一种烟气在线连续监测系统的制作方法

文档序号:6206491
一种烟气在线连续监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烟气在线连续监测系统,该系统包括:烟气取样装置(10)、烟气预处理装置(20)和烟气分析装置(30);所述烟气取样装置(10)与所述烟气预处理装置(20)相连,用于采集烟气样本;所述烟气预处理装置(20)分别与所述烟气取样装置(10)、所述烟气分析装置(30)相连,用于处理所述烟气取样装置(10)采集的烟气样本,并将处理后的烟气样本送入所述烟气分析装置(30);所述烟气分析装置(30)与所述烟气预处理装置(20)相连,用于分析烟气样本的气体成分及比例。该系统可以实现对烟气进行长期连续在线监测,伴热取样管温度控制精准、烟气除水排水能力强等优点,提高烟气预处理能力,为烟气分析仪高精度测量提供保障。
【专利说明】一种烟气在线连续监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟气监测领域,具体地,涉及一种烟气在线连续监测系统。
【背景技术】
[0002]随着我国工业的大力发展,城市中的大气污染情况越来越严重,大气中的二氧化硫、一氧化氮、烟尘等对人身体有害的物质越来越多,因此对工厂、企业的烟气排放量的监测和控制就显得十分重要。
[0003]目前,国内外使用的烟气监测方法,在高浓度污染的条件下,容易积累尘埃,管线易受到腐蚀发生泄漏影响精度,因此就需要经常清理过滤器、更换管线,不能实现连续监测的目的,存在长期测量不稳定、精度差、故障率高等问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种系统,该系统可以实现对烟气进行长期连续在线监测,烟气伴热取样管温度控制精准、烟气除水排水能力强等优点,提高烟气预处理能力,为烟气分析仪高精度测量提供保障。
[0005]为了实现上述目的,本实用新型提供一种烟气在线连续监测系统,该系统包括:烟气取样装置、烟气预处理装置和烟气分析装置;所述烟气取样装置与所述烟气预处理装置相连,用于采集烟气样本;所述烟气预处理装置分别与所述烟气取样装置、所述烟气分析装置相连,用于处理所述烟气取样装置采集的烟气样本,并将处理后的烟气样本送入所述烟气分析装置;所述烟气分析装置与所述烟气预处理装置相连,用于分析烟气样本的气体成分及比例。
[0006]优选地,所述烟气取样装置包括:取样探头、伴热取样管、控制器、电磁阀和储气罐;所述取样探头,用于伸入烟?内采集烟气;采集后的烟气经过所述伴热取样管送入所述烟气预处理装置;所述控制器,用于向所述伴热取样管和所述电磁阀发送控制指令;所述储气罐与所述取样探头相连,用于释放所述储气罐内的气体,反吹取样探头;所述电磁阀位于所述储气罐和所述取样探头之间,用于控制所述储气罐内气体的释放。
[0007]优选地,所述烟气预处理装置包括:取样泵、一次过滤器、汽水分离器、一级冷凝器、二级冷凝器和二次过滤器;所述取样泵与所述烟气取样装置相连,用于抽取烟气样本,并将烟气样本送入所述一次过滤器,烟气样本经过一次过滤后进入所述汽水分离器,将烟气与水分分离,分离后的烟气依次经过所述一级冷凝器、二级冷凝器和二次过滤器,最后送入所述烟气分析装置。
[0008]优选地,所述烟气分析装置为烟气分析仪。
[0009]优选地,所述取样探头进一步包括过滤器。
[0010]优选地,所述伴热取样管包括伴热取样管外管、伴热取样管内管、保温材料、电伴热带和温度传感器;所述保温材料,位于所述伴热取样管内管和所述伴热取样管外管之间,用于保持所述伴热取样管内烟气样本的温度;所述电伴热带,位于所述保温材料内,用于加热所述伴热取样管;所述温度传感器,位于所述保温材料内,用于监测所述伴热取样管的温度。
[0011 ] 优选地,所述伴热取样管外管为聚氯乙烯管。
[0012]优选地,所述伴热取样管内管为聚四氟乙烯管。
[0013]优选地,所述取样探头具有耐腐蚀的合金层。
[0014]优选地,所述储气罐内为压缩空气。
[0015]通过上述技术方案,本实用新型通过烟气取样装置采集烟气样本,烟气样本经过烟气预处理装置处理后,送入烟气分析装置进行分析烟气的组成成分及比例。解决了烟气取样管道易堵塞、易腐蚀,烟气预处理除水不完善影响烟气分析精度等问题。大大提高了烟气测量的精度及稳定性,达到了长期连续在线监测的目的。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是一种烟气在线连续监测系统的结构示意图;
[0019]图2是一种烟气在线连续监测系统中烟气取样装置的结构示意图;
[0020]图3是一种烟气在线连续监测系统中烟气预处理装置的结构示意图;
[0021]图4是一种烟气在线连续监测系统中伴热取样管横截面的结构示意图;
[0022]图5是一种烟气在线连续监测系统工作原理的示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]10、烟气取样装置;20、烟气预处理装置;30、烟气分析装置;
[0025]11、取样探头;12、伴热取样管;13、控制器;14、电磁阀;15、储气罐;21、取样泵;22、一次过滤器;23、汽水分离器;24、一级冷凝器;25、二级冷凝器;26、二次过滤器;
[0026]121、伴热取样管外管;122、伴热取样管内管;123、保温材料;124、电伴热带;125
温度传感器。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0028]目前,国内外使用的烟气监测方法,在高浓度污染的条件下,容易积累尘埃,管线易受到腐蚀发生泄漏影响精度,烟气预处理除水不够完善,因此就需要经常清理过滤器、更换管线,不能实现连续监测的目的,存在长期测量不稳定、精度差、故障率高等问题。
[0029]为了解决上述问题,结合图1至图4,本实用新型提供了一种烟气在线连续监测系统,该系统包括:烟气取样装置10、烟气预处理装置20和烟气分析装置30 ;所述烟气取样装置10与所述烟气预处理装置20相连,用于采集烟气样本;所述烟气预处理装置20分别与所述烟气取样装置10、所述烟气分析装置30相连,用于处理所述烟气取样装置10采集的烟气样本,并将处理后的烟气样本送入所述烟气分析装置30 ;所述烟气分析装置30与所述烟气预处理装置20相连,用于分析烟气样本的气体成分及比例。所述烟气分析装置30为烟气分析仪,主要用于分析烟气样本的主要组成成分及其比例。本实用新型通过所述烟气取样装置10采集烟气样本,烟气样本经过所述烟气预处理装置20处理后,送入所述烟气分析装置30进行分析烟气的组成成分及比例。解决了烟气取样管道易堵塞、易腐蚀,烟气预处理除水不完善影响烟气分析精度等问题。大大提高了烟气测量的精度及稳定性,达到了长期连续在线监测的目的。
[0030]可选地,所述烟气取样装置10包括:取样探头11、伴热取样管12、控制器13、电磁阀14和储气罐15 ;所述取样探头11,用于伸入烟囱内采集烟气;采集后的烟气经过所述伴热取样管12送入所述烟气预处理装置20 ;所述控制器13,用于向所述伴热取样管12和所述电磁阀14发送控制指令;所述储气罐15与所述取样探头11相连,用于释放所述储气罐内的气体,反吹所述取样探头11 ;所述电磁阀14位于所述储气罐15和所述取样探头11之间,用于控制所述储气罐15内气体的释放。所述取样探头11内进一步包括过滤器,用于过滤烟气样本含有的尘埃。所述取样探头11的制作材料为耐腐蚀的合金,或者表面具有耐腐蚀的合金层,如不锈钢,主要是防止烟气内的二氧化硫气体溶于水后腐蚀所述取样探头11,达到长期使用不需要更换的目的。所述储气罐15内的气体为干燥、无尘、无水的压缩空气,所述电磁阀14通过所述控制器13设置间隔时间和反吹时间,打开或关闭所述储气罐15内的气体,用于对所述取样探头11进行反吹,防止尘埃堵塞所述取样探头11。
[0031]可选地,所述烟气预处理装置20包括:取样泵21、一次过滤器22、汽水分离器23、一级冷凝器24、二级冷凝器25和二次过滤器26 ;所述取样泵21与所述烟气取样装置10相连,用于抽取烟气样本,并将烟气样本送入所述一次过滤器22,烟气样本经过一次过滤后进入所述汽水分离器23,将烟气与水分分离,分离后的烟气依次经过所述一级冷凝器24、二级冷凝器25和二次过滤器26,最后送入所述烟气分析装置30。所述汽水分离器分离23过后的水分会流进储水槽内,另一部分会经过两次冷凝器进行冷凝处理,使得烟气样本含有的水分能够清除的比较彻底,提高烟气分析的精度,减少误差。
[0032]可选地,所述伴热取样管12包括伴热取样管外管121、伴热取样管内管122、保温材料123、电伴热带124和温度传感器125 ;所述保温材料123,位于所述伴热取样管外管121和所述伴热取样管内管122之间,用于保持所述伴热取样管12内烟气样本的温度;所述电伴热带124,位于所述保温材料123内,用于加热所述伴热取样管12 ;所述温度传感器125,位于所述保温材料123内,用于监测所述伴热取样管12的温度。所述伴热取样管外管121为聚氯乙烯管,或是其他可以耐腐蚀的管线。所述伴热取样管内管122为聚四氟乙烯管,或是其他可以耐腐蚀的管线。所述伴热取样管12内的电伴热带受所述控制器13的控制,用于加热所述伴热取样管12,使得伴热取样管12的温度保持在140至160°C的范围内。避免烟气样本内的水分在输送过程中冷凝,造成堵塞所述伴热取样管12。
[0033]作为一实施例,如图4和图5所示,在本实用新型中,首先,工作人员在所述控制器13处设置用于控制所述电磁阀14的打开时间和关闭时间(如可以设置打开时间为I分钟,关闭时间为10分钟),所述取样泵21的启动时间和关闭时间(如启动时间为10分钟,关闭时间为I分钟),以及所述伴热取样管12所需要的温度范围(如可以设置温度范围为140至160°C,所述伴热取样管12的温度不得低于120°C )。然后,工作人员通过所述控制器13向所述取样泵21发送启动指令,使得所述取样泵21启动收取烟气样本。所述取样探头11会安置在深入烟?内约1.5m处,烟气样本从所述取样探头11经过过滤器进入到所述伴热取样管12内,到达所述取样泵21。在此过程中,所述控制器13分别向所述取样泵21、所述电磁阀14、所述伴热取样管12发送控制指令。为了避免所述储气罐15内的压缩空气与烟气样本混淆,当所述取样泵21处于工作状态时,所述电磁阀14处于关闭状态;当所述取样泵21处于停止工作状态时,所述电磁阀14处于开启状态,打开所述储气罐15,释放所述储气罐15内的压缩空气,对所述取样探头11进行反吹,防止积累的尘埃堵塞所述取样探头11。同时所述控制器13会一直控制所述伴热取样管12,所述伴热取样管12内的温度传感器125随时向所述控制器13反馈所述伴热取样管12的温度。当所述伴热取样管12的温度低于设定的最低温度时,所述控制器13向所述伴热取样管12发送启动所述电伴热带124的指令,加热所述伴热取样管12 ;当所述伴热取样管12的温度高于设定的最高温度时,所述控制器13向所述伴热取样管12发送停止加热的指令,使得所述伴热取样管12的温度时刻保持在所设定的温度范围内。
[0034]当所述取样泵21将抽取的烟气样本送入所述一次过滤器22时,所述一次过滤器22会进一步的精密过滤烟气样本内所含有的烟气尘埃,使得烟气样本更加的纯净。随后,烟气样本进入所述汽水分离器23,对烟气样本内的烟气和水分进行分离,分离出来的水分送入储水槽,剩下的烟气送入所述一级冷凝器24和所述二级冷凝器25。所述一级冷凝器24和所述二级冷凝器25对烟气样本进行冷凝脱水,水分经冷凝后凝结成液体流入储水槽内。剩余的干燥的烟气样本再经过所述二次过滤器26,继续对烟气样本进行提纯,此时无尘、无水的最终烟气样本送入所述烟气分析装置30。
[0035]所述烟气分析装置30烟气样本的组成成分(一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫及氧气)比例进行分析,由于烟气分析装置30的长期运行会产生数据误差,本实施例中提供的烟气分析装置30为现有技术中的烟气分析仪,优选地能够自动校准且具有自我诊断功能。为能够精确的分析烟气样本提供了重要的保障。
[0036]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0037]另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,
[0038]此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种烟气在线连续监测系统,其特征在于,该系统包括:烟气取样装置(10)、烟气预处理装置(20)和烟气分析装置(30); 所述烟气取样装置(10)与所述烟气预处理装置(20)相连,用于采集烟气样本; 所述烟气预处理装置(20)分别与所述烟气取样装置(10)、所述烟气分析装置(30)相连,用于处理所述烟气取样装置(10)采集的烟气样本,并将处理后的烟气样本送入所述烟气分析装置(30); 所述烟气分析装置(30)与所述烟气预处理装置(20)相连,用于分析烟气样本的气体成分及比例。
2.根据权利要求1所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述烟气取样装置(10)包括:取样探头(11)、伴热取样管(12)、控制器(13)、电磁阀(14)和储气罐(15); 所述取样探头(11),用于伸入烟?内采集烟气;采集后的烟气经过所述伴热取样管(12)送入所述烟气预处理装置(20 ); 所述控制器(13),用于向所述伴热取样管(12)和所述电磁阀(14)发送控制指令; 所述储气罐(15 )与所述取样探头(11)相连,用于释放所述储气罐内的气体,反吹所述取样探头(11); 所述电磁阀(14)位于 所述储气罐(15)和所述取样探头(11)之间,用于控制所述储气罐(15)内气体的释放。
3.根据权利要求1或2所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述烟气预处理装置(20)包括:取样泵(21)、一次过滤器(22)、汽水分离器(23)、一级冷凝器(24)、二级冷凝器(25)和二次过滤器(26); 所述取样泵(21)与所述烟气取样装置(10)相连,用于抽取烟气样本,并将烟气样本送入所述一次过滤器(22),烟气样本经过一次过滤后进入所述汽水分离器(23),将烟气与水分分离,分离后的烟气依次经过所述一级冷凝器(24)、二级冷凝器(25)和二次过滤器(26),最后送入所述烟气分析装置(30 )。
4.根据权利要求3所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述烟气分析装置(30)为烟气分析仪。
5.根据权利要求2所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述取样探头(11)进一步包括过滤器。
6.根据权利要求2所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述伴热取样管(12)包括伴热取样管外管(121 )、伴热取样管内管(122)、保温材料(123)、温度传感器(125)和电伴热带(124); 所述保温材料(123),位于所述伴热取样管外管(121)和所述伴热取样管内管(122)之间,用于保持所述伴热取样管(12)内烟气样本的温度; 所述电伴热带(124),位于所述保温材料(123)内,用于加热所述伴热取样管(12); 所述温度传感器(125),位于所述保温材料(123)内,用于监测所述伴热取样管(12)的温度。
7.根据权利要求6所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述伴热取样管外管(121)为聚氯乙烯管。
8.根据权利要求6所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述伴热取样管内管(122)为聚四氟乙烯管。
9.根据权利要求2所述的烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述取样探头(11)具有耐腐蚀的合金层。
10.根据权利要求2所述的 烟气在线连续监测系统,其特征在于,所述储气罐(15)内为压缩空气。
【文档编号】G01N33/00GK203587579SQ201320735703
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】李林, 兰涛 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司
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