[发明专利]一种饱和或过饱和烟气含湿量测量校准装置

说明书

一种饱和或过饱和烟气含湿量测量校准装置，属于烟气湿度测量校准技术领域。本发明解决了现有技术中用于校准饱和或过饱和烟气含湿量测量装置的装置或方法均无法实现对饱和或过饱和烟气含湿量的准确校准的问题。单一气体电加热装置通过至少两个单一气体管路将加热后的单一气体输送到绝热烟道的入口端，电热水蒸气发生器通过至少两个水蒸气管路将加热后的水蒸气输送到绝热烟道的入口端，且至少两个单一气体管路与至少两个水蒸气管路上下交错布置，单一气体电加热装置出口管路上装设有气体温度计和气体压力计，每个单一气体管路上均装设有气体质量流量计；电加热水蒸气发生器的入口管路上装设有第一水流量计。

技术领域

本发明涉及一种饱和或过饱和烟气含湿量测量校准装置，属于烟气湿度测量校准技术领域。

背景技术

饱和或过饱和烟气含湿量测量技术近年来取得了巨大的技术进步，一些研究成果陆续发布或发表，比如发表的文章[Measurement method and influencing factorsoftemperature and humidity ofcondensed flue gas based on in situ flue gasheat tracing]，专利[一种冷凝式燃气锅炉低温高湿排烟温度测量及取样装置]等。这些技术或装置都需要检定或校准，目前包括国家计量科学研究院等计量单位不能提供相应的校准平台，导致这一技术在检验检测应用方面遇到了艰难的问题。

为了解决以上问题，很多锅炉能效测试机构和计量院所进行了大量的探索，包括一些研究机构的探索，比如前段收集冷凝水，通过称量冷凝水计算出烟气中水蒸汽释放汽化潜热的部分，后部通过加热含液滴的水蒸汽使其变为不饱和蒸汽，通过加热电功率，分别计算烟气吸热量、水蒸汽显热和部分液滴变为水蒸汽的潜热，列出热量平衡关系式；通过甲烷或天然气燃烧生成水分、天然气自带水分列出热量平衡关系式；通过以上两个热量平衡关系式计算出烟气中携带的液滴量，从而得出烟气中水蒸汽量，也就是烟气的绝对含湿量。这种校准方法的主要缺点是，冷凝量很难收集完全，比如冷凝器管壁上有一些液滴挂壁；冷凝量的收集与烟气再加热部分不在同一时间范围内，也就是再加热烟气的时间比冷凝这部分的时间明显滞后；过程中并非完全绝热，即使测量散热也对结果有影响；如果液滴量较少，吸收潜热水平明显低于烟气吸热量，电加热产生的不确定度可能覆盖这部分液滴量的吸热，导致烟气中跟随液滴不能准确测量；最关键的是，整个过程都是计算过程，累积不确定度会相当高。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中用于校准饱和或过饱和烟气含湿量测量装置的装置或方法均无法实现对饱和或过饱和烟气含湿量的准确校准的问题，进而提供了一种饱和或过饱和烟气含湿量测量校准装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种饱和或过饱和烟气含湿量测量校准装置，它包括单一气体电加热装置、电热水蒸汽发生器、电热水器及绝热烟道，

所述绝热烟道呈水平布置的圆筒形结构，其两端开口分别为入口端和出口端，绝热烟道内部由入口端至出口端方向依次同轴安装有第一气体扰流板、第二气体扰流板及液滴发生器，绝热烟道上靠近出口端的位置开设有至少一个检测孔，

单一气体电加热装置通过至少两个单一气体管路将加热后的单一气体输送到绝热烟道的入口端，电热水蒸汽发生器通过至少两个水蒸汽管路将加热后的水蒸汽输送到绝热烟道的入口端，且至少两个单一气体管路与至少两个水蒸汽管路上下交错布置，单一气体电加热装置出口管路上装设有气体温度计和气体压力计，每个单一气体管路上均装设有气体质量流量计；电加热水蒸汽发生器的入口管路上装设有第一水流量计，每个水蒸汽管路上均装设有水蒸汽温度计和水蒸汽压力计；

电热水器通过液滴输送管路将加热后的水依次输送到绝热烟道内部的液滴发生器中，通过液滴发生器向绝热烟道内喷出液滴，液滴输送管路上装设有第二水流量计、液滴压力计及液滴温度计。

进一步地，每个气体扰流板均为圆形板，其周向外壁均与绝热烟道内壁固接，每个气体扰流板上均开设有若干通气孔。