專利名稱：煙氣含氧量測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于煙氣處理技術(shù)，特別關(guān)于煙氣處理過程中的煙氣含氧量測量系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前經(jīng)常采用氧化鋯探頭測量煙氣中的含氧量，氧化鋯探頭作為一種含氧量測量 元件，反應(yīng)迅速，維護(hù)量小。如圖1所示，鍋爐101的爐膛中產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過尾部煙道102 之后，通過空預(yù)器入口煙道103進(jìn)入空預(yù)器104，從空預(yù)器出口煙道105之后，依次經(jīng)過除灰 器106、吸風(fēng)機(jī)108及煙囪108進(jìn)入大氣中，煙氣經(jīng)過的煙道為主煙道。氧化鋯探頭109在 空預(yù)器入口煙道103位置從主煙道的側(cè)壁插入煙氣中測量含氧量。氧化鋯探頭對測量的要 求較高，氧化鋯探頭很容易受到煙氣中灰塵的粘污而影響準(zhǔn)確度；同時必須將氧化鋯探頭 置于主煙氣流中才可以準(zhǔn)確的測量含氧量，但是氧化鋯探頭的長度大約為lm，而主煙道的 寬度達(dá)十幾米，所以很難將氧化鋯探頭布置在主煙氣流或全負(fù)荷的主汽流中，因而氧化鋯 探頭測氧量的準(zhǔn)確性較差。并且現(xiàn)代大容量鍋爐煙道通流面積很大，又經(jīng)常拐彎，所以煙道通流面積內(nèi)速度 不均勻，部分區(qū)域還可能存在渦流，影響了煙氣中含氧量的測量。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例的目的在于提供一種煙氣含氧量測量方法及系統(tǒng)，以避免氧化 鋯探頭被灰塵沾污，精確測量煙氣的含氧量。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種煙氣含氧量測量系統(tǒng)，所述的系 統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；所述的系統(tǒng)還包括除灰 裝置，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測煙氣，并對所述的待測煙氣進(jìn)行除灰處 理；旁路煙道，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測煙氣送入所述空預(yù)器后端的主 煙道；含氧量測量裝置，用于檢測所述旁路煙道中待測煙氣的含氧量，并將檢測的含氧量數(shù) 據(jù)輸出。本實用新型實施例的有益技術(shù)效果利用本實用新型的技術(shù)方案，可以避免含氧 量測量裝置被灰塵沾污，能精確測量煙氣的含氧量。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅 僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的 前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)利用氧化鋯探頭測量煙氣含氧量的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖3為本實用新型另一實施例的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型再一實施例的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型又一實施例的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例旋風(fēng)子除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型實施例錐形除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型實施例的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖9為本實用新型實施例提供的煙氣含氧量測量方法的流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。圖2為本實用新型實施例提供的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2只示出 了圖1空預(yù)器前后的主煙道部分，在圖1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。煙氣含氧量測量系統(tǒng)包括除 灰裝置201、旁路煙道202及含氧量測量裝置，氧量測量裝置可以為氧化鋯探頭109，本實用 新型不限于此。除灰裝置201安裝在主煙道204中的空預(yù)器104的入口附近(前端)，旁路 煙道202的入口與除灰裝置201的煙氣出口相連接，以固定除灰裝置201，旁路煙道202通 過主煙道204的側(cè)壁垂直插入主煙道204內(nèi)部，可以通過旁路煙道202插入主煙道204的 深度調(diào)節(jié)除灰裝置201在主煙道204中的位置。較佳地，除灰裝置201位于主煙道204的 中心位置。氧化鋯探頭109通過旁路煙道202的側(cè)壁插入旁路煙道202中，可以通過焊接或 螺母固定。如圖2所示的旁路煙道202安裝位置，氧化鋯探頭109要先通過主煙道204的 側(cè)壁垂直插入主煙道204內(nèi)部，然后再通過旁路煙道202的側(cè)壁插入旁路煙道202中，本實 用新型不限于此。旁路煙道202如圖3所示安裝時，氧化鋯探頭109只需通過旁路煙道202 的側(cè)壁插入旁路煙道202中即可。氧化鋯探頭109插入旁路煙道202的方式不限上述兩種，只要是氧化鋯探頭位于 旁路煙道202中即可。但是由于旁路煙道202的直徑很小(大約為100mm)，一般要將氧化 鋯探頭109沿著旁路煙道202縱向插入，如圖4及圖5所示。旁路煙道202的出口位于空預(yù)器104的出口附近。當(dāng)引風(fēng)機(jī)107起動后，煙氣在引風(fēng)機(jī)107的抽力作用下流動，煙氣經(jīng)過空預(yù)器后，形成壓力差，使得空預(yù)器104的入口附 近的壓力大于空預(yù)器出口附近的壓力。除灰裝置201安裝在空預(yù)器104的入口附近，而旁 路煙道202的出口位于空預(yù)器104的出口附近，所以除灰裝置201的入口和旁路煙道202 的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除灰裝置201。除灰裝置201對進(jìn)入的煙氣進(jìn)行除灰，并將除灰后的所述煙氣送入所述的旁路煙 道；而煙氣中除掉的灰塵將通過除灰裝置201的底部出口排出。除灰裝置602可以為旋風(fēng) 子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。為了防止灰塵堵塞除灰裝置201的底部出口， 在除灰裝置201的底部出口安裝一個彈簧片，彈簧片的一端固定，彈簧片在煙氣流動產(chǎn)生 的風(fēng)力作用下振動，可以攪動除灰裝置的底部出口的灰塵，防止除灰裝置201的底部出口被堵塞。圖6為本實用新型實施例旋風(fēng)子除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，帶箭頭的實 線表示煙氣，虛線表示灰塵。煙氣主煙道的部分煙氣經(jīng)過旋風(fēng)子除灰裝置的入口 601進(jìn)入 旋風(fēng)子除灰裝置，除灰后的煙氣經(jīng)旋風(fēng)子除灰裝置的出口 602進(jìn)入旁路煙道，灰塵經(jīng)灰塵 出口 603進(jìn)入主煙道中，灰塵出口 603有一個彈簧片604，主煙道中煙氣的流動帶動彈簧片 604震動，防止灰塵出口 603堵塞。圖7為本實用新型實施例錐形除灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，煙氣經(jīng)錐形除 灰裝置的入口 701進(jìn)入錐形除灰裝置，除灰后的煙氣經(jīng)錐形除灰裝置的出口 702進(jìn)入旁路 煙道。705為轉(zhuǎn)向葉片，用于阻擋灰塵。錐形除灰裝置產(chǎn)生的灰塵經(jīng)過灰渣出口 703進(jìn)入主 煙道。704為錐形除灰裝置的彈簧片，煙氣流動產(chǎn)生的風(fēng)力作用下振動，攪動除灰裝置的底 部出口的灰塵，防止出灰口被堵塞。經(jīng)過除灰裝置201除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道202后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測出氧濃度差電勢E，并將氧濃度差電勢E傳說到計算機(jī)203顯示，根據(jù)氧濃度差電勢E 與含氧量的對應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。氧濃度差電勢E由奈斯特公式?jīng)Q定
n RT, P2E = —ln—
nF Px其中，R為體常數(shù)，8. 3143J/mol.k;F 為法拉第常數(shù)，9. 6487 X 104c/mol (庫侖 /mol)；T為絕對溫度；n為一個氧分子輸送電子數(shù)，n = 4;PI為被測氣體氧分壓，P2為參比氣體氧分壓力。分布控制系統(tǒng)(Distribute Control System DCS)根據(jù)測量的煙氣含氧量，進(jìn)行 燃燒風(fēng)量的控制。圖8為本實用新型實施的煙氣含氧量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。煙氣含氧量測量系統(tǒng) 包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；如圖8所示，煙氣含氧量測 量系統(tǒng)還包括除灰裝置801、旁路煙道802及含氧量測量裝置803，除灰裝置801位于所 述空預(yù)器前端的主煙道中，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測煙氣，并對所述的 待測煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道802，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測煙氣 送入所述空預(yù)器后端的主煙道；旁路煙道802的出口位于所述空預(yù)器后端的主煙道中。含 氧量測量裝置803，用于檢測所述旁路煙道中待測煙氣的含氧量，并將檢測的含氧量數(shù)據(jù)輸 出。所述的含氧量測量裝置803含氧量測量裝置可以為氧化鋯探頭，本實用新型不限于此。所述的除灰裝置801還用于將除灰處理過程中產(chǎn)生的灰塵排放到空預(yù)器前端的 所述主煙道中。所述的系統(tǒng)還包括吸風(fēng)機(jī)，用于對所述的待測煙氣采樣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。除灰裝置801可以為旋風(fēng)子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。除灰裝置 801的灰塵出口處固定一彈簧片，彈簧片的一端固定在灰塵出口處，彈簧片在煙氣產(chǎn)生的風(fēng) 力作用下振動，攪動灰塵出口處的灰塵，防止灰塵出口堵塞。除灰裝置安裝于所述主煙道的 空預(yù)器的入口，旁路煙道的出口位于所述主煙道的空預(yù)器的出口附近，除灰裝置801的入口和旁路煙道802的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除 灰裝置801。經(jīng)過除灰裝置801除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道802后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測出氧濃度差電勢E，并將氧濃度差電勢E傳說到計算機(jī)顯示，根據(jù)氧濃度差電勢E與含 氧量的對應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。DCS根據(jù)測量的煙氣含氧量，即進(jìn)行燃燒風(fēng)量 的控制。圖9為本實用新型實施的煙氣含氧量測量方法流程圖，如圖9所示，所述的方法包 括步驟S901 從空預(yù)器前端的主煙道中采集待測煙氣，并對所述的待測煙氣進(jìn)行除 灰處理；對所述的待測煙氣進(jìn)行除灰處理包括將除灰處理過程中產(chǎn)生的灰塵排放到空預(yù) 器前端的所述主煙道中。步驟S902 將除灰處理后的所述待測煙氣經(jīng)旁路煙道送入所述空預(yù)器后端的主 煙道；步驟S903 檢測所述旁路煙道中待測煙氣的含氧量，并將檢測的含氧量數(shù)據(jù)輸
出o除灰裝置802可以為旋風(fēng)子除灰裝置、錐形除灰裝置或其它除灰裝置。除灰裝置 801的灰塵出口處固定一彈簧片，彈簧片的一端固定在灰塵出口處，彈簧片在煙氣產(chǎn)生的風(fēng) 力作用下振動，攪動灰塵出口處的灰塵，防止灰塵出口堵塞。除灰裝置安裝于所述主煙道的 空預(yù)器的入口，旁路煙道的出口位于所述主煙道的空預(yù)器的出口，除灰裝置801的入口和 旁路煙道802的出口存在壓力差。主煙道204中的煙氣在壓力差的作用下部分進(jìn)入除灰裝 置 801。經(jīng)過除灰裝置801除灰的煙氣進(jìn)入旁路煙道802后，將經(jīng)過氧化鋯探頭109，氧化 鋯探頭109在所述旁路煙道中測量除灰后的所述煙氣的含氧量。氧化鋯探頭為智能傳感 器，測出氧濃度差電勢E，并將氧濃度差電勢E傳說到計算機(jī)顯示，根據(jù)氧濃度差電勢E與含 氧量的對應(yīng)關(guān)系表查表得到煙氣中的含氧量。DCS根據(jù)測量的煙氣含氧量，進(jìn)行燃燒風(fēng)量的 控制。本實用新型實施例的有益技術(shù)效果將除灰裝置位于空預(yù)器的入口，旁路煙道的 出口位于空預(yù)器的出口，可以利用空預(yù)器出入口的壓力差不同將煙氣送入除灰裝置中。利 用本實用新型的技術(shù)方案，可以避免氧化鋯探頭被灰塵沾污，精確測量煙氣的含氧量；能夠 準(zhǔn)確的進(jìn)行燃燒風(fēng)量的控制。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn) 一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于 限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替 換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種煙氣含氧量測量系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括除灰裝置，位于所述空預(yù)器前端的主煙道中，從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測煙氣，并對所述的待測煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道，與所述的除灰裝置相連接，將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測煙氣送入所述空預(yù)器后端的主煙道；含氧量測量裝置，位于所述的旁路煙道中，檢測所述旁路煙道中待測煙氣的含氧量，并將檢測的含氧量數(shù)據(jù)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置將除灰處理過程中產(chǎn)生的 灰塵排放到空預(yù)器前端的所述主煙道中。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的含氧量測量裝置為氧化鋯探頭。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置位于所述空預(yù)器前端的主 煙道中。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路煙道的出口位于所述空預(yù)器后端 的主煙道中。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置為旋風(fēng)子除灰裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的除灰裝置為錐形除灰裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風(fēng)子除灰裝置的出灰口處固定一彈黃片。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述錐形除灰裝置的出灰口處固定一彈簧片。
專利摘要本實用新型提供一種煙氣含氧量測量系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括主煙道和空預(yù)器，所述的空預(yù)器設(shè)置于所述的主煙道中；除灰裝置，用于從所述空預(yù)器前端的主煙道中采集待測煙氣，并對所述的待測煙氣進(jìn)行除灰處理；旁路煙道，用于將所述除灰裝置除灰處理后的所述待測煙氣送入所述空預(yù)器后端的主煙道；含氧量測量裝置，用于檢測所述旁路煙道中待測煙氣的含氧量，并將檢測的含氧量數(shù)據(jù)輸出。利用本實用新型的技術(shù)方案，可以避免氧化鋯探頭被灰塵沾污，能精確測量煙氣的含氧量。
文檔編號G01N1/34GK201583523SQ20092027203
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者趙振寧 申請人:華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司