[发明专利]一种烟气流速检测系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种烟气流速监测系统及其使用方法，该系统包括静压传感器、动压传感器以及设置在烟道内的密封的取压管道，所述取压管道靠近烟道中心的一端为锥形部，取压管道内设有横向的隔板，隔板将取压管道分隔成上方的静压腔和下方的动压腔，锥形部的上方开有与静压腔连通的静压进气口，锥形部的下方开有与动压腔连通的动压进气口，所述动压腔通过管路与动压传感器连通，所述静压腔通过管路与静压传感器连通，本发明的一种烟气流速监测系统及其使用方法，仪器采用皮托管差压法测量烟气流速，并可对烟气压力、温度直接进行测量，使得测量精度和准确性大大提高，而且降低了使用成本和维护工作量，特别适合用于在线实时测量烟气参数。

技术领域

本发明涉烟气监测技术领域，具体是指一种烟气流速监测系统及其使用方法。

背景技术

火力发电在为人类提供洁净能源的同时，正在大量消耗地球上不可再生资源，并且也在不断产生大量废气、废水、废渣等副产品，日益对地球环境产生污染，最终给人类生产、生活带来灾害。

在环境污染不断加重的今天，人们正在寻找各种方法来控制污染或减少污染，其中包括对这些固体排放物进行预处理、对烟气排放进行在线测量（CEMS）。CEMS系统除了对SO2、NOx、烟尘等参数进行实时监测外，还需要对烟气的流速、压力、温度等参数进行监测，以便及时对锅炉燃烧情况和烟气排放情况进行调整。

高温烟气一般指火电行业燃煤发电工程产生的气体，作为一种比较特殊的介质，一般的温度范围在50-120度，特别情况下可能达到160度，另外烟气中一般会存在粉尘和酸性物质如SO2、NOX等，如何克服高温、高粉尘和酸性物质而保证烟气流速的在线测量，是一个十分困难的问题，在这种条件下，应保证必要的检测准确度，应有较快的反应速度；应易安装、易标定；防尘、防溅、防腐等防护要求；应有较高的自动化程度，较少的维护工作量。针对这些问题，针对烟道内高温、高粉尘、高湿、高腐蚀的恶劣测量，这就需要可靠的测量仪对烟气的流速、压力、温度进行准确测量。

在我国固定污染源排放污染物实行浓度和总量控制，排放烟气的流速（流量），是确定污染物总量的重要参数。

目前一般采用的烟气流速的方法分为两大类：

（1）计算法：比如蒸汽流量法、燃料燃烧的化学平衡计算法和引风机小时功率用于烟气体积流速的计算法。

（2）测量法：比如：皮托管法、超声波法、声波法、热平衡法、靶式流量计法、光闪烁法、红外线法等。

我国固定污染源烟气 CEMS 安装烟道很难满足流场稳定的要求，流速在烟道中分布不均匀，在流速小于 10m/s 时（特别是流速小于5 m/s时），会造成烟气流速测量的困难。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种烟气流速监测系统及其使用方法。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种烟气流速监测系统及其使用方法，包括静压传感器、动压传感器以及设置在烟道内的密封的取压管道，所述取压管道靠近烟道中心的一端为锥形部，取压管道内设有横向的隔板，隔板将取压管道分隔成上方的静压腔和下方的动压腔，锥形部的上方开有与静压腔连通的静压进气口，锥形部的下方开有与动压腔连通的动压进气口，所述动压腔通过管路与动压传感器连通，所述静压腔通过管路与静压传感器连通。

本方案中的取压管道采用皮托管法测量原理，根据柏努利方程可知，流体流动过程中的能量包括位能、动能和静压能；对于气体流动，位能的变化通常忽略不计，动能和静压能在一定条件下可以互相转化；取压管道的动压进气口和静压进气口分别代表气体的总能量和静压能，两者的差值为动压能，动压能与气体流速的平方成正比，通过将动压进气口和静压进气口分别连通动压传感器和静压传感器，从而测量烟道内气体的流速，由于动压进气口和静压进气口开设在锥形部上，烟气流经锥形部时，烟气沿锥形部表面流动，可以增大锥形部周边的烟气流速，从而增大流经静压进气口处的烟气流速，从而通过烟气的流动曲线使测量更加精准，即使在流速较小时，也可以实现流速的精准测量。