[發(fā)明專利]適用于高溫氣體管道內(nèi)顆粒物在線檢測的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210479293.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102967541A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姬忠禮;許喬奇;楊亮;陳鴻海;熊至宜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;韓蕾

1.一種適用于高溫氣體管道內(nèi)顆粒物在線檢測的裝置，該裝置包括：

(1)在線檢測單元；該在線檢測單元包括通過管路依次串接的主采樣子系統(tǒng)、二次采樣子系統(tǒng)、顆粒物粒徑在線分析儀以及第一流量計(jì)量控制子系統(tǒng)；其中：

所述主采樣子系統(tǒng)包括管狀主采樣嘴，該主采樣嘴前端伸入需檢測的高溫氣體管道內(nèi)，以引入含有顆粒物的高溫氣體樣品；

所述二次采樣子系統(tǒng)包括氣體流量分配器和一個二次采樣嘴；所述流量分配器設(shè)置有一個腔體，腔體前側(cè)設(shè)置一個氣體進(jìn)口，后側(cè)設(shè)置兩個氣體出口而分出主路及旁路兩條管路；主路依次串接二次采樣嘴、顆粒物粒徑在線分析儀以及第一流量計(jì)量控制子系統(tǒng)，旁路串接第二流量計(jì)量控制子系統(tǒng)；

主采樣子系統(tǒng)從高溫氣體管道內(nèi)采樣后，所采氣樣從流量分配器氣體進(jìn)口經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入腔體后，分別被下游方向的二次采樣嘴采出以及從旁路出口排出；

(2)預(yù)熱吹掃單元；該預(yù)熱吹掃單元并聯(lián)設(shè)于主采樣子系統(tǒng)與二次采樣子系統(tǒng)之間的管路上，包括加熱氣體儲罐與保溫管線，用于對整個系統(tǒng)的管線進(jìn)行吹掃和預(yù)熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流量分配器的腔體直徑大于氣體進(jìn)口與主路出口，所述旁路為從主路上引出的分支管路；優(yōu)選地，氣體進(jìn)口、腔體與主路出口設(shè)置在同一中心線上；更優(yōu)選地，旁路出口的中心線方向與氣體進(jìn)口中心線方向呈垂直設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，主采樣子系統(tǒng)的管狀主采樣嘴通過機(jī)械或液壓結(jié)構(gòu)伸縮至需檢測的高溫氣體管道中的待測位置；優(yōu)選地，所述主采樣子系統(tǒng)還包括隨管狀主采樣嘴伸入需檢測的高溫氣體管道內(nèi)的以下設(shè)備中的一種或多種：

能測量壓力和/或溫度的傳感器，和/或具有測量流速功能的探頭；

優(yōu)選地，于在線檢測單元的顆粒物粒徑在線分析儀與第一流量計(jì)量控制子系統(tǒng)之間還串接有第一顆粒物捕集子系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置還包括：

(3)離線檢測單元；該離線檢測單元包括第二顆粒物捕集子系統(tǒng)，該第二顆粒物捕集子系統(tǒng)一端連接于主采樣子系統(tǒng)與二次采樣子系統(tǒng)之間的管路上，另一端連接于所述流量分配器的旁路出口與第二流量計(jì)量控制子系統(tǒng)之間的管路上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，該裝置還包括：

(4)長期在線監(jiān)測單元；該長期在線監(jiān)測單元包括粉塵濃度傳感器和計(jì)算機(jī)，粉塵濃度傳感器用于檢測需檢測的高溫氣體管道內(nèi)的粉塵情況，將管道內(nèi)的顆粒物濃度值轉(zhuǎn)成電流信號傳輸至計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)長期在線監(jiān)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置包括用于控制各管路開關(guān)的閥門。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置包括：

(1)在線檢測單元；該在線檢測單元包括通過管路依次串接的管狀主采樣嘴、第一閥門、第二閥門以及流量分配器；所述管狀主采樣嘴的前端伸入需檢測的高溫氣體管道內(nèi)，管狀主采樣嘴伸入高溫氣體管道的連接處通過管道接管及法蘭密封，管狀主采樣嘴下游經(jīng)第一閥門、第二閥門串接流量分配器氣體進(jìn)口；所述流量分配器設(shè)置有一個腔體，腔體一側(cè)設(shè)置一個氣體進(jìn)口，另一側(cè)設(shè)置兩個氣體出口而分出主路及旁路兩條管路；主路依次串接二次采樣嘴、第三閥門、顆粒物粒徑在線分析儀、第一顆粒物捕集子系統(tǒng)以及第一流量計(jì)量控制子系統(tǒng)；旁路依次串接第四閥門以及第二流量計(jì)量控制子系統(tǒng)；管狀主采樣嘴從高溫氣體管道內(nèi)采樣后，所采氣樣從流量分配器氣體進(jìn)口經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入腔體后，分別被下游方向的二次采樣嘴采出以及從旁路排出；

(2)離線檢測單元；該離線檢測單元包括通過管路依次串接的第五閥門、第二顆粒物捕集子系統(tǒng)以及第六閥門，第五閥門的上游接設(shè)在第一閥門與第二閥門之間的管路上，第六閥門的下游端接設(shè)在第四閥門與第二流量計(jì)量控制子系統(tǒng)之間的管路上；

(3)預(yù)熱吹掃單元；該預(yù)熱吹掃單元包括加熱氣體儲罐，通過第七閥門、保溫管線接設(shè)于第一閥門與第二閥門之間的管路上，用于在檢測前將熱氣體儲罐內(nèi)的氣體引入檢測單元的管路進(jìn)行吹掃和預(yù)熱；

(4)長期在線監(jiān)測單元；該長期在線監(jiān)測單元包括串接的粉塵濃度傳感器和計(jì)算機(jī)，粉塵濃度傳感器前端管路伸入需檢測的高溫氣體管道內(nèi)用于檢測管道內(nèi)的粉塵情況，并將管道內(nèi)的顆粒物濃度值轉(zhuǎn)成電流信號傳輸至計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)長期在線監(jiān)測。