[實用新型]一種高精度煙氣水分測量裝置

有效

• 申請號: 201521080584.4
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN205262892U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 張立麒;祝鑫陽;毛志慧;黃芳;周棟;胡藝;段艷松;鄭楚光
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

技術領域

本實用新型屬于煙氣水分測量裝置領域，更具體地，涉及一種高精度 煙氣水分測量裝置。

背景技術

在燃煤鍋爐領域，煙氣中的水分含量是重要的參數之一，它的含量直 接影響燃燒、傳熱以及煙氣中其他組分測量的準確性。尤其在富氧燃燒的 工況下，濕煙氣進行循環時，水分會在爐膛內不斷累積，這對于爐內煤粉 的燃燒、傳熱以及管道設備有著很大的影響，因此準確地測量煙氣中的水 分含量至關重要。

目前，測量煙氣中的水分含量主要有熱力學法、露點法、電阻電容法、 重量法和光學法等，其中重量法為最常用的測量方法。重量法是讓所測氣 流經某一干燥劑，其所含水分被干燥劑吸收，然后稱取干燥劑吸收的水分 含量，并與樣氣體積之比計算出樣氣中水分的含量。為了進一步提高精度， 通常在測量裝置的流量計之前設有溫度計和壓力表，以計算冷凝吸收之后 樣氣中水分的含量，再加上干燥劑的吸水量，即可較為準確的測出煙氣中 水分的含量。

然而，現有重量法測量裝置存在以下缺陷：采樣探桿沿程沒有加熱裝 置，導致煙氣從煙道抽出后水蒸氣在探桿中冷凝；為了得到較好的吸水效 果，通常會采用多級冷凝吸水裝置，而水蒸氣會在連接多級吸水裝置的管 路中發生冷凝；僅采用一般干燥劑(如無水氯化鈣、硅膠等)時其測量精 度不高,尤其是必須得到足夠量的吸收水質量(一般不小于0.6g)，對于 含微量水分的氣體不適用。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種高精度 煙氣水分測量裝置，其中通過對沿程管路進行加熱保溫、采用高吸水性樹 脂顆粒作為干燥劑并將一球干燥管作為吸收裝置，消除了一般多級吸收裝 置水蒸氣在連接導管中冷凝所引起的誤差，提高了測量精度；并設計了不 同結構的測量裝置，通過干燥劑五氧化二磷的加入使得裝置可用于更大吸 濕量的測量，具有測量精度高、測量方便快捷等優點。

為實現上述目的，本實用新型提出了一種高精度煙氣水分測量裝置， 其特征在于，該測量裝置包括依次相連的采樣探桿、加熱探頭、球干燥管、 濕式氣體流量計和抽氣泵，其中：

所述采樣探桿伸入煙道中，其沿程設有加熱導線，所述加熱導線加熱 的溫度范圍為120℃～180℃；所述加熱探頭中設有陶瓷過濾芯和加熱組件， 其通過導管與所述球干燥管相連，所述導管沿程設有伴熱帶；所述球干燥 管放置在半導體冷卻裝置中，其前端設有濾筒，后端球泡中放置有變色硅 膠，所述濾筒中裝有高吸水性樹脂顆粒。

作為進一步優選的，所述采樣探桿與所述加熱探頭通過螺紋連接。

作為進一步優選的，所述球干燥管的后端通過導管與所述濕式氣體流 量計相連，該導管上設有溫度計和壓力表。

作為進一步優選的，所述半導體冷卻裝置由泡沫保溫箱和半導體制冷 組件組成，所述泡沫保溫箱內空氣溫度保持在0-5℃。

作為進一步優選的，所述球干燥管為一球干燥管或二球干燥管。

作為進一步優選的，所述二球干燥管位于其前端與后端球泡之間的球 泡中放置有五氧化二磷。

作為進一步優選的，所述高吸水性樹脂顆粒7為聚乙烯醇。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比， 主要具備以下的技術優點：

1.本實用新型通過在在采樣探桿沿程安裝加熱導線，避免了煙氣中水 蒸氣未被干燥劑吸收就在探桿中冷凝，將多級吸收置于一球干燥管中進行， 消除了一般多級吸收時水蒸氣在連接導管中冷凝所引起的誤差，實現高精 度測量；干燥劑采用高吸水性樹脂顆粒和變色硅膠聯合吸收代替普通硅膠， 提高吸水性，通過變色硅膠進一步吸收未被吸收的水分并實現指示吸濕程 度的功能。

2.本實用新型還根據煙氣的實際流量以及含水率的大小，設計研究了 不同結構的煙氣水分測量裝置，通過利用二球干燥管，并在二球干燥管中 的高吸水性樹脂顆粒和變色硅膠之間加入五氧化二磷，利用具有極強吸水 性能的五氧化二磷實現分級吸水，在保證高精度測量的情況下加大裝置的 吸濕量。

附圖說明

圖1是本實用新型的具有一球干燥管的煙氣水分測量裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型的具有二球干燥管的煙氣水分測量裝置結構示意圖。