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本實(shí)用新型涉及測量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鍋爐煙道的粉塵濃度測量裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，燃煤電廠對環(huán)境的染污越來越嚴(yán)重，尤其是鍋爐尾部煙道粉塵排入大氣，是形成霧霾天氣的一個(gè)重要原因。為此，國家對霧霾進(jìn)行大力整治，對燃煤電廠的環(huán)保要求越來越嚴(yán)格。經(jīng)過多年的努力，大部分燃煤機(jī)組都進(jìn)行了超低排放的技術(shù)改造，其污染排放物達(dá)到了燃?xì)鈾C(jī)組的排放水平。煙氣中粉塵濃度是評估機(jī)組是否達(dá)到超低排放的重要技術(shù)參數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，對于鍋爐尾部煙道內(nèi)煙氣粉塵濃度的測量通常采用常規(guī)的畢托管平行等速采樣法采集煙氣中煙塵，測量濾膜采樣前后的質(zhì)量計(jì)算煙塵采集量，除以等速采樣體積來計(jì)算煙塵濃度。由于濾膜要取出來稱重煙道粉塵，樣品容易受到環(huán)境的影響，且測量結(jié)果具有滯后性，無法實(shí)現(xiàn)在線測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種鍋爐煙道的粉塵濃度測量裝置，可以實(shí)時(shí)在線測量粉塵濃度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種鍋爐煙道的粉塵濃度測量裝置，粉塵濃度測量裝置包括：熱線風(fēng)速儀，用于測量鍋爐煙道的待測點(diǎn)的含塵氣體的氣流速度；采樣儀器，具有與鍋爐煙道連通的采樣口和與采樣口連通的過流通道；動(dòng)力抽吸裝置，與過流通道連通，動(dòng)力抽吸裝置用于抽吸來自采樣儀器的含塵氣體；粉塵分離器，與動(dòng)力抽吸裝置連通，粉塵分離器用于分離含塵氣體中的粉塵和氣體；稱重儀器，設(shè)置在粉塵分離器的耳式支座下以測量分離出的粉塵的重量。

進(jìn)一步地，粉塵濃度測量裝置還包括控制器，熱線風(fēng)速儀、采樣儀器和動(dòng)力抽吸裝置均與控制器連接，控制器根據(jù)熱線風(fēng)速儀反饋的信號和采樣儀器反饋的信號控制動(dòng)力抽吸裝置的抽吸力，以實(shí)現(xiàn)采樣儀器對含塵氣體的等速取樣。

進(jìn)一步地，粉塵濃度測量裝置還包括控制器，稱重儀器包括稱重傳感器，稱重傳感器與控制器連接，控制器根據(jù)稱重傳感器反饋的信號確定粉塵的重量。

進(jìn)一步地，熱線風(fēng)速儀包括：本體部；感測元件，與本體部連接；過濾網(wǎng)，設(shè)置在感測元件的外周，過濾網(wǎng)用于過濾待測點(diǎn)的含塵氣體。

進(jìn)一步地，粉塵分離器的頂部設(shè)有第一出口，粉塵濃度測量裝置還包括與第一出口連通的粉塵過濾器。

進(jìn)一步地，粉塵分離器的底部設(shè)有第二出口，粉塵濃度測量裝置還包括設(shè)置在第二出口處的控制閥。

進(jìn)一步地，粉塵分離器的頂部還設(shè)有進(jìn)口，動(dòng)力抽吸裝置通過連接管與進(jìn)口連通。

進(jìn)一步地，粉塵分離器為旋風(fēng)分離器，粉塵分離器包括錐形殼體，粉塵濃度測量裝置還包括位于錐形殼體壁面上的多個(gè)稱重傳感器，多個(gè)稱重傳感器繞錐形殼體的中心線間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，采樣儀器為l型的取樣槍。

進(jìn)一步地，粉塵濃度測量裝置還包括底座，底座用于支撐粉塵分離器。

應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于粉塵濃度測量裝置中設(shè)有獨(dú)立的稱重儀器，這樣，無需像現(xiàn)有技術(shù)中那樣將收集有粉塵的設(shè)備拆卸下來之后進(jìn)行稱重，因此，該技術(shù)方案中能夠在線測量含塵氣體中的粉塵濃度。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的鍋爐煙道的粉塵濃度測量裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、熱線風(fēng)速儀；11、本體部；12、感測元件；13、過濾網(wǎng)；20、采樣儀器；21、第一取樣段；22、第二取樣段；30、動(dòng)力抽吸裝置；40、粉塵分離器；50、稱重傳感器；51、粉塵過濾器；60、底座；70、控制閥；80、連接管；90、鍋爐煙道。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種鍋爐煙道的粉塵濃度測量裝置。該實(shí)施例的粉塵濃度測量裝置包括熱線風(fēng)速儀10、采樣儀器20、動(dòng)力抽吸裝置30、粉塵分離器40和稱重儀器。其中，熱線風(fēng)速儀10用于測量鍋爐煙道90的待測點(diǎn)的含塵氣體的氣流速度；采樣儀器20具有與鍋爐煙道90連通的采樣口和與采樣口連通的過流通道；動(dòng)力抽吸裝置30與過流通道連通，動(dòng)力抽吸裝置30用于抽吸來自采樣儀器20的含塵氣體；粉塵分離器40與動(dòng)力抽吸裝置30連通，粉塵分離器40用于分離含塵氣體中的粉塵和氣體；稱重儀器設(shè)置在粉塵分離器40內(nèi)以測量分離出的粉塵的重量。具體地，稱重儀器設(shè)置在粉塵分離器40的耳式支座下。

通過上述設(shè)置煙道粉塵，由于粉塵濃度測量裝置中設(shè)有獨(dú)立的稱重儀器，這樣，無需像現(xiàn)有技術(shù)中那樣將收集有粉塵的設(shè)備拆卸下來之后進(jìn)行稱重，因此，該技術(shù)方案中能夠在線測量含塵氣體中的粉塵的濃度。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，稱重儀器包括稱重傳感器50，控制器與稱重傳感器50連接并根據(jù)稱重傳感器反饋的信號計(jì)算粉塵的重量。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中的測量技術(shù)需要人工操作，自動(dòng)化程度低，工作量大，由于大部分測點(diǎn)懸空，生產(chǎn)現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣。由于經(jīng)過超低排放改造的機(jī)組其煙氣粉塵濃度很低，對于機(jī)組排放到大氣中煙氣粉塵濃度的測量的準(zhǔn)確性和精度有較高要求。在較低粉塵排放濃度下，這種膜測量技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)測不到粉塵濃度的情況。

而本申請的上述技術(shù)方案中，稱重傳感器50能夠?qū)崟r(shí)測量分離出的粉塵的重量，且無需人工操作，自動(dòng)化程度較高。

進(jìn)一步地，熱線風(fēng)速儀10是將流速信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕囊环N熱線風(fēng)速儀器，具有響應(yīng)快、能測量非定常流速的特點(diǎn)。

具體地，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖1所示，熱線風(fēng)速儀10包括本體部11、感測元件12和過濾網(wǎng)13。其中，感測元件12與本體部11連接；過濾網(wǎng)13設(shè)置在感測元件12的外周，過濾網(wǎng)13用于過濾待測點(diǎn)的含塵氣體。

上述設(shè)置中，設(shè)置過濾網(wǎng)13后，可以將鍋爐煙道90內(nèi)的粉塵進(jìn)行隔離，確保盡量只有氣體與感測元件12接觸，從而提高了速度測量的精度和準(zhǔn)確性。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中，粉塵濃度測量裝置還包括控制器。熱線風(fēng)速儀10、采樣儀器20和動(dòng)力抽吸裝置30均與控制器連接，控制器根據(jù)熱線風(fēng)速儀10反饋的信號和采樣儀器20反饋的信號控制動(dòng)力抽吸裝置30的抽吸力，以實(shí)現(xiàn)采樣儀器20對含塵氣體的等速取樣。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，粉塵分離器40的頂部設(shè)有第一出口，粉塵濃度測量裝置還包括與第一出口連通的粉塵過濾器51。

通過上述設(shè)置，設(shè)置粉塵過濾器51后，可以確保鍋爐煙道90的含塵氣體中的氣體經(jīng)粉塵過濾器51后排出，避免粉塵排出影響測量效果。

下面，結(jié)合附圖對本申請的粉塵測量裝置進(jìn)行具體說明：

測量取樣點(diǎn)的煙氣流速采用帶濾網(wǎng)的熱線風(fēng)速儀10，在熱線風(fēng)速儀10的本體部11焊接有“l(fā)”型取樣槍，使熱線風(fēng)速儀10的本體部11與“l(fā)”型取樣槍固定在一起，保證對粉塵進(jìn)行等速取樣；由“l(fā)”型取樣槍的前端迎向煙氣流，尾端與作為動(dòng)力抽吸裝置30的抽氣泵相連通，利用抽氣泵抽取含有粉塵的煙氣；

在抽氣泵另一端設(shè)置有粉塵分離器40、稱重傳感器50和粉塵過濾器51。其中，粉塵分離器40用于粉塵的收集和煙氣的排空；粉塵分離器40為旋風(fēng)分離器；在粉塵分離器40的頂部設(shè)置有粉塵過濾器51，用于排空煙氣；粉塵分離器40和粉塵過濾器51通過不銹鋼制成的連接管80連接成一個(gè)整體；在粉塵分離器40的耳式支座與底座之間設(shè)置有稱重儀器，稱重儀器用于測量粉塵的質(zhì)量。

本申請的技術(shù)方案中，稱重儀器、熱線風(fēng)速儀10和抽氣泵均與控制器連接，通過作為控制器的計(jì)算機(jī)采集粉塵分離器40的粉塵重量、取樣點(diǎn)煙氣速度的測量數(shù)據(jù)，同時(shí)控制抽氣泵，保證取樣槍的采樣口處的煙氣流速等于熱線風(fēng)速儀10的取樣點(diǎn)的煙氣測量速度。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，粉塵分離器40的底部設(shè)有第二出口voc氣體檢測儀，粉塵濃度測量裝置還包括設(shè)置在第二出口處的控制閥70。

通過上述設(shè)置，利用控制閥70可以根據(jù)需要排出位于粉塵分離器40的收集腔內(nèi)的粉塵。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，粉塵分離器40的頂部還設(shè)有進(jìn)口，動(dòng)力抽吸裝置30通過連接管80與進(jìn)口連通。

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，粉塵分離器40為旋風(fēng)分離器，粉塵分離器40包括錐形殼體，粉塵濃度測量裝置還包括三個(gè)稱重傳感器50，位于粉塵分離器40的耳式支座與底座60之間，在同一水平面內(nèi)兩兩夾角內(nèi)呈120°分布。以上也就是說，三個(gè)稱重傳感器50均勻間隔布置。

上述設(shè)置中，利用多個(gè)稱重傳感器50可以測量在離心力的作用下分離出的粉塵質(zhì)量，確保測量的精確度。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中，如圖1所示，采樣儀器20為l型的取樣槍。具體地，l型的取樣槍包括第一取樣段21和與第一取樣段21連接的第二取樣段22，第一取樣段21與第二取樣段22之間具有夾角。過流通道開設(shè)在第一取樣段21和第二取樣段22上。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中液化氣報(bào)警器，如圖1所示，粉塵濃度測量裝置還包括底座60，底座60用于支撐粉塵分離器40。

參見圖1，本實(shí)施例中鍋爐煙道內(nèi)的煙氣用的粉塵濃度測量裝置采用帶有濾網(wǎng)的熱線風(fēng)速儀10測量氣流速度，采用在“l(fā)”型取樣槍對煙氣中粉塵進(jìn)行等速采樣。測量時(shí)，由“l(fā)”型取樣槍的第二取樣段22的前端的采樣口迎向煙氣流，利用作為動(dòng)力抽吸裝置30的抽氣泵的抽吸在取樣槍中形成過流通道，等速收集煙氣中粉塵。收集的粉塵通過橡膠材料制成的連接管80進(jìn)入粉塵分離器40，在離心力的作用下，粉塵沉積在粉塵分離器40的底部，煙氣通過粉塵過濾器51排入大氣中。優(yōu)選地，粉塵過濾器51采用膜分離技術(shù)，只有煙氣分子可以通過，粉塵無法通過。

優(yōu)選地，本申請的技術(shù)方案中設(shè)有三個(gè)稱重傳感器50，用于實(shí)時(shí)在線稱量收集到粉塵的重量，只要保證進(jìn)入粉塵收集器的煙氣流量和排放量基本平衡，收集到的粉塵增加量可以比較準(zhǔn)確的稱量，通過以下公式計(jì)算可以準(zhǔn)確快速獲得測點(diǎn)煙氣粉塵濃度值。

式中：v為待測點(diǎn)的氣流速度，m/s；

a－取樣槍的采樣口的截面積，m2；

cfc－實(shí)際工況下煙氣含塵濃度，mg/m3；

dm－dt時(shí)間內(nèi)粉塵增加量，mg；

dt－某一時(shí)間段，s；

實(shí)際測量前，將這種煙氣粉塵濃度測量裝置中的熱線風(fēng)速儀10、抽氣泵和稱重儀器利用信號線、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備與作為控制器的計(jì)算機(jī)相聯(lián)接。利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、數(shù)據(jù)顯示以及過程控制。實(shí)際測量中，測點(diǎn)的氣流速度通過熱線風(fēng)速儀10測量上傳到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出取樣槍進(jìn)口的流量，控制抽氣泵的抽吸，保證取樣槍對煙氣中的粉塵進(jìn)行等速取樣。當(dāng)吸入粉塵收集器的煙氣流量和排放量基本平衡后，在計(jì)算機(jī)中設(shè)置采樣時(shí)間dt值，進(jìn)行測量。

具體地，采用帶濾網(wǎng)的熱線風(fēng)速儀測量取樣點(diǎn)的煙氣流速；熱線風(fēng)速儀的本體部11與“l(fā)”型取樣槍由焊接方式固定在一起；等速取樣時(shí)“l(fā)”型取樣槍的第二取樣段22的前端迎向煙氣流，取樣槍的第一取樣段21的尾端與抽氣泵相連通，利用抽氣泵抽取含有粉塵的煙氣；含有粉塵的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，粉塵在離心力作用下沉降到旋風(fēng)分離器的收集腔中，煙氣通過位于旋風(fēng)分離器頂部的粉塵過濾器51進(jìn)入大氣；旋風(fēng)分離器與粉塵過濾器51通過中間不銹鋼管連接成一個(gè)整體，在旋風(fēng)分離器底座上設(shè)置有稱重傳感器50，用于測量粉塵的重量。本實(shí)用新型采用等速取樣和稱重法獲得煙氣粉塵濃度，具有操作簡單、響應(yīng)時(shí)間快、易攜帶、連續(xù)測量時(shí)間長和檢測成本低優(yōu)點(diǎn)煙道粉塵，實(shí)現(xiàn)了煙氣粉塵濃度的在線檢測。

從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：利用獨(dú)立設(shè)置的稱重儀器可以實(shí)時(shí)在線稱量收集到的粉塵質(zhì)量，測量現(xiàn)場快速計(jì)算出粉塵濃度值，實(shí)現(xiàn)了智能在線測量目的；設(shè)置采用帶濾網(wǎng)的熱線風(fēng)速儀，提高了速度測量的精度、準(zhǔn)確性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，保證對粉塵進(jìn)行等速取樣，以適應(yīng)超低排放機(jī)組的粉塵濃度測量；利用旋風(fēng)分離器對粉塵進(jìn)行更好收集，使粉塵顆粒沉積到分離器中，以便準(zhǔn)確稱量收集的粉塵質(zhì)量。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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