[发明专利]烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置及其采样方法

权利要求书

1.一种烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：包括烟道、采样管、采样分配器和烟气分析仪，采样管的一端设置在烟道内，采样管的另一端与采样分配器相连，采样分配器与烟气分析仪相连，所述采样管为多根，所述采样分配器包括烟尘过滤器、两位三通电磁阀、采样烟气汇流管、排空烟气汇流管、烟气取样泵和烟气排空泵，所有采样管均与烟尘过滤器相连，烟尘过滤器与两位三通电磁阀相连，两位三通电磁阀与采样烟气汇流管相连，采样烟气汇流管与烟气取样泵相连，两位三通电磁阀与排空烟气汇流管相连，排空烟气汇流管与烟气排空泵相连。

2.根据权利要求1所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：所述采样分配器还包括流量计，流量计共有两个，两个流量计分别为采样烟气流量计和排空烟气流量计，采样烟气汇流管与采样烟气流量计相连，采样烟气流量计与烟气取样泵相连，排空烟气汇流管与排空烟气流量计相连，排空烟气流量计与烟气排空泵相连，烟气取样泵与烟气分析仪相连。

3.根据权利要求2所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：所述采样分配器还包括控制柜，两位三通电磁阀与控制柜相连，烟气取样泵与控制柜相连，烟气排空泵与控制柜相连，流量计与控制柜相连。

4.根据权利要求3所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：所述采样分配器还包括烟气进气接口，烟气进气接口与烟尘过滤器相连，烟气进气接口与采样管连接。

5.根据权利要求4所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：所述采样分配器还包括烟气采样接口和烟气排空接口，烟气采样接口与两位三通电磁阀相连，烟气排空接口与两位三通电磁阀相连，烟气采样接口和采样烟气汇流管相连，烟气排空接口和排空烟气汇流管相连。

6.根据权利要求5所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：所述烟尘过滤器的材质为PTFE或玻璃纤维，烟尘过滤器中的滤芯的材质为陶瓷。

7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置的采样方法，其特征在于：包括如下步骤：采样管采集烟道内的烟气输送至采样分配器，烟气进入烟尘过滤器进行过滤；

①当不进行烟气分析，调节两位三通电磁阀，使得采样烟气汇流管处的气路处于关闭状态，排空烟气汇流管处的气路处于打开状态，过滤后的所有烟气直接沿着排空烟气汇流管进行排出；

②当进行烟气分析，调节两位三通电磁阀，使得采样烟气汇流管处的气路处于打开状态，排空烟气汇流管处的气路处于关闭状态，过滤后的所有烟气直接沿着采样烟气汇流管进入烟气分析仪进行烟气分析；

③当进行部分烟气分析，选择进行烟气分析的测点，调节两位三通电磁阀，使得进行烟气分析的测点的烟气流向采样烟气汇流管，然后进入烟气分析仪进行烟气分析，其他烟气进入排空烟气汇流管进行排出。

8.根据权利要求7所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置的采样方法，其特征在于：烟道的截面形状为矩形或者正方形，烟道的截面的长为L，烟道的截面的宽为M，对烟道的截面进行网格划分，网格划分是根据烟气分析仪的样品分析时间Δt和采样管内烟气流速v确定的，网格划分时长度方向为L/(n₁·Δt·v)的圆整值l_长，宽度方向为M/(n₁·Δt·v) 的圆整值m_宽，其中n₁为正整数，从而确定烟道的截面的网格数为l_长×m_宽。

9.根据权利要求8所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置的采样方法，其特征在于：采样管的数量与烟道的截面的网格数相同，相邻的采样管之间长度相差为 n₁·Δt·v，每一个网格中均设置有采样管。

10.根据权利要求8所述的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置的采样方法，其特征在于：所述烟气取样泵的流量和烟气排空泵的流量设定根据采样管的横截面积S、采样管内烟气流速v和烟道的截面的网格数确定，其中烟气取样泵的流量为S×v×n₁，烟气排空泵的流量为S×v×n₁×（l_长×m_宽-1）；烟气分析仪顺次对采样管进行切换分析，由于烟气分析仪单个气路样品分析时间为Δt，而相邻采样管长度相差均为 n₁·Δt·v，且烟气取样泵流量为S×v×n₁，烟气排空泵流量为S×v×n₁×（l_长×m_宽-1），因此对烟道内同一截面同一测量时间点的相邻采样管内烟气进行采样时在，相邻采样管中烟气的停留时间间隔为n₁·Δt，在顺次对各采样管内的进气气路进行切换分析时，将烟气分析仪的采样时间间隔调整为n₁·Δt，从而保证顺次采样分析的为烟道内同一截面同一测量时间点的烟气，进而实现矩阵式实时同步的在线采样分析。