本發(fā)明是一種煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置和方法，屬于鍋爐煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鍋爐煙氣回收中，煙氣中H2SO4蒸汽凝結(jié)為酸露的溫度稱為酸露點(diǎn)。為了減少鍋爐排煙熱損失，在鍋爐尾部一般都設(shè)置省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面。當(dāng)這些設(shè)備與煙氣相接觸部分的壁面溫度低于煙氣酸露點(diǎn)時(shí)，就會(huì)有濃度很高的H2SO4溶液凝結(jié)在壁面，對(duì)金屬造成嚴(yán)重腐蝕，危及鍋爐的安全運(yùn)行。提高排煙溫度可以防止低溫腐蝕，但又降低了鍋爐的熱效率。鍋爐的經(jīng)濟(jì)、安全的排煙溫度應(yīng)當(dāng)控制在稍高于煙氣酸露點(diǎn)的某個(gè)區(qū)域。
查閱資料發(fā)現(xiàn)許多測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果離散程度大主要原因還是燃煤鍋爐中粉塵含量太高。在測(cè)量到酸露點(diǎn)之前傳感器就已經(jīng)覆蓋了大量粉塵，對(duì)傳感器造成影響，大大阻礙了酸露點(diǎn)的精確測(cè)量。很多儀器不能實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，使反饋不及時(shí)。所以關(guān)鍵在于擁有靈敏的感應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)之下，能夠做到及時(shí)除塵并在線連續(xù)測(cè)定酸露點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置和方法，采用直接測(cè)量法，減小粉塵以及其它相關(guān)因素的影響，提高露點(diǎn)溫度測(cè)量的速度和精度，及時(shí)為鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的控制參數(shù)，達(dá)到既節(jié)能又不出現(xiàn)低溫腐蝕的目的。
技術(shù)方案：本發(fā)明采用直接測(cè)量法，采用燒結(jié)金屬除塵網(wǎng)罩減少粉塵對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響。探頭設(shè)計(jì)為可分離內(nèi)外管旋轉(zhuǎn)式，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量。測(cè)量值客戶端采用曲線變化記錄儀器，便于觀測(cè)。外部電壓通過(guò)電極觸點(diǎn)加在高電阻片上，產(chǎn)生微弱電流；同時(shí)通入冷卻空氣使電阻片降溫到露點(diǎn)以下，當(dāng)酸露凝結(jié)使電阻片導(dǎo)電性增強(qiáng)，從而使電流發(fā)生明顯變化，并以此確定酸露凝結(jié)的時(shí)刻和溫度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置和方法，煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)為：
電阻片貼合到旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段的內(nèi)端，熱電偶插入旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段中的熱電偶孔內(nèi)，導(dǎo)線連接到電極觸點(diǎn)上；并將旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段和旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)扣合固定，組合成內(nèi)管；
將組合好的內(nèi)管插入外層保護(hù)套管，使旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段上的刻度與外層保護(hù)套管上的刻度對(duì)齊，并使旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段頂住外層保護(hù)套管前端的擋片，擰緊緊固螺栓使之固定；
將微孔除塵網(wǎng)罩通過(guò)螺紋與外層保護(hù)套管固定，組成探頭；冷卻空氣吹入管道的一端插入所述的探頭內(nèi)，另一端通過(guò)氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B、溫度控制調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)B與壓縮冷卻空氣源B連接；通氣管的一端插入所述的探頭內(nèi)，另一端通過(guò)氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A、流量計(jì)A、四通調(diào)節(jié)閥與壓縮冷卻空氣源A連接；將內(nèi)管引出的熱電阻線和電流導(dǎo)線分別連接到溫度記錄儀和電流記錄儀上。
所述的的電阻片由阻值在1kΩ以上的材料制作并設(shè)計(jì)為扇形薄片結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段采用絕緣材料制作，旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段、旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)連接。
所述的旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段有位于正中間貫穿的吹吸兩用管道孔，可用橡皮管將探頭內(nèi)的冷卻空氣吹入冷卻空氣吹入管道，從冷卻空氣吹出管道吹出；位于電阻片槽旁邊有空心氣室供冷卻空氣流通，前端的電阻片槽為扇形并等角度分布，側(cè)面均布有導(dǎo)線槽和插入熱電偶的孔。
本發(fā)明的一種煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置的在線測(cè)量方法為：
步驟一、先對(duì)探頭進(jìn)行預(yù)熱，然后將組合好的探頭整體插入煙氣管道內(nèi)，打開電源開關(guān)對(duì)電阻片荷電并記錄此時(shí)的電流值；打開氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，觀察流量計(jì)A、流量計(jì)B和溫度記錄儀的示數(shù)變化；
步驟二、當(dāng)電流記錄儀示數(shù)發(fā)生明顯的階梯跳躍變化時(shí)，記錄此時(shí)的溫度示數(shù)和時(shí)間作為第一組觀測(cè)值，并繼續(xù)觀測(cè)一段時(shí)間；
步驟三、記錄好第一組觀測(cè)值后，關(guān)閉氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，擰松緊定螺栓，將探頭內(nèi)管旋轉(zhuǎn)至下一刻度對(duì)準(zhǔn)后擰緊緊定螺栓；打開四通調(diào)節(jié)閥和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A實(shí)現(xiàn)反吹，之后，關(guān)閉四通調(diào)節(jié)閥并打開氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，繼續(xù)觀測(cè)各儀器數(shù)值變化；
步驟四、當(dāng)電流記錄儀示數(shù)明顯變化時(shí)如步驟二記錄第二組觀測(cè)值，重復(fù)步驟三直至電阻片用完，取出探頭拆卸更換高電阻片即可重新測(cè)量，對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行比較并取平均值，修正后得出酸露點(diǎn)溫度。
其中：
步驟二中所提及的外層保護(hù)套管內(nèi)壁涂有絕緣材料層；旋轉(zhuǎn)內(nèi)管中間和尾端均有軸肩及墊片使其與外套管固定時(shí)有一定活動(dòng)范圍。
步驟三中所提及的微孔除塵網(wǎng)罩是由金屬燒結(jié)而成，孔徑為微米級(jí)。
步驟一中預(yù)熱溫度在150℃左右，高于露點(diǎn)溫度。
探頭設(shè)計(jì)為可分離旋轉(zhuǎn)式，步驟一所述可直接焊接好也可即用即裝。內(nèi)管尾端側(cè)面開有螺栓槽口，外套管前端有擋圈，擋圈上開有扇形通風(fēng)口，外套管與內(nèi)管用緊定螺栓固定。
有益效果：
1.采用直接測(cè)量法，及時(shí)反饋露點(diǎn)溫度。
2.采用燒結(jié)多孔金屬材料除塵，減少粉塵的影響，提高精度。
3.冷卻空氣降溫，便于調(diào)節(jié)。
4.具有反吹功能，解決灰塵堆積問(wèn)題。
5.探頭設(shè)計(jì)為可分離式，方便更換，具有一定的經(jīng)濟(jì)性；設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)式，可以多次測(cè)量，提高效率。
附圖說(shuō)明
圖1為一種煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置和方法的示意圖。
圖中：旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段1、微孔除塵網(wǎng)罩2、電極觸點(diǎn)3、高電阻片4、熱電偶5、冷卻空氣吹入管道6、吹吸兩用管道7、冷卻空氣吹出管道8、外層保護(hù)套管9、旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段10、緊定螺栓11、墊圈12、溫度記錄儀13、電流記錄儀14、氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B15、溫度控制調(diào)節(jié)閥16、流量計(jì)B17、壓縮冷卻空氣源B18、壓縮冷卻空氣源A19、四通調(diào)節(jié)閥20、流量計(jì)A21、氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A22。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步地解釋。下述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
本發(fā)明的煙氣酸露點(diǎn)在線測(cè)量裝置及測(cè)量方法，如圖1所示，包括如下內(nèi)容：
步驟一、將阻值達(dá)1KΩ以上的哈氏合金C-276電阻片貼合到旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段上相應(yīng)的槽中，直徑4mm的熱電偶插入旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段中的熱電偶孔內(nèi)，將直徑1mm左右的導(dǎo)線連接到旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段外側(cè)槽口中的電極觸點(diǎn)上；并將旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段和旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)扣合固定，組合成內(nèi)管；將組合好的內(nèi)管插入外層保護(hù)套管中，使旋轉(zhuǎn)內(nèi)管B段上的刻度與外層保護(hù)套管上的刻度對(duì)齊，并使旋轉(zhuǎn)內(nèi)管A段頂住外層保護(hù)套管前端的擋片，擰緊緊固螺栓使之固定；將鈦燒結(jié)而成的微孔除塵過(guò)濾網(wǎng)罩通過(guò)螺紋與外層保護(hù)套管固定，組合成探頭；
步驟二、將冷卻空氣吹入管道的一端插入探頭內(nèi)，另一端通過(guò)氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B、溫度控制調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)B與壓縮冷卻空氣源B連接；通氣管的一端通過(guò)中間孔插入探頭內(nèi)，另一端通過(guò)氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A、流量計(jì)A、四通調(diào)節(jié)閥與壓縮冷卻空氣源A連接；將內(nèi)管引出的熱電阻線和電流導(dǎo)線分別連接到溫度記錄儀和電流記錄儀上。
步驟三、對(duì)探頭進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度達(dá)到150℃左右(高于露點(diǎn)溫度)，預(yù)熱結(jié)束立即插入煙氣通道中。打開電源開關(guān)對(duì)電阻片荷電并記錄此時(shí)的電流值；打開氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，持續(xù)通氣，觀察流量計(jì)A、流量計(jì)B和溫度記錄儀的示數(shù)變化。
步驟四、當(dāng)電流記錄儀示數(shù)發(fā)生明顯的階梯跳躍變化時(shí)，記錄此時(shí)的溫度示數(shù)和時(shí)刻作為第一組觀測(cè)值，并繼續(xù)觀測(cè)一段時(shí)間，電流發(fā)生明顯變化時(shí)刻的溫度認(rèn)為是酸露點(diǎn)；
步驟五、記錄好第一組觀測(cè)值后，關(guān)閉氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，擰松緊定螺栓，將探頭內(nèi)管旋轉(zhuǎn)至下一刻度對(duì)準(zhǔn)后擰緊緊定螺栓；打開四通調(diào)節(jié)閥和氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥A實(shí)現(xiàn)反吹，之后，關(guān)閉四通調(diào)節(jié)閥并打開氣體流量粗控調(diào)節(jié)閥B，持續(xù)通氣繼續(xù)觀測(cè)各儀器數(shù)值變化。
步驟六、當(dāng)電流記錄儀示數(shù)明顯變化時(shí)如步驟二記錄第二組觀測(cè)值，重復(fù)步驟三直至電阻片用完，取出探頭拆卸更換新的電阻片即可重新測(cè)量，對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行比較并取平均值，修正后得出酸露點(diǎn)溫度。