專利名稱：自校式煙氣氧濃度在線分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣氧濃度分析儀，尤其涉及一種用于軋鋼加熱爐、高爐熱 風爐、工業(yè)鍋爐、發(fā)電鍋爐及其它工業(yè)爐窯為測量、控制煙氣的氧含量的自校式煙氣氧濃度 在線分析儀。
背景技術：
工業(yè)爐窯(如軋鋼加熱爐、高爐熱風爐、鍋爐及其它工業(yè)爐窯等)排放的煙氣不僅 是造成大氣污染，而且更是能源損失的主要原因之一。在我國由于經(jīng)濟粗放式發(fā)展，凡有工 業(yè)爐窯的企業(yè)只求生產(chǎn)的發(fā)展，而對燃燒質量不加重視，不但浪費了大量的能量，還對環(huán)境 造成了嚴重污染，因此，如何提高工業(yè)爐窯的燃燒質量、監(jiān)控煙氣及污染物的排放一直成為 世界各國備受關注的研究課題。傳統(tǒng)工業(yè)爐窯產(chǎn)生的煙氣具有高溫、高濕度、高粉塵、高腐蝕氣體等特點，在這種 惡劣環(huán)境下，使用傳統(tǒng)的煙氣分析儀和煙氣氧量儀顯得力不從心，經(jīng)常出現(xiàn)設備腐蝕嚴重、 系統(tǒng)響應慢、測量數(shù)據(jù)精度低以及使用壽命短等一系列問題，給爐窯的燃燒控制帶來極大 困難。在本實用新型之前有ZL200920066267. 5 “工業(yè)爐窯低氧燃燒控制裝置”及公開號 CN101672482A “工業(yè)爐窯優(yōu)化配風控制系統(tǒng)”、公開號CN101055090A “工業(yè)爐窯燃燒質量分 析與控制系統(tǒng)”，從不同角度提出了解決工業(yè)爐窯燃燒質量的問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種專用于工業(yè)爐窯燃燒質量控制又能顯示、記錄和 分析、調整工業(yè)爐窯中煙氣氧濃度及相關成分參數(shù)的自校式煙氣氧濃度在線分析儀。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是本實用新型所述的一種自校式 煙氣氧濃度在線分析儀包括過濾器、冷卻器、氣水分離罐、蠕動泵、三通閥、加熱器、第一微 型抽氣泵、第一減壓閥、第一氧氣傳感器、微型流量計、微型空壓機、第一電磁閥和第二電磁 閥和第N個電磁閥和第四電磁閥、第一個手動閥和第N個手動閥以及第一個氧氣罐和第N 個氧氣罐。過濾器的出氣端經(jīng)管道與冷卻器的進氣端相連，冷卻器的出氣端經(jīng)連接管同氣 水分離罐的內腔連通，氣水分離罐的下端錐口有連接管經(jīng)三通閥同蠕動泵連接，氣水分離 罐的出氣端經(jīng)出氣管與加熱器的進氣口相連接，加熱器的出氣口經(jīng)裝有第四電磁閥的管道 同第一微型抽氣泵的一端相連，第一微型抽氣泵的另一端經(jīng)連接管同第一氧氣傳感器的一 接口相連，第一氧氣傳感器的另一接口連微型流量計，微型空壓泵的出氣口端經(jīng)裝有第一 電磁閥的送氣管同過濾器出氣端的管道相連通。標準氧氣存儲器內的第一個氧氣罐的出氣 端經(jīng)裝有第一個手動閥、第二電磁閥和第一減壓閥的氧氣輸送管道同接入第一氧氣傳感器 一頭的連接管相連通，標準氧氣存儲器內的第N個氧氣罐的出氣端經(jīng)裝有第N個手動閥、第 N個電磁閥的氧氣輸送管道與第一減壓閥的進氣管相連通。采用如上技術方案提供的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀與現(xiàn)有技術相比，技術效果在于①所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀專用于各行業(yè)燃用氣、液、固體燃料， 且需要風量控制的所有工業(yè)爐窯，如加熱爐、熱風爐、焦爐、鍋爐、退火爐、陶瓷窯、玻璃窯等 其它燃料燃燒爐窯；②具有對爐窯煙氣中氧含量的檢測、顯示、記錄和數(shù)據(jù)遠傳等功能；③對氧傳感器測量值具有多點自動定期檢驗功能；④對過濾器和樣氣管道具有自動定期反吹功能；⑤對樣氣冷凝水具有自動排放功能；⑥對樣氣具有冷卻、除濕、干燥功能；⑦具有響應時間短、測量精度高及使用壽命長等特征。

圖1為本實用新型所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀的系統(tǒng)布置示意圖， 亦為本實用新型的摘要附圖。圖2為在圖1基礎上增加了微型抽氣泵、三個電磁閥以及氧氣傳感器加四個電磁 閥的自校式煙氣氧濃度在線分析儀的系統(tǒng)布置示意圖。圖3為在圖2的基礎上增加了標準一氧化碳儲氣罐、一氧化碳傳感器以及手動閥、 電磁閥的自校式煙氣氧濃度在線分析儀的系統(tǒng)布置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細描述。實施例1 如圖1所示，所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀包括過濾器1、冷卻器2、氣 水分離罐3、蠕動泵4、三通閥5、加熱器6、第一微型抽氣泵7、第一減壓閥8、第一氧氣傳感 器9、微型流量計10、微型空壓機11、第一電磁閥Ia和第二電磁閥Ib和第N個電磁閥IC和 第四電磁閥Id、第一個手動閥2A和第N個手動閥2N以及第一個氧氣罐12A和第N個氧氣 罐12N，其中由第一個氧氣罐12A、第N個氧氣罐12N、第一個手動閥2A、第N個手動閥2N、 第二電磁閥Ib以及第N個電磁閥IC組成標準氧氣存儲器12。過濾器1的出氣端經(jīng)管道 與冷卻器2的進氣端相連，冷卻器2的出氣端經(jīng)連接管同氣水分離罐3的內腔連通，氣水分 離罐3的下端錐口有連接管經(jīng)三通閥5同蠕動泵4連接，開啟三通閥5，啟動蠕動泵4，氣水 分離罐3中的冷凝水可經(jīng)蠕動泵4抽出。氣水分離罐3的出氣端經(jīng)出氣管與加熱器6的進 氣口相連接，所述加熱器6中的加熱源可采用電加熱器，如電加熱棒或電阻絲等。加熱器6 的出氣口經(jīng)裝有第四電磁閥Id的管道同第一微型抽氣泵7的一端相連，第一微型抽氣泵7 的另一端經(jīng)連接管同第一氧氣傳感器9的一接口相連，第一氧氣傳感器9的另一接口連微 型流量計10。微型空壓機11的出氣口端經(jīng)裝有第一電磁閥Ia的送氣管同過濾器1出氣 端的管道相連通。標準氧氣存儲器12內的第一個氧氣罐12A的出氣端經(jīng)裝有第一個手動 閥2A、第二電磁閥Ib和第一減壓閥8的氧氣輸送管道同接入第一氧氣傳感器9 一頭的連接 管相連通，標準氧氣存儲器12內的第N個氧氣罐12N的出氣端經(jīng)裝有第N個手動閥2N、第 N個電磁閥IC的氧氣輸送管道與第一壓減閥8的進氣管相連通，其中N為大于等于1的整
4數(shù)。可知，所述的自校式煙氣氧濃度在線分析儀分如下幾個部分①樣氣采集部分包括過濾器1，過濾器1為精密過濾器，連有不銹鋼套管，其主要 功能是完成對煙氣的采集和過濾，煙氣來自各種工業(yè)爐窯尾部或煙道排出的廢氣。②樣氣處理部分包括冷卻器2、氣水分離罐3、蠕動泵4、三通閥5、加熱器6、第四 電磁閥Id及第一微型抽氣泵7，從工業(yè)爐窯的煙道排出的煙氣經(jīng)過濾器1過濾后進入冷卻 器2冷卻，完成對樣氣的干燥、脫硫、除濕、降溫處理，使之成為凈潔程度較高、溫度適當?shù)?樣氣，樣氣中的冷凝水進入氣水分離罐3的底部，打開三通閥5，開啟蠕動泵4(其中蠕動泵 4也可用浮球閥替代)，氣水分離罐3中的水可排出。低溫潔凈的樣氣進入加熱器6被加熱 成過熱氣體，在第一微型抽氣泵7的作用下，加熱后的樣氣經(jīng)開啟的第四電磁閥Id進入第 一氧氣傳感器9。③檢測部分關閉第二電磁閥Ib和第N個電磁閥1C，啟動第一微型抽氣泵7，經(jīng)處 理后的潔凈樣氣送入檢測區(qū)的第一氧氣傳感器9，第一氧氣傳感器9完成對樣氣氧濃度的 非電量變換，并使之成為穩(wěn)定、可靠的信號源。第一氧氣傳感器9將采集到的煙氣中的氧濃 度信號經(jīng)處理后既可送顯示器，又可遠傳至控制系統(tǒng)去調節(jié)鼓風機轉速。從第一氧氣傳感 器9出來的樣氣經(jīng)微型流量計10排出。④氣道反吹部分它包括微型空壓機11和第一電磁閥la，經(jīng)過一段時間的檢測控 制后，過濾器1中的微孔可能被堵塞，此時打開第一電磁閥la，關閉三通閥5及第四電磁閥 ld，啟動微型空壓機11，壓縮空氣經(jīng)第一電磁閥Ia對送氣管路和過濾器1進行順序清掃，維 持系統(tǒng)正常運行。反吹完成后，停微型空壓機11，關閉第一電磁閥la，并開啟第四電磁閥ld。⑤自校驗部分即自校式部分，主要包括標準氧氣存儲器12和第一減壓閥8。當 第一氧氣傳感器9使用一段時間后其信號有漂移，致使檢測數(shù)據(jù)不準，此時開啟第一減壓 閥8，關閉第四電磁閥ld，使用標準氧氣存儲器12中的體積濃度為1 %左右的第一個氧氣罐 12A或體積濃度為的第N個氧氣罐12N，開啟相應的第一個手動閥2A和第二電磁閥Ib 或第N個手動閥2N和第N個電磁閥1C，標準氧氣存儲器12中的標準濃度的氧氣進入第一 氧氣傳感器9，第一氧氣傳感器9輸出的信號經(jīng)處理后與樣氣中的氧濃度信號進行對比，如 有差別，即進行自動調整，確保檢測數(shù)據(jù)真實。圖1中標準氧氣存儲器12內的第一個氧氣罐12A的標準氧氣濃度為1 % O2，第N 個氧氣罐12N的標準氧氣濃度為O2，所述標準氧氣濃度為氧氣的體積百分含量。標準 氧氣存儲器12內安裝N個各種不同氧氣濃度的氧氣罐，用作多點校對用。其中N為大于等 于1的整數(shù)，η為大于等于2的整數(shù)。實施例2 如圖2所示，所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀包括過濾器1、冷卻器2、氣 水分離罐3、蠕動泵4、三通閥5、加熱器6、第一微型抽氣泵7和第二微型抽氣泵7Α、第一減 壓閥8、第一氧氣傳感器9和第二氧氣傳感器9Α、微型流量計10、微型空壓機11、第一電磁 閥Ia和第二電磁閥Ib和第N個電磁閥IC和第四電磁閥Id和第五電磁閥Ie和第六電磁閥 If和第七電磁閥Ig和第八電磁閥Ih和第九電磁閥Ii和第十電磁閥I和第i^一電磁閥lk、 第一個手動閥2A和第N個手動閥2N以及第一個氧氣罐12A和第N個氧氣罐12N，其中由第 一個氧氣罐12A、第N個氧氣罐12N、第一個手動閥2A、第N個手動閥2N、第二電磁閥Ib以 及第N個電磁閥IC組成標準氧氣存儲器12。過濾器1的出氣端經(jīng)管道與冷卻器2的進氣端相連，冷卻器2的出氣端經(jīng)連接管同氣水分離罐3的內腔連通，氣水分離罐3的下端錐口 有連接管經(jīng)三通閥5同蠕動泵4連接。開啟三通閥5，啟動蠕動泵4，氣水分離罐3中的冷 凝水可經(jīng)蠕動泵4抽出。氣水分離罐3的出氣端經(jīng)出氣管與加熱器6的第一進氣口端相連 接，所述加熱器6中的加熱源可采用電加熱器，如電加熱棒或電阻絲等。加熱器6的第一出 氣口端并列布置有由第四電磁閥ld、第一微型抽氣泵7和第七電磁閥Ig組成的第一分路以 及由第五電磁閥I6、第二微型抽氣泵7A和第六電磁閥If組成的第二分路，可根據(jù)現(xiàn)場需要 (如故障或檢修)開啟第一分路、關閉第二分路或者開啟第二分路、關閉第一分路，第一分 路和第二分路接入加熱器6的第二入氣口端。在第一氧氣傳感器9旁并聯(lián)有第二氧氣傳感 器9A，即由第八電磁閥lh、第一氧氣傳感器9和第九電磁閥Ii組成氧氣傳感器第一分支以 及由第十電磁閥1」、第二氧氣傳感器9A和第十一電磁閥Ik組成氧氣傳感器第二分支，可根 據(jù)現(xiàn)場需要分別使用第一分支或第二分支。加熱器6的第二出氣口端經(jīng)連接管同時與氧氣 傳感器的第一分支及第二分支的一端相連，氧氣傳感器的第一分支和第二分支的另一端連 微型流量計10，樣氣由微型流量計10排出。微型空壓機11的出氣口端經(jīng)裝有第一電磁閥 Ia的送氣管同過濾器1出氣端的管道相連通。標準氧氣存儲器12內的第一個氧氣罐12A 的出氣端經(jīng)裝有第一個手動閥2A、第二電磁閥Ib和第一減壓閥8的氧氣輸送管道同接入 氧氣傳感器的第一分支和第二分支的連接管相連通，標準氧氣存儲器12內的第N個氧氣罐 12N的出氣端經(jīng)裝有第N個手動閥2N、第N個電磁閥IC的氧氣輸送管道與第一減壓閥8的 進氣管相連通。實施例3 如圖3所示，所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀包括過濾器1、冷卻器2、氣 水分離罐3、蠕動泵4、三通閥5、加熱器6、第一微型抽氣泵7和第二微型抽氣泵7A、第一減 壓閥8和第二減壓閥8A、第一氧氣傳感器9和第二氧氣傳感器9A、微型流量計10、微型空 壓機11、第一電磁閥Ia和第二電磁閥Ib和第N個電磁閥IC和第四電磁閥Id和第五電磁閥 Ie和第六電磁閥If和第七電磁閥Ig和第八電磁閥Ih和第九電磁閥Ii和第十電磁閥I、第 十一電磁閥Ik和第十二電磁閥Im、第一個手動閥2A和第N個手動閥2N和第三手動閥2。、第 一個氧氣罐12A和第N個氧氣罐12N、一氧化碳傳感器13以及一氧化碳標準氣儲罐14。其 中由第一個氧氣罐12A、第N個氧氣罐12N、第一個手動閥2A、第N個手動閥2N、第二電磁閥 Ib以及第N個電磁閥IC組成標準氧氣存儲器12。過濾器1的出氣端經(jīng)管道與冷卻器2的 進氣端相連，冷卻器2的出氣端經(jīng)連接管同氣水分離罐3的內腔連通，氣水分離罐3的下端 錐口有連接管經(jīng)三通閥5同蠕動泵4連接。開啟三通閥5，啟動蠕動泵4，氣水分離罐3中 的冷凝水可經(jīng)蠕動泵4抽出。氣水分離罐3的出氣端經(jīng)出氣管與加熱器6的第一進氣口端 相連接，所述加熱器6中的加熱源可采用電加熱器，如電加熱棒或電阻絲等。加熱器6的第 一出氣口端并列布置有由第四電磁閥ld、第一微型抽氣泵7和第七電磁閥Ig組成的第一分 路以及由第五電磁閥I6、第二微型抽氣泵7A和第六電磁閥If組成的第二分路，可根據(jù)現(xiàn)場 需要(如故障或檢修)開啟第一分路、關閉第二分路或者開啟第二分路、關閉第一分路，第 一分路和第二分路接入加熱器6的第二入氣口端。在第一氧氣傳感器9旁并聯(lián)有第二氧氣 傳感器9A，即由第八電磁閥lh、第一氧氣傳感器9和第九電磁閥Ii組成氧氣傳感器第一分 支以及由第十電磁閥1」、第二氧氣傳感器9A和第十一電磁閥Ik組成氧氣傳感器第二分支， 可根據(jù)現(xiàn)場需要分別使用第一分支或第二分支。加熱器6的第二出氣口端經(jīng)連接管同時與氧氣傳感器的第一分支及第二分支的一端相連，氧氣傳感器的第一分支和第二分支的另一 端連微型流量計10。微型空壓機11的出氣口端經(jīng)裝有第一電磁閥Ia的送氣管同過濾器1 出氣端的管道相連通。標準氧氣存儲器12內的第一個氧氣罐12A的出氣端經(jīng)裝有第一個 手動閥2A、第二電磁閥Ib和第一減壓閥8的氧氣輸送管道同接入氧氣傳感器的第一分支和 第二分支的連接管相連通，標準氧氣存儲器12內的第N個氧氣罐12N的出氣端經(jīng)裝有第N 個手動閥2N、第N個電磁閥IC的氧氣輸送管道與第一減壓閥8的進氣管相連通。 標準一氧化碳氣儲罐14的出氣口端經(jīng)安裝有第三手動閥2。、第二減壓閥8A及第 十二電磁閥Im的輸氣管與第九電磁閥Ii同一氧化碳傳感器13 —端之間的連接管相連通， 一氧化碳傳感器13的另一端與微型流量計10相連，樣氣由微型流量計10排出。一氧化碳 傳感器13 —方面可將檢測到的煙氣中的一氧化碳含量(體積百分含量)信號經(jīng)處理后送 到顯示器進行顯示，又可作為信號源遠傳到控制系統(tǒng)參與控制。同時開啟輸氣管上的第三 手動閥2。、第二減壓閥8A及第十二電磁閥Im使標準一氧化碳氣儲罐14中標準含量的一氧 化碳送入一氧化碳傳感器13，一氧化碳傳感器13將得到的標準含量信號與樣氣信號進行 對比，進行自動校驗與調整，從而確保了樣氣信號的準確度與真實性。
權利要求1.一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀，包括過濾器(1)、冷卻器O)、氣水分離罐(3)、 蠕動泵G)、三通閥(5)、加熱器(6)、第一微型抽氣泵(7)、第一減壓閥(8)、第一氧氣傳感 器(9)、微型流量計(10)、微型空壓機(11)、第一電磁閥(Ia)和第二電磁閥(Ib)和第N個 電磁閥(IC)和第四電磁閥(Id)、第一個手動閥OA)和第N個手動閥ON)以及第一個氧氣 罐(12A)和第N個氧氣罐(12N)；其特征在于過濾器⑴的出氣端經(jīng)管道與冷卻器(2)的 進氣端相連，冷卻器O)的出氣端經(jīng)連接管同氣水分離罐(3)的內腔連通，氣水分離罐(3) 的下端錐口有連接管經(jīng)三通閥(5)同蠕動泵(4)連接；氣水分離罐(3)的出氣端經(jīng)出氣管 與加熱器(6)的進氣口相連接，加熱器(6)的出氣口經(jīng)裝有第四電磁閥(Id)的管道同第一 微型抽氣泵(7)的一端相連，第一微型抽氣泵(7)的另一端經(jīng)連接管同第一氧氣傳感器(9) 的一接口相連，第一氧氣傳感器(9)的另一接口連微型流量計(10)；微型空壓機(11)的出 氣口端經(jīng)裝有第一電磁閥(Ia)的送氣管同過濾器(1)出氣端的管道相連通；標準氧氣存儲 器(1 內的第一個氧氣罐(12A)的出氣端經(jīng)裝有第一個手動閥(2A)、第二電磁閥(Ib)和 第一減壓閥(8)的氧氣輸送管道同接入第一氧氣傳感器(9) 一頭的連接管相連通，標準氧 氣存儲器(1 內的第N個氧氣罐(12N)的出氣端經(jīng)裝有第N個手動閥ON)、第N個電磁閥 (IC)的氧氣輸送管道與第一減壓閥(8)的進氣管相連通；其中1的整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀，其特征在于標準氧氣 存儲器(1 內安裝N個不同氧氣濃度的氧氣罐，第一個氧氣罐(12A)的標準氧氣濃度為 1%，第N個氧氣罐(12N)的標準氧氣濃度為；其中N為大于等于1的整數(shù)，η為大于等 于2的整數(shù)。
專利摘要一種自校式煙氣氧濃度在線分析儀，過濾器出氣端經(jīng)管道與冷卻器進氣端相連，冷卻器出氣端經(jīng)連接管同氣水分離罐內腔連通，氣水分離罐出氣端錐口有連接管經(jīng)三通閥同蠕動泵連接，氣水分離罐出氣端經(jīng)出氣管與加熱器進氣口相連，加熱器出氣口經(jīng)裝有第四電磁閥的管道同第一微型抽氣泵一端相連，另一端經(jīng)連接管同第一氧氣傳感器的一接口相連，第一氧氣傳感器的另一接口連微型流量計。微型空壓機出氣口端經(jīng)裝有第一電磁閥的送氣管同過濾器出氣端的管道連通，標準氧氣存儲器內的氧氣罐的出氣端經(jīng)手動閥、電磁閥和第一減壓閥的輸氣管道同接入第一氧氣傳感器一頭的連接管連通。適用于各種工業(yè)爐窯煙氣氧濃度檢測、校驗，響應時間短，測量精度高和使用壽命長。
文檔編號G01N33/00GK201845003SQ20102027083
公開日2011年5月25日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權日2010年7月23日
發(fā)明者夏學蘇 申請人:夏學蘇