[实用新型]一种整体式取样探头系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在线气体分析技术领域，具体地说，是一种整体式取样探头系统。

背景技术

脱硝是环保产业最重要、用量最大、技术难度很高的细分市场，需要用激光微量氨分析仪准确监测微量逃逸氨，以保障空气预热器的安全生产运行。研究报告得出：在146～232℃下，氨和三氧化硫会发生反应，生成硫酸氢氨，且成液态，不但产生氨损失，使逃逸氨检测准确度严重下降，还会使其后空气预热器阻力增大，甚至堵塞。有关定量试验表面，正常运行的脱硝装置，230℃下控制值为3.5ppm(符合工程设计值)，当温度降至200℃以下时，逃逸氨的检测值将降低至1.5ppm以下，该误差对于0-10ppm测量范围的在线逃逸氨分析来说，是不能接受的。

目前中国环保脱硝领域有三种技术路线：

(1)套用国外方式的原位法，将激光发射端和激光接收端分别装在烟道的两侧对正，由于中国很多电厂是烧劣质煤，粉尘浓度大，缺乏均一性，或者烟道大，都易造成激光透过率降低，使NH₃检测准确度低。

(2)传统的直抽法，烟气样气被抽取出来后，要送至远处分析小屋内，再用激光分析仪检测，传输管线都只能加热保温至180-200℃，不能达到最适合的温度，造成检测准确度低，且制造成本高。

(3)旁路测量装置法，烟气用内置高效过滤器过滤粉尘，测量气室就在烟道附近，但取样探头与气室之间用1-2米长的电热管连接，抽取样气的气动采样泵置于测量气室之后，取样探头、电热管和包括采样泵的测量气室都只能加热保温至200℃，不能达到最适合的温度，造成检测准确度低，结构复杂。

所以现有的系统主要存在以下缺陷：粉尘过滤效果差，造成微量逃逸氨检测的准确度低；系统结构复杂，且制造成本过高；高温电热管达不到合理的加热温度，不能准确检测微量逃逸氨的含量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种整体式取样探头系统，将取样探头的过滤腔、激光发射端、激光测量室、激光接受端、电加热器和气动采样泵同置于探头防护箱中，构成整体式结构，使系统结构简单，便于安装，降低设备维护量，解决运行过程中成本高，准确度低等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种整体式取样探头系统，包括取样探头，该取样探头设置有取样管和过滤腔，在过滤腔上设置有样气出口，在所述取样探头的样气出口上连接有激光测量气室，该激光测量气室的出气口连接有气动采样泵，在所述激光测量气室的左右两侧分别设置有激光发射器与激光接收器，所述取样探头的过滤腔、激光测量气室、激光发射器、激光接收器以及气动采样泵均设置在探头防护箱内，在所述探头防护箱内还设置有电加热器。

作为进一步描述，所述过滤腔中安装有高效过滤芯，该过滤腔和所述过滤芯的端部通过座体密封固定，所述过滤芯的外壁与过滤腔的内壁形成环形外腔室，过滤芯的内部形成内腔室，在所述座体上设置样气出口和反吹扫气体入口，所述样气出口与所述内腔室相通，所述反吹扫气体入口与所述环形外腔室相通，且该反吹扫气体入口吹入的气体沿所述过滤芯外壁的切线方向进入所述外腔室，并在所述外腔室内形成螺旋气流，使进入过滤腔的粉尘随着螺旋气流运动，从而过滤腔不易堵塞，使维护量少，能够长寿命周期地协调运行。

再作进一步描述，所述取样管的前端套接有粉尘隔离罩，该取样管末端套接有带双层护管的外法兰，在所述过滤腔的前端壁设置有内法兰，所述外法兰与所述内法兰分别固定在所述探头防护箱前端的外箱壁和内箱壁上，使取样探头安装更加方便。

再作进一步描述，所述激光测量气室进气口位于左端的侧壁，所述激光测量气室出气口位于右端的侧壁上，样气穿过激光测量室，从而进行充分的检测。

所述过滤芯为超微孔SiC高效过滤芯，其外表面特殊结构有纳米疏水特性，过滤精度可达0.3um，效率为99％，气流阻力低于120Pa。

所述电加热器为230℃电加热器，在最合理运行条件下，提高脱硝激光微量逃逸氨检测的准确度。

再作进一步描述，所述气动采样泵包括一带有内腔的泵体，所述泵体的左端设置有第一接头，右端设置有第二接头，所述第一接头的左端作为样气入口，该第一接头的右端伸入到泵体的内腔中且其端部为外凸的锥形，所述第二接头的左端位于泵体的内腔中且其端部为内凹的倒锥形，第二接头的右端作为样气出口，所述第一接头的右端与第二接头左端相对设置，二者的间隙空间构成锥形负压区，在所述泵体内腔侧壁上还设置有仪表空气入口接头，在所述第二接头上还设置有流量调节结构。