专利名称：烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于烟气粉尘和特性气体监测装置，尤其 涉及一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置。
技术背景 '
目前文献中公开的是单一的烟尘测量或特性气体在线监测等， 还没有集烟尘测量和特性气体监测于一体的装置，使得其测量重复 繁琐，测量次数多，数据难以整合，给整个烟气的综合评估带来不 便。本专利公开了这样一种烟气粉尘和特性气体同时测量方法和在 线检测装置，其结构特点是结构紧凑，占用空间少，安装拆卸简 单，测量方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供了一种 烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置。
一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，它是由与烟道一
侧壁相连接固定的u型烟气旁路管，该u型烟气旁路管固定在装置
的外壳上；在U型烟气旁路管一侧安装有对烟气迸行测量的发射和 接收装置、其对称的另一侧的反射装置；在U型烟气旁路管的进气 管路(U型管左侧，以下同)、出气管路(U型管的右侧，以下同)外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的各3个多功能探头；在 所述的监测装置外壳外部装有数据采集控制器、数据分析系统；在 U型烟气旁路管出气管路内位于多功能探头与烟气出口之间安装有 风机；所述的数据采集控制器接发射和接收装置、两组多功能探头 引出线；所述数据分析系统接数据采集控制器的引出线。
上述的烟气粉尘和特性气体在线监测装置，其所述的数据采集 器控制器主要由计算机、光电传感囍和磁压传感器、调理电路、多 路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。
以上所述的烟气粉尘在线监测装置，其所述的数据采集控制软 件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程 序。
本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置的数据采集 控制器具体说明
系统组成及功能系统包含5个光电传感器，用于分析S02、 N02、 NO、 C02、 CO;包含2个磁压传感器，用于分析02、 H2。 7 组调理电路，用于对传感器输出信号进行调理放大。多路开关可以 将传感器信号送入A/D,然后输入CPU进行数据分析处理。看门狗 可以保护系统的正常运行，在CPU发生程序跑飞或者系统电源电压 波动的情况下及时为系统提供复位信号。键盘可以输入系统的设置 参数及实现特定功能。显示打印可以将CPU的分析结果输出。 E^ROM可以保存系统的设置参数，供系统初始化系统参数时调入，以及在进行系统参数设置时保持设置结果。
本装置的数据采集分析软件主要包括数据采集子程序、数据滤 波子程序、数据分析处理子程序。具体过程如下
多功能探头将测到的U型烟气旁路管内的烟气浓度信号，送到 数据采集控制器，数据采集子系统将数据通过数据滤波子系统滤出 脉冲干扰及小的随机干扰，送到数据分析仪，通过数据分析计算子 系统，将数据进行计算，得出结果，并将结果进行显示打印等。
下面结合图3的流程图对数据采集分析软件做迸一步的说明
本装置上电启动后，首先进行系统的初始化，给出各个测量参 数初值，并进行自检，检査各个传感器是否工作正常。若自检正常 则显示系统主菜单，在主菜单的提示下设定参数，如键盘数据采样 周期等，参数设置完毕后启动定时采集程序，进行数据采集，数据 滤波子程序对采集来的数据进行处理，将有外界干扰的数据滤掉， 滤波后的数据再经数据分析处理程序，对数据进行数据分析处理， 对计算结果显示、打印输出。
本实用新型与现有技术相比，突出的实质性特点和显著的进步 及积极的效果
(l)本实用新型烟气粉尘和特性气体监测方法，工艺流程布置 合理，使得关键设备的工作氛围更加合适该装置主要由激光发射 和接收装置、反射装置，探针，采样U型烟气旁路管，风机，数据 采集控制器器，数据分析系统组成，采样烟气管道通过法兰直接与锅炉烟道相连接。
<2>由于采样烟道内设有风机，可以保证有足够的采样气体， 从而使监测结果更加准确。烟气先通过烟尘测量装置，然后再经过 特性气体分析装置，最后通过数据采集控制器把数据采集出来，传 给数据分析系统进行数据综合分析，可以隨机得出烟气综合评估结
果，为操作人员随机提供工艺参数依据r为环境保护部n科学管理
提供科学依据。
(3) 本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置可充分 利用烟道下方或侧面空间，通过法兰快速连接，减少了复杂韵连接 工艺，而且该装置结抅紧凑，占用空伺少。
(4) 另外，由于烟气粉尘和烟气特性气体同时测量，可比单一 的测量节省大量时简，同时减少了投资和运行费用。本发明的数据 采集和数据分析系统，能够快速的整合分析数据，使最后的分析数 据更加准确，较快的得出烟气的综合评估结果。采用了除数据采集 控制器邻数据分析系统外，其它构件都集合在一个整体装置内，采 样气体的U型烟气旁路管通过法兰与锅炉烟道连接，其结构更加紧 凑，占用空间更少，而且连接简单、安全、可靠。
图l为本实用新型系统结构示意图r图中 l一外壳 2—风机 3—U型烟气旁路管
4一接收/发射装置 5—反射装置 各一多功能探头7—数据采集控制器 8—数据分析系统 9一法兰 10—引风机 ll一烟道 12—烟囱。
图2为本实用新型数据采集控制器系统框图3为本实用新型数据采集控制器软件程序框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
，对本实用新型进一步捕述如下: 实施例1:(本实用新型烟气粉尘和特性气体词时在线监测装
置)
从图1可见，本实用新型一种烟气粉尘和特性气体同对在线监 测装置，它是由与烟囱12枏连的烟道11，在所述烟囱12内有引风 机10,在烟道11的一侧上壁通过法兰9连接固定的U型烟气旁路 管3，该U型烟气旁路管3固定在装置的外壳1上;在U型烟气旁 路管3 —侧安装有对烟气进行测量的发射和接收装置4、其对称的 另一侧安装有反射装置5*，在U型烟气旁路管3的进气管路、出气 管路外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的备3个多功能探头 6;在所述的监测装置外壳1外部装有数据采集控制器7、数据分析 系统8;在U型烟气旁路管3出气管路内位于多功能探头6与烟气 出口之间安装有风机2;所述的数裾采集控制器7接发射和接败装 置4、两组多功能探头6引出线;所述数据分析系统8接fC据采集 控制器7的引出线。
上述的烟气粉尘和特性气体在线监测装置，其所述的数据采集控制器7主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、多 路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。
以上所述的烟气粉尘在线监测装置，其所述的数据采集控制软 件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程 序
实施例2:(本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置 的应用)
从衝1可见，本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装 置，拔照如下购过程、步骤进行监测
1) 将烟气粉尘和特性气体在线监测装置韵U型烟气务路管3， 通过法兰9连接在与烟囱12相连的锅炉烟道(内有引风机10) 11 侧壁上，启动风机2，以保证U型烟气务路管3内有足够的烟气流
2) 烟气粉尘韵瀏量烟气流过U型烟气旁路管3，由安装在U 型烟气旁路管3进气管路一倒韵发射和接收装置4的发射器发射的 激光，透过烟气被对称安装在U型烟气旁路管3进气管路上另一側 的反射装置5的挡板反射，反射后韵激光被发射和接收装置4中的 接收器接收，并经引导线传给数据采集控制器7,由数据采集控制 器7对数据进行采集i
3) 特性气体的測量i烟气流过U型烟气旁路管3，由在U型烟 气旁路管3进气管路、出气管路外倒购对称安装两组各3个多功能探头6，对特性气体进行测量，通过引导线传递给数据采集控制器7， 由数据采集控制器7对数据进行采集；
4)测量数据的分析数据采集控制器7将歩骤2)采集到的烟 气粉尘数据通过引线传给烟气分析系统8;同时数据采集控制器7 将步骤3)采集到的特性气体数据通过引导线传递给数据分析仪； 数据分析仪采用交替流动型非分散红外线技术来测定NOx、 S02、 CO 和C02的浓度，利用磁压技术来测定02,、 H2浓度；通过分析单元对
各种数据进行分析，并将测量结果选择如下输出模式进行输出
A) 、检测N0x、 S02、 CO、 C02、 02和&的瞬时浓度值;
B) 、 14小时内监测上述7种气体任意2个时间点的动态平均值。
上述的一种烟气粉尘和特性气体在线监测方法，其所述的风机 2安装在U型烟气旁路管3的出气管路内，位于多功能探头6与烟 气出口之间。
上述的烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，其所述的数据 采集控制器7主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、 多路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。所述的 数据采集控制软件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数 据分析处理子程序。
本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，于1998 年建成投产的某电厂应用。该电厂大气污染物排放标准按第二时段执行。容量为2台300MW,属于燃煤电厂。在标准状态下(T-273 K， P=101325Pa)，上述电厂的烟囱12排放烟气的烟道11内烟气， 通过本实用新型对其烟气粉尘和特性气体同时进行在线监测，其干 烟气具体数据如下
通过本装置测量的干烟气具体数据如下
测量项目 测量值
1、 烟气粉尘
烟尘浓度(mg/m3) 120
烟气黑度(林格曼黑度，级) 1.0
2、 特性气体(S02、 N02、 NO、 C02、 CO、 02、 H2) S02浓度(mg/m3) 845 N02浓度(mg/m3) 340 N0浓度(mg/m3) 215 C02浓度(mg/m3) 75
CO浓度(mg/m3) 68
02浓度(mg/m3) 95
H2浓度(mg/m3) 45
测量结果符合国家对火电厂大气污染物排放标准的要求。
权利要求1、一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，它是由与烟道(11)一侧壁相连接固定的U型烟气旁路管(3)，该U型烟气旁路管(3)固定在装置的外壳(1)上；在U型烟气旁路管(3)一侧安装有对烟气进行测量的发射和接收装置(4)、其对称的另一侧安装有反射装置(5)；在U型烟气旁路管(3)的进气管路、出气管路外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的各3个多功能探头(6)；在所述的监测装置外壳(1)外部装有数据采集控制器(7)、数据分析系统(8)；在U型烟气旁路管(3)出气管路内位于多功能探头(6)与烟气出口之间安装有风机(2)；所述的数据采集控制器(7)接发射和接收装置(4)、两组多功能探头(6)引出线；所述数据分析系统(8)接数据采集控制器(7)的引出线。
2、 根据权利要求1所述的烟气粉尘和特性气体在线监测装 置，其所述的数据采集器控制器(7)主要由计算机、光电传感器 和磁压传感器、调理电路、多路开关、看门狗电路、微型打印机 和数据采集软件组成。
专利摘要烟气粉尘和特性气体同时在线监测方法及装置，主要有外壳、风机、U型烟气旁路管、发射/接收装置、反射装置、探头、数据采集器、数据分析系统。启动风机，发射和接收装置发射的激光透过烟气被反射装置反射，反射后的激光被接收装置接收，并经引导线传给数据采集控制器，多功能探头对特性气体进行测量，通过引导线传递给数据采集控制器，采集到的烟气粉尘数据、特性气体数据通过引线传给烟气分析系统。用交替流动型非分散红外线技术测定NO<sub>X</sub>、SO<sub>2</sub>、CO和CO<sub>2</sub>的浓度，利用磁压技术来测定O<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>浓度；输出监测上述7种特性气体瞬时浓度值、14小时内任意两个时间点的动态平均值。
文档编号G01N21/59GK201251547SQ200820072029
公开日2009年6月3日 申请日期2008年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者李少华, 虎 王 申请人:李少华;王 虎