提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置的制作方法

本实用新型涉及水泥窑尾分析用高温样气成分代表性的采集装置，特别涉及一种提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置及其操作方法。

背景技术：

目前水泥行业窑尾高温高粉尘恶劣环境的烟气样气采集环境的现实情况是，国内水泥窑尾机械密封虽经过二三十年的改进，效果一直不明显，再加上设备寿命周期原因，漏风一直得不到解决。

干法采样烟气分析装置中，虽有用于水泥窑尾高温高粉尘废气成分分析用的推拉采样探头。由于挡不住采样点内超量的粉尘和超过1100度的高温，大约每3分钟就要停止采气、启动压缩空气反吹一次，然后再继续采气、反吹的循环；同时样气在系统中有约35％的no会被氧化成no2，这都造成了干法采样采取的样气失去了代表性。所以尽管干法采样探头可以伸过窑密封圈，分析结果也是没有代表性。这里所说的代表性，是指分析仪器的分析得到的水泥窑尾废气成分数据的真实性。

发明人发明的采用湿法取样的气体分析装置(02238231.3)，湿式气体预处理装置(00250648.3)，高温探头(02253663.9)等技术和产品，能够有效地清除粉尘、抗住高温，长时间连续在线不失真的采集水泥窑尾高温烟气样气，为水泥窑节能减排立了汗马功劳。但是湿法探头目前主要是固定式安装，躲不开漏风干扰，使烟气成分失真，尤其是o2数据失真。

为了配合发明人的发明“干法水泥生产线节能减排实时量化的监控方法”(专利号：200910008913.7)和“一种用于优化水泥熟料生产工艺的精细化管理方法”(专利申请号：201811568698.1)中水泥窑尾高温废气成分分析模块的样气采集，特提出本技术方案。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置，包括一个安装在旋窑窑尾密封口附近的采样探头，旋窑窑尾密封口设有机械密封圈，机械密封圈附近设有采样孔，采样探头穿过采样孔进入旋窑内部进行采样，采样探头还分别设有：

用于冷却采样探头的冷却水供排水管道，

以及，用于对采样探头进行冲洗除尘的洗涤水供水管道。

在一些实施方式中，冷却水供排水管道和洗涤水供水管道分别与外部供水管道相连接。

在一些实施方式中，采样探头与一个采样驱动装置相连接，并在采样驱动装置的驱动下通过采样孔穿过旋窑窑尾密封口，进入旋窑内进行采样工作。

在一些实施方式中，采样驱动装置包括一个支架和与支架相连接的探头推拉机构，采样探头与支架固定连接，探头推拉机构用于驱使支架带动采样探头进行前后平移。

在一些实施方式中，探头推拉机构为电机、油缸、气缸或者丝杆推进机构。

在一些实施方式中，探头推拉机构与一个plc控制器相连接，plc控制器用于控制探头推拉机构的前后平移。

在一些实施方式中，采样探头尾端设有一个样气出口，样气出口与一个汽水分离器相连接。

在一些实施方式中，汽水分离器入口一侧与样气出口相连接，出口一侧与过滤装置相连接，过滤装置出口一侧设有样气输出口，样气输出口与分析仪器设备相连接。

在一些实施方式中，过滤装置包括初级过滤装置和二级过滤装置，初级过滤装置和二级过滤装置依次串联，样气输出口设于二级过滤装置出口一侧。

在一些实施方式中，二级过滤装置为纸过滤器。

根据本实用新型的另一个方面，提供了提高水泥窑分析用高温气体成分代表性的采集装置的操作方法，包括以下步骤：

(1)接通冷却水供排水管道，冷却水进入采样探头对采样探头进行冷却；

(2)采样驱动装置驱动采样探头通过采样孔进入进行采样工作；

(3)在plc控制器的控制下，采样驱动装置在设定的时间到，或停水、停电报警，自动驱动采样探头退出旋窑窑尾密封口附近采样孔，直至回到初始位置；并且在plc控制器的控制下，采样驱动装置在设定的时间到，或报警解除，自动驱动采样探头通过采样孔伸入旋窑窑尾密封口附近的采样孔，回到窑内采样位置，继续采集样气。

(4)接通洗涤水供水管道，洗涤水对采样探头进行冲洗除尘。

采用以上技术方案的提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置，通过对水泥旋窑高温气体成分的采集装置进行改进，在保持湿法采样探头长期连续、不失真采集样气方法的优势的同时，把采样点移到窑尾窑口处附近，变固定安装为自动推拉方式，由此可以达到长期、连续、不失真的采集烟气样气的目的，从根本上保证烟气成分样品的代表性。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图分别从静态特性和动态特性两个方面对本实用新型作进一步详细的说明。

一、静态特性：

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的提高水泥窑分析用高温样气成分代表性的采集装置。

如图所示，该装置包括包括一个安装在旋窑14密封口附近的采样探头3。

其中，旋窑14密封口设有机械密封圈6。

机械密封圈6附近设有采样孔7。

采样探头3穿过采样孔7进入旋窑14内部进行采样。

采样孔7为弹性密封孔，即平时为封闭状态，当采样探头3插入时与采样探头3侧壁密封连接并允许采样探头3通过；当采样探头3退出后，采样孔7弹性复位，回复密封状态。

采样探头3还分别设有：

用于冷却采样探头3的冷却水供排水管道1，

以及，用于对采样探头3进行冲洗除尘的洗涤水供水管道2。

冷却水供排水管道1和洗涤水供水管道2分别与外部供水管道相连接。

采样探头3与一个采样驱动装置相连接，并在采样驱动装置的驱动下通过采样孔7进入旋窑14密封口进行采样工作。

采样驱动装置包括一个支架4和与支架4相连接的探头推拉机构5，采样探头3与支架4固定连接，探头推拉机构5用于驱使支架4带动采样探头3进行前后平移。

探头推拉机构5可以为电机、油缸，也可以为气缸或者丝杆推进机构。

在本实施例中，探头推拉机构5与一个plc控制器13相连接。

plc控制器13用于控制探头推拉机构5的前后平移。

在本实施例中，采样探头3尾端设有一个样气出口8，样气出口8与一个汽水分离器9相连接。

汽水分离器9入口一侧与样气出口8相连接，出口一侧与过滤装置相连接。

过滤装置出口一侧设有样气输出口12。

样气输出口12与分析仪器设备相连接。

具体地，过滤装置包括初级过滤装置10和二级过滤装置11，初级过滤装置10和二级过滤装置11依次串联，样气输出口12设于二级过滤装置11出口一侧。

优选地，二级过滤装置11为纸过滤器。

二、动态特性

(1)接通冷却水供排水管道1，冷却水进入采样探头3对采样探头3进行冷却；

(2)plc控制器13控制探头推拉机构5向前伸出，驱动支架4带动采样探头3通过采样孔7进入旋窑14的密封口进行采样工作，采样探头3采集到的样气经样气出口8，进入汽水分离器9，再通过初级过滤器10和二级纸过滤器11进行过滤，最后由样气输出口12输出至分析仪器设备进行成分分析；

(3)在plc控制器13的控制下，采样驱动装置5在设定的时间到或停水、停电报警，自动驱动采样探头3通过旋窑窑尾密封口14附近采样孔7，退出，直至回到初始位置；并且在plc控制器13的控制下，采样驱动装置5在设定的时间到，或者报警解除，自动驱动采样探头3通过采样孔7伸入，回到窑内采样位置，继续采集样气。

(4)接通洗涤水供水管道2，洗涤水对采样探头3进行冲洗，完成采样探头3前端喷水除尘。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。