一种CEMS烟气采样探头的制作方法

一种cems烟气采样探头
技术领域
1.本实用新型涉及烟气采样探头设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种cems烟气采样探头。


背景技术：

2.cems全称为“烟气排放连续监测系统”，cems是英文continuous emission monitoring system的缩写,是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。
3.cems分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。
4.烟气从采样探头到伴热管，再到cems机柜，管路中存在吸附的问题，采样探头部位可能存在加热温度不够高的现象，目前常规采样探头采用温控贴片进行温度控制，两个温控贴片，一个为130℃低温通一个为150℃高温断，采样探头温度低于130℃,采样探头通电加热，采样探头温度高于150℃,采样探头断电不加热，采样探头在150-320℃范围内不能进行调温控制。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种cems烟气采样探头，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种cems烟气采样探头，包括烟管，所述烟管设置在烟道内，所述烟管内设置有采样杆，所述采样杆的外侧壁缠绕设置有电热丝，所述烟管的一端延伸至所述烟道外并连接有采样探头筒体，所述采样杆的靠近所述采样探头筒体的一端与所述采样探头筒体连通；
7.所述采样探头筒体远离所述采样杆的一侧设置有密封座，所述密封座通过夹紧组件固定；
8.所述采样探头筒体设置在保温箱内，所述采样探头筒体外侧包覆设置有加热层，所述采样探头筒体内设置有滤芯，所述滤芯内部中空设置，所述采样探头筒体的远离所述烟管的一端端部设置有伴热管安装接头，所述伴热管安装接头的一端和所述滤芯内部连通，所述伴热管安装接头的另一端连接有伴热管，所述伴热管远离所述伴热管安装接头的一端连接cems分析小屋；
9.所述采样探头筒体的侧壁连通有标气标定管，所述标气标定管远离所述采样探头筒体的一端贯穿所述保温箱的侧壁延伸至所述保温箱外；
10.所述保温箱的外侧设置有控制箱，所述控制箱内设置有电气控制端子和三通电磁阀，所述三通电磁阀分别连通有进气管、标气标定管和反吹气管，所述进气管上设置有单向阀；
11.所述反吹气管远离所述三通电磁阀的一端贯穿所述保温箱的侧壁延伸至所述保温箱内并与所述滤芯内部连通。
12.进一步的，所述烟管和所述采样探头筒体之间通过焊接法兰连接。
13.进一步的，所述采样杆的选用不锈钢管和ptfe管中的一种。
14.进一步的，所述采样探头筒体的材质为不锈钢。
15.进一步的，所述滤芯为微米级滤芯。
16.进一步的，所述保温箱的外侧设置有用于固定所述伴热管的伴热管夹。
17.进一步的，所述加热层由两个半环形加热管道拼接而成。
18.进一步的，所述滤芯的材质选用陶瓷和不锈钢中的一种。
19.本实用新型的有益效果：
20.1、采样杆选用不锈钢管或ptfe管，且采样杆的外侧缠绕设置有电热丝，具有加热功能，可以避免烟气在焊接法兰部位发生冷凝现象，影响cems二氧化碳监测结果；
21.2、通过设置三通电磁阀，第一阀口连接标气标定管，第二阀口连接反吹气管，第三阀口连接进气管，可以起到气路切换作用，不通电时可进行探头反吹，通电时可实现cems系统全程校准。
22.3、通过在采样探头筒体外侧设置加热层，可以使采样探头筒体在工作时的的温度范围为130℃-150℃。
附图说明
23.图1为本实用新型的保温箱内部结构示意图。
24.图2为本实用新型的控制箱内部结构示意图。
25.图3为本实用新型的采样探头筒体和伴热管接头连接结构示意图。
26.图4为本实用新型的夹紧组件结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如附图1-4所示的一种cems烟气采样探头，包括烟管1，所述烟管设置在烟道内，所述烟管1内设置有采样杆2，所述采样杆2的外侧壁缠绕设置有电热丝，所述烟管1的一端延伸至所述烟道外并连接有采样探头筒体3，所述采样杆2的靠近所述采样探头筒体3的一端与所述采样探头筒体3连通；
29.所述采样探头筒体3远离所述采样杆2的一侧设置有密封座16，所述密封座16通过夹紧组件7固定；
30.所述采样探头筒体3设置在保温箱4内，所述采样探头筒体3外侧包覆设置有加热层6，所述采样探头筒体3内设置有滤芯5，所述滤芯5内部中空设置，所述采样探头筒体3的远离所述烟管1的一端端部设置有伴热管安装接头10，所述伴热管安装接头10的一端和所述滤芯5内部连通，所述伴热管安装接头10的另一端连接有伴热管，所述伴热管远离所述伴
热管安装接头10的一端连接cems分析小屋；
31.所述采样探头筒体3的侧壁连通有标气标定管8，所述标气标定管8远离所述采样探头筒体3的一端贯穿所述保温箱4的侧壁延伸至所述保温箱4外；
32.所述保温箱4的外侧设置有控制箱15，所述控制箱15内设置有电气控制端子13和三通电磁阀11，所述三通电磁阀11分别连通有进气管18、标气标定管8和反吹气管9，所述进气管18上设置有单向阀12；
33.所述反吹气管9远离所述三通电磁阀11的一端贯穿所述保温箱4的侧壁延伸至所述保温箱4内并与所述滤芯5内部连通。
34.本优选实施例中，所述烟管1和所述采样探头筒体3之间通过焊接法兰17连接。
35.本优选实施例中，所述采样杆2的选用不锈钢管和ptfe管中的一种。
36.本优选实施例中，所述采样探头筒体3的材质为不锈钢。
37.本优选实施例中，所述滤芯5为微米级滤芯。
38.本优选实施例中，所述保温箱4的外侧设置有用于固定所述伴热管的伴热管夹14。
39.本优选实施例中，所述加热层6由两个半环形加热管道拼接而成。
40.本优选实施例中，所述滤芯5的材质选用陶瓷和不锈钢中的一种。
41.本实用新型工作原理：本实用新型烟管1通过焊接法兰19连接采样探头筒体3且使用密封垫密封法兰口，可以防止采样过程中烟气泄露；
42.采样杆2选用不锈钢管或ptfe管，且采样杆2的外侧缠绕设置有电热丝，具有加热功能，可以避免烟气在焊接法兰19部位发生冷凝现象，影响cems二氧化碳监测结果；
43.采样探头筒体3选用不锈钢材质，耐烟气腐蚀，工作状态下整体加热到130℃-150℃
44.保温箱4起到防护和保温的作用；
45.滤芯5选用高精度微米级滤芯，材质为陶瓷或不锈钢，用于滤除烟气中颗粒物杂质，保护后端分析系统；
46.加热层6内置加热原件，用于加热采样探头筒体3；
47.滤芯5为耗材，更换后通过密封座16和夹紧组件7重新固定并起到密封作用；
48.标气标定管8用于将cems小屋内的污染物标气通入到采样探头筒体3内，实现cems系统全程校准；
49.反吹气管9用于将cems小屋内的压缩空气通入到滤芯5内部，对滤芯5进行反吹，防止长时间工作后装置内部发生堵塞现象，并且有利于延长滤芯5的使用寿命；
50.伴热管安装接头10用于连接伴热管，将待测烟气通过伴热管传输到cems小屋；
51.三通电磁阀11起到气路切换作用，不通电时可进行探头反吹，通电时可实现cems系统全程校准；
52.单向阀12用于实现烟气单向传输，保护后端分析系统；
53.电气控制端子13用于进行电气接线，实现装置供电，电磁阀控制，温度信号传输，加热控制功能；
54.伴热管夹14用于固定伴热管；
55.控制箱盒体15起到外壳防护作用。
56.本实用新型包含以下工作模式：
57.正常烟气采样模式下烟道烟气依次经采样杆2、采样探头筒体3、滤芯5、伴热管安装接头10、伴热管进入cems分析小屋；
58.标气cems系统全程校准模式下cems分析小屋内的二氧化碳标气依次经进气管18、标气标定管8、采样探头筒体3、滤芯5、伴热管安装接头10、伴热管进入cems分析小屋，在此状态下三通电磁阀11处于断电状态；
59.反吹气反吹模式下cems分析小屋内洁净压缩空气依次经进气管18、反吹气管9、滤芯5、采样探头筒体3、采样杆2和烟管1排放至烟道内；
60.采样杆2和采样探头筒体3设置有温度传感器，温度信号传输至电气控制端子13并通过线缆传输至cems分析小屋控制系统，实现反向控制采样杆2和采样探头筒体3加热原件的通电，实现闭环温度pid调节。
61.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
62.其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
63.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种cems烟气采样探头，包括烟管(1)，所述烟管设置在烟道内，其特征在于：所述烟管(1)内设置有采样杆(2)，所述采样杆(2)的外侧壁缠绕设置有电热丝，所述烟管(1)的一端延伸至所述烟道外并连接有采样探头筒体(3)，所述采样杆(2)的靠近所述采样探头筒体(3)的一端与所述采样探头筒体(3)连通；所述采样探头筒体(3)远离所述采样杆(2)的一侧设置有密封座(16)，所述密封座(16)通过夹紧组件(7)固定；所述采样探头筒体(3)设置在保温箱(4)内，所述采样探头筒体(3)外侧包覆设置有加热层(6)，所述采样探头筒体(3)内设置有滤芯(5)，所述滤芯(5)内部中空设置，所述采样探头筒体(3)的远离所述烟管(1)的一端端部设置有伴热管安装接头(10)，所述伴热管安装接头(10)的一端和所述滤芯(5)内部连通，所述伴热管安装接头(10)的另一端连接有伴热管，所述伴热管远离所述伴热管安装接头(10)的一端连接cems分析小屋；所述采样探头筒体(3)的侧壁连通有标气标定管(8)，所述标气标定管(8)远离所述采样探头筒体(3)的一端贯穿所述保温箱(4)的侧壁延伸至所述保温箱(4)外；所述保温箱(4)的外侧设置有控制箱(15)，所述控制箱(15)内设置有电气控制端子(13)和三通电磁阀(11)，所述三通电磁阀(11)分别连通有进气管(18)、标气标定管(8)和反吹气管(9)，所述进气管(18)上设置有单向阀(12)；所述反吹气管(9)远离所述三通电磁阀(11)的一端贯穿所述保温箱(4)的侧壁延伸至所述保温箱(4)内并与所述滤芯(5)内部连通。2.根据权利要求1所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述烟管(1)和所述采样探头筒体(3)之间通过焊接法兰(17)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述采样杆(2)的选用不锈钢管和ptfe管中的一种。4.根据权利要求1或2所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述采样探头筒体(3)的材质为不锈钢。5.根据权利要求4所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述滤芯(5)为微米级滤芯。6.根据权利要求1所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述保温箱(4)的外侧设置有用于固定所述伴热管的伴热管夹(14)。7.根据权利要求1所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于；所述加热层(6)由两个半环形加热管道拼接而成。8.根据权利要求1所述的一种cems烟气采样探头，其特征在于：所述滤芯(5)的材质选用陶瓷和不锈钢中的一种。

技术总结
本实用新型公开了一种CEMS烟气采样探头，具体涉及烟气采样探头设备技术领域，包括烟管，采样杆，电热丝，采样探头筒体，密封座，夹紧组件固定；保温箱，加热层，滤芯，伴热管安装接头，伴热管，连接CEMS分析小屋；标气标定管，控制箱，电气控制端子和三通电磁阀，进气管、标气标定管和反吹气管，单向阀等结构。本实用新型采样杆选用不锈钢管或PTFE管，且采样杆的外侧缠绕设置有电热丝，具有加热功能，可以避免烟气在焊接法兰部位发生冷凝现象，影响CEMS二氧化碳监测结果。化碳监测结果。化碳监测结果。


技术研发人员：邹金丽 王红梅 苗艺川 王瑞文 吕子啸 闫兴钰 白惠峰
受保护的技术使用者：中绿碳测未来（大同）科技有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/10/20