一种CEMS采样器加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种CEMS采样器加热装置。

背景技术：

烟气排放连续监测系统（简称CEMS），按功能划分一般由采样与预处理单元、数据采集和处理等子系统组成。CEMS系统采用紫外差分光谱气体分析仪（例如LGQ-100型紫外差分光谱气体分析仪）作为气态污染物分析仪表，采用先进的二极管阵列检测、全光谱分析、光纤传输等技术，能够实现超低浓度SO₂、NOx等多种气体浓度的实时测量（O₂采用进口电化学传感器测量），广泛应用于烟气排放连续监测系统、工业过程气体分析系统等领域。

紫外差分光谱气体分析仪主要包括光源、可控温测量室、光谱仪、光纤、电子学控制和显示等部分，光源发出的紫外光准直后通过测量室，当样气通过测量室时将在特定波段吸收紫外线能量，被吸收后的光束通过光纤传输到光谱仪，在光谱仪内部经过光栅分光，由二极管阵列探测器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息，最后利用紫外差分吸收光谱技术（DOAS）实现气体浓度的测量。

根据国家最近的超低排放要求：燃煤电厂烟气排放二氧化硫不超过35 毫克/立方米、氮氧化合物不超过50 毫克/立方米，颗粒物含量在5毫克/立方米以下，气排放可以达到天然气机组排放标准。

根据中华人民共和国环境保护行业标准《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（编号：HJ/T75—2007）中关于环保验收的标准：当电厂达到超低排放标准时，其SO₂ 浓度是低于20μmol/mol（20ppm即浓度小于58mg/m ），其测 量误差不能超过±6μmol/mol（6ppm，即±17 mg/m）；其NO浓度是＞20μmol/mol～≤250μmol/mol（即浓度在25mg/m～312mg/m），相对误差不超过±20%，即偏差不超过10 mg/m，而颗粒物含量在5毫克/立方米以下，对于目前的后散射、前散射和浊度法、电荷法烟尘仪来说，都面临非常大的挑战。

目前超低排放对于 CEMS 来说主要的困难在于以下三点：

（一）、很多的现有气体分析仪都是针对脱硫系统使用，其测量量程明显偏大；

（二）、由于涉及建设周期、建设成本和运行成本，目前中国几乎所有的脱硫系统都没有GGH进行脱水，这就使得脱硫出口的烟气中含有很高的水分、而且烟气温度偏低（基本都是低于80℃）。对于在这种工况下分析SO₂来说显得非常的困难，水分容易对SO₂的分析仪产生干扰，在对样气进行冷凝除水时很难做到把水分完全脱离干净，这样就会残余一部分的水分，容易对测量产生极大的测量误差；加上超低排放使用湿式除尘器，烟气中水分含量更大，高的甚至达到20% ，如果在气体除水测量之前没有处理好，SO₂成分很可能在除水过程中就随着水分丢失了，这是造成测量误差最大的原因。而且对于光学方法测量烟尘浓度，由于烟气中已经含有水分颗粒，而且水分的含量是变化的，故烟尘测量极易把水分颗粒当做烟尘颗粒来测量，这样对于浓度非常低的烟尘颗粒物来说传统的测量方法根本无法满足测量需求；

（三）多数的脱硫出口气态污染物监测系统的配置不合理。由于位置空间的限制，多数的监测系统中现场取样探头到分析仪之间的距离过长，一旦管线长度超过20 米，那么伴热取样管线就容易存在不保温或温度不够高的情况，造成在管路中有液态水形成，导致极大的测量误差，严重影响测量的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术CEMS采样器的测量量程过大、测量误差偏大、无法满足测量需求的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种CEMS采样器加热装置，包括取样杆，取样杆包括取样杆外管和取样杆内管，它还包括包括取样杆法兰、取样杆接线盒和限位块，所述取样杆法兰与取样杆法兰连接，所述限位块固连于取样杆外管远离取样杆法兰的一端，取样杆的内管表面设置有加热模块，所述加热模块外设置有电阻，所述取样杆接线盒上设置有防水接头，取样杆接线盒内设置有接线端子，所述加热模块与接线端子电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述取样杆法兰内设置有沿着取样杆法兰径向延伸且与取样杆法兰的法兰孔连通的通孔。

作为本实用新型的进一步改进，它还包括连接杆，所述连接杆的一端固连有连接座、所述的连接杆的另一端与取样杆法兰上的通孔处连接，所述连接座与取样杆接线盒固定连接。

本实用新型的有益效果是：有效的解决CEMS采样器取样杆内管产生冷凝水的问题。实现燃煤电厂投料管理中的精准控制，同时也降低了管理成本。为实现“超低排放”气态污染物的高精准测量奠定了基础。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的俯视图（其中表示出了取样杆接线盒的结构，没有画出加热模块和与电阻连接的线路）。

图中所示：1取样杆外管，2加热模块，3电阻，4取样杆法兰，5取样杆接线盒，6限位块，7螺柱，8防水接头，9取样杆内管，10接线端子，11通孔，12连接杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明。

实施例1：一种CEMS采样器加热装置，包括取样杆，取样杆包括取样杆外管1和取样杆内管9，它还包括包括取样杆法兰4、取样杆接线盒5和限位块6，所述取样杆法兰与取样杆法兰连接，所述限位块固连于取样杆外管远离取样杆法兰的一端，取样杆的内管表面设置有加热模块2，所述加热模块外设置有电阻3，所述取样杆接线盒上设置有防水接头8，取样杆接线盒内设置有接线端子10，所述加热模块与接线端子电连接。

实施例2与实施例1的区别在于：所述取样杆法兰内设置有沿着取样杆法兰径向延伸且与取样杆法兰的法兰孔连通的通孔11。

实施例3与实施例2的区别在于：它还包括连接杆12，所述连接杆的一端固连有连接座、所述的连接杆的另一端与取样杆法兰上的通孔11处连接，所述连接座与取样杆接线盒固定连接。

本实用新型设备的组装步骤：

步骤一：将玻璃纤维外套缠绕在取样杆装置内管外表面并且与取样杆法兰固定，将PT100铂电阻紧贴在玻璃纤维外套外；

步骤二：取样杆外管固定取样杆法兰上，旋紧限位块，将取样杆接线盒固定到取样杆法兰上；

步骤三：将接线端子、防水接头安装到取样杆接线盒内固定。

步骤四：将以上安装完成的部件进行焊接固化处理。

本实用新型中的加热模块有多种设置方式，例如加热模块包括加热元件和玻璃纤维外套，加热元件由玻璃纤维外套保护，具体的可以选用长200cm、宽20cm玻璃纤维外套，优选镍铬合金丝作为加热元件、通电电压为AC220V、功率为100W/m。电阻可以采用ф5×50mm的PT100铂电阻。取样杆接线盒尺寸可以为60mm×100mm×120mm（高×宽×长）。与烟气接触的金属材料最好均使用316L不锈钢材质，316L不锈钢材质具有超强耐腐蚀特性，为整个加热装置的运行提供质量保证，使得加热装置的能够长期稳定的运行。取样杆接线盒具有密封性并配置防水接头进行电源及信号线输入、输出。此外为了在漏电情况下防止人身触电，可以在取样杆法兰上焊接一根M5×10mm的螺柱7、用于保护接地。

本实用新型使用时，加热模块加热保持取样杆工作温度恒定为200℃，通过电阻变化实现温度变化的识别，CEMS系统智能温控系统进行温度信号采集，当温度处于设定值时（例如大于205℃或小于195℃时）CEMS系统进行报警提示。

本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。