(5-3)，其与样气流通孔连通；所述的传感器(9)安装在传感器安装孔(5-3)内，其检测探头与样气流通孔内的样气接触；所述的标气接头安装孔(5-5)，其与样气流通孔连通；所述的标气接头安装在标气接头安装孔(5-5)内；标气接头通过气管与标气供应机构连通； 所述的反吹气加热通孔(5-4)，其左右方向开设并贯通基座(5)； 所述的电加热块G)，其与基座( 相邻，其接线端通过导线与电路连接； 所述的射流喷嘴(6)，其圆锥台形的左部位于镂空喷射结构的第四孔(5-ld)内，并且射流喷嘴(6)左部的圆锥台形外表面与第四孔(5-ld)的孔壁之间存在间隙；射流喷嘴(6) 与基座(5)固定连接；所述的取样气道包括管状的探杆(8)；所述的探杆(8)，其身部位于高温烟道内，其前端安装过滤器(1)，其内部设置反吹气管(7)，其后部在探杆孔(3-1)的位置与安装板(3) 固定连接；所述的气源设备包括压缩空气供应机构(YG)，第一调压阀(DYTYF)，第二调压阀 (DETYF)，第一加热机构(DYJRJG)，取样电磁阀(QYDCF)，反吹电磁阀(FCDCF)；第一加热机构(DYJRJG)包括第一输入端，第二输入端，第一输出端，第二输出端；第一输入端和第一输出端为对应关系；第二输入端和第二输出端为对应关系；压缩空气供应机构(YG)的输出端，第一调压阀(DYTYF)，取样电磁阀(QYDCF)，第一加热机构(DYJRJG)的第一输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构(DYJRJG)的第一输出端通过气管与射流喷嘴(6)的右端连通；所述的排气管0)，其右端与基座(5)镂空喷射结构中第一孔(5-la)的左端固定连接，其身部穿过安装板(3)的排放孔(3-2)，其左端口位于高温烟道内；压缩空气供应机构(YG)，第二调压阀(DETYF)，反吹电磁阀(FCDCF)，第一加热机构 (DYJRJG)的第二输入端，该四者通过气管顺序串连连通；第一加热机构(DYJRJG)的第二输出端通过气管与基座(5)上的反吹气加热通孔(5-4)的右端连通；反吹气加热通孔(5-4) 的左端与反吹气管(7)连通；取样电磁阀(QYDCF)和反吹电磁阀(FCDCF)，该两者的接线端均通过导线与自动化控制电路电连接。
9.根据权利要求1、3、4、8所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是所述的第一加热机构(DYJRJG)包括电加热部件，对温度进行控制的第一温控机构；第一温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；执行元器件与电加热部件串联连接；所述的对温度进行控制是指对第一加热机构(DYJRJG)输出的压缩气体温度控制为第一特定温度，第一特定温度的取值范围为摄氏120°C 摄氏180°C、或者第一特定温度的取值范围为摄氏123°C 摄氏177°C、或者第一特定温度的取值范围为摄氏 摄氏 174°C。
10.根据权利要求4、5、8所述的一种高温烟气检测取样系统，其特征是 所述的电加热块G)，其内部安装了电热丝；所述的系统包括对温度进行控制的第二温控机构；第二温控机构包括具有接通、切断电路功能的执行元器件；执行元器件与电加热部件串联连接；所述的对温度进行控制是指对基座(5)的温度控制为第二特定温度，第二特定温度的取值范围为摄氏200°C 摄氏300°C。
全文摘要
本发明涉及气体取样、检测和分析的技术领域，公开了一种高温烟气检测取样系统。为了解决气体射流器被结晶体堵塞的技术问题，提出以下技术方案。发明系统包括安装支架，过滤器(1)，取样气道，含有检测探头的传感器(9)，驱使样气流动的驱动装置，电路；驱动装置包括气体射流器，提供压缩气体的气源设备；其特征是气源设备包括压缩空气供应机构(YG)，第一加热机构(DYJRJG)；压缩空气供应机构(YG)的输出端通过气管与第一加热机构(DYJRJG)的输入端气路连通；第一加热机构(DYJRJG)的输出端通过气管与气体射流器的射流喷嘴(6)的输入端气路连通。有益效果是气体射流器避免了结晶体堵塞。
文档编号G01N1/22GK102279119SQ201110070159
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者吴惠明, 奚键, 徐颖 申请人:上海北分仪器技术开发有限责任公司