[发明专利]气固两相流取样装置

说明书

技术领域

本发明涉及取样测量领域，具体地，涉及一种气固两相流取样装置。

背景技术

气固两相流是指流动的气体中夹带有固体颗粒物料，如烟气流、煤粉流等。在电站锅炉的调试和运行过程中，经常会遇到气固两相流的取样测量问题。例如：测量煤粉制备系统磨制煤粉的细度和粒径分布特性；判断各燃烧器煤粉量分配均匀程度；确定锅炉飞灰机械未完全燃烧热损失大小；测定除尘器的除尘效率和烟囱排放烟气的含尘浓度等。在研究炉内燃烧特性时，还要对高温火焰中的燃料颗粒进行取样。

等速取样法是通过直接从气固两相流中抽取样品，使取样探头进口的吸气速度与探头周围的来流速度相等，可正确测得气固两相流的浓度，并且保证抽取的固体颗粒样品具有代表性。因此，等速取样法被广泛应用于电站锅炉的气固两相流测量中。

然而在等速取样法的实际应用中，烟气在取样系统内遇到低于其露点温度的冷表面时，所含的硫酸和水蒸汽会凝结在上面，颗粒经过时会发生粘附现象，因此容易造成取样系统堵塞。当被测气固两相流中的颗粒浓度较高、气流速度较低时，这个问题尤为突出。

为了解决等速取样时的颗粒堵塞问题，中国专利（公开号CN2746382Y）公开了一种锅炉飞灰取样仪，在取样管与旋风分离器之间通过一个三通阀连接反向吹灰管路，利用压缩空气定期地反向吹扫取样管以防止颗粒堵塞；中国专利申请（公布号CN102928258A）公开了一种燃煤锅炉固定式飞灰取样装置及方法，同样采用了压缩空气反向吹扫取样系统的方法，其并通过热一次风预热管路并对管路系统设计加热保温，从而使烟气温度高于露点温度。通过压缩空气反向吹扫取样管路的方法虽然能够有效防止颗粒堵塞，但是需要周期性地中断取样过程以开启反向吹灰系统进行吹灰工作，降低了取样测量的效率。

发明内容

本发明的所要解决的问题是提供一种气固两相流取样装置，该取样装置能在不中断取样过程的情况下有效防止取样管堵塞。

为了实现上述目的，本发明提供一种气固两相流取样装置，包括设置有烟气取样管、旋风分离器和抽气泵的取样管路，其中，所述气固两相流取样装置还包括设置有烟气循环泵的循环吹灰管路，所述循环吹灰管路的一端与所述旋风分离器的排气口连接，另一端连接到所述烟气取样管上而与该烟气取样管连通。

优选地，所述循环吹灰管路还包括烟气循环管，该烟气循环管的一端连接于所述烟气循环泵，另一端作为所述循环吹灰管路另一端而连接到所述烟气取样管上。

优选地，所述循环吹灰管路另一端连接到所述烟气取样管的靠近该烟气取样管的进气口一端的管壁上。

优选地，所述取样管路上还设置有抽气阀和抽气流量计，所述循环吹灰管路上还设置有烟气循环阀和烟气循环流量计。

优选地，该气固两相流取样装置还包括用于测定烟气流速的测速装置。

优选地，所述测速装置包括通过三通阀连接的差压计、空气压缩装置和测速靠背管。

优选地，所述烟气取样管、烟气循环管和测速靠背管相互固定在一起形成测枪。

优选地，所述测枪上安装有水冷套管，该水冷套管上形成有进水管和回水管。

优选地，所述水冷套管包括内水冷套管和外水冷套管，部分所述内水冷套管嵌套在所述外水冷套管内，以形成水流的通道。

优选地，所述回水管上设有温度计。

优选地，所述取样管路上的所述抽气泵、旋风分离器和烟气取样管依次连接，并且所述抽气泵的排气口连接有用于插入到被测设备中的管道。

通过上述技术方案，本发明的气固两相流取样装置通过循环吹灰管路向烟气取样管不间断吹风，循环烟气沿着气固两相流在烟气取样管内流动方向流动，能够防止烟气取样管的堵塞。循环烟气速度可以任意设置，有效解决因被测气固两相流的颗粒浓度过高、气流速度过低引起的堵塞问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明具体实施方式的气固两相流取样装置的连接示意图；

图2是图1中气固两相流取样装置的测枪的示意图。

附图标记说明

1      测枪                   2        差压计

3      旋风分离器             4        烟气循环阀