[發(fā)明專利]一種煙氣流速檢測(cè)系統(tǒng)及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011385206.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN112763747A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢亮;王永剛;李寶旗;劉寶康;周會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東麗澤環(huán)境技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/165
• 分類號(hào): G01P5/165;G01K13/024
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 王舵

本發(fā)明涉及一種煙氣流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)包括靜壓傳感器、動(dòng)壓傳感器以及設(shè)置在煙道內(nèi)的密封的取壓管道，所述取壓管道靠近煙道中心的一端為錐形部，取壓管道內(nèi)設(shè)有橫向的隔板，隔板將取壓管道分隔成上方的靜壓腔和下方的動(dòng)壓腔，錐形部的上方開有與靜壓腔連通的靜壓進(jìn)氣口，錐形部的下方開有與動(dòng)壓腔連通的動(dòng)壓進(jìn)氣口，所述動(dòng)壓腔通過(guò)管路與動(dòng)壓傳感器連通，所述靜壓腔通過(guò)管路與靜壓傳感器連通，本發(fā)明的一種煙氣流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其使用方法，儀器采用皮托管差壓法測(cè)量煙氣流速，并可對(duì)煙氣壓力、溫度直接進(jìn)行測(cè)量，使得測(cè)量精度和準(zhǔn)確性大大提高，而且降低了使用成本和維護(hù)工作量，特別適合用于在線實(shí)時(shí)測(cè)量煙氣參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉煙氣監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種煙氣流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)

火力發(fā)電在為人類提供潔凈能源的同時(shí)，正在大量消耗地球上不可再生資源，并且也在不斷產(chǎn)生大量廢氣、廢水、廢渣等副產(chǎn)品，日益對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生污染，最終給人類生產(chǎn)、生活帶來(lái)災(zāi)害。

在環(huán)境污染不斷加重的今天，人們正在尋找各種方法來(lái)控制污染或減少污染，其中包括對(duì)這些固體排放物進(jìn)行預(yù)處理、對(duì)煙氣排放進(jìn)行在線測(cè)量（CEMS）。CEMS系統(tǒng)除了對(duì)SO2、NOx、煙塵等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外，還需要對(duì)煙氣的流速、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)對(duì)鍋爐燃燒情況和煙氣排放情況進(jìn)行調(diào)整。

高溫?zé)煔庖话阒富痣娦袠I(yè)燃煤發(fā)電工程產(chǎn)生的氣體，作為一種比較特殊的介質(zhì)，一般的溫度范圍在50-120度，特別情況下可能達(dá)到160度，另外煙氣中一般會(huì)存在粉塵和酸性物質(zhì)如SO2、NOX等，如何克服高溫、高粉塵和酸性物質(zhì)而保證煙氣流速的在線測(cè)量，是一個(gè)十分困難的問(wèn)題，在這種條件下，應(yīng)保證必要的檢測(cè)準(zhǔn)確度，應(yīng)有較快的反應(yīng)速度；應(yīng)易安裝、易標(biāo)定；防塵、防濺、防腐等防護(hù)要求；應(yīng)有較高的自動(dòng)化程度，較少的維護(hù)工作量。針對(duì)這些問(wèn)題，針對(duì)煙道內(nèi)高溫、高粉塵、高濕、高腐蝕的惡劣測(cè)量，這就需要可靠的測(cè)量?jī)x對(duì)煙氣的流速、壓力、溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

在我國(guó)固定污染源排放污染物實(shí)行濃度和總量控制，排放煙氣的流速（流量），是確定污染物總量的重要參數(shù)。

目前一般采用的煙氣流速的方法分為兩大類：

（1）計(jì)算法：比如蒸汽流量法、燃料燃燒的化學(xué)平衡計(jì)算法和引風(fēng)機(jī)小時(shí)功率用于煙氣體積流速的計(jì)算法。

（2）測(cè)量法：比如：皮托管法、超聲波法、聲波法、熱平衡法、靶式流量計(jì)法、光閃爍法、紅外線法等。

我國(guó)固定污染源煙氣 CEMS 安裝煙道很難滿足流場(chǎng)穩(wěn)定的要求，流速在煙道中分布不均勻，在流速小于 10m/s 時(shí)（特別是流速小于5 m/s時(shí)），會(huì)造成煙氣流速測(cè)量的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種煙氣流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其使用方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，提供一種煙氣流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其使用方法，包括靜壓傳感器、動(dòng)壓傳感器以及設(shè)置在煙道內(nèi)的密封的取壓管道，所述取壓管道靠近煙道中心的一端為錐形部，取壓管道內(nèi)設(shè)有橫向的隔板，隔板將取壓管道分隔成上方的靜壓腔和下方的動(dòng)壓腔，錐形部的上方開有與靜壓腔連通的靜壓進(jìn)氣口，錐形部的下方開有與動(dòng)壓腔連通的動(dòng)壓進(jìn)氣口，所述動(dòng)壓腔通過(guò)管路與動(dòng)壓傳感器連通，所述靜壓腔通過(guò)管路與靜壓傳感器連通。

本方案中的取壓管道采用皮托管法測(cè)量原理，根據(jù)柏努利方程可知，流體流動(dòng)過(guò)程中的能量包括位能、動(dòng)能和靜壓能；對(duì)于氣體流動(dòng)，位能的變化通常忽略不計(jì)，動(dòng)能和靜壓能在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化；取壓管道的動(dòng)壓進(jìn)氣口和靜壓進(jìn)氣口分別代表氣體的總能量和靜壓能，兩者的差值為動(dòng)壓能，動(dòng)壓能與氣體流速的平方成正比，通過(guò)將動(dòng)壓進(jìn)氣口和靜壓進(jìn)氣口分別連通動(dòng)壓傳感器和靜壓傳感器，從而測(cè)量煙道內(nèi)氣體的流速，由于動(dòng)壓進(jìn)氣口和靜壓進(jìn)氣口開設(shè)在錐形部上，煙氣流經(jīng)錐形部時(shí)，煙氣沿錐形部表面流動(dòng)，可以增大錐形部周邊的煙氣流速，從而增大流經(jīng)靜壓進(jìn)氣口處的煙氣流速，從而通過(guò)煙氣的流動(dòng)曲線使測(cè)量更加精準(zhǔn)，即使在流速較小時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)流速的精準(zhǔn)測(cè)量。