本发明涉及燃煤电厂排放的烟气粉尘的测量装置，具体地，涉及一种湿烟气粉尘的测量装置、测量方法以及测量系统。
背景技术：
现有的燃煤电厂采用静电除尘器或袋式除尘器对排放的烟气中的粉尘进行控制，以保证粉尘排放的浓度符合国家出台的污染物排放标准，如燃煤电厂的烟尘排放浓度降低至5mg/m3以下。目前，静电除尘器除尘效率高，但是具有二次扬尘与反电晕的问题，并且不能广泛地适应各种煤种，对于比电阻较高的烟气粉尘来说除尘效率较低。袋式除尘器虽然除尘效率高，但是其运行稳定性较差，维护成本高，并且其本体阻力会极大地增加整个烟气系统的负担，由此影响引风机的选型和整体运行成本。因此，采用传统的除尘方式，无法达到近零排放的要求。
近年来，湿式静电除尘器在国内工业中还没广泛地应用起来，且该湿式静电除尘器是一种处理尾部烟气烟尘的装置，可以达到70％～80％的除尘效率，从而将燃煤电厂的烟尘排放浓度降低至5mg/m3以下。一般地，湿式静电除尘器的运行温度在大约50℃，并且需要对其阴极线和阳极板进行连续水雾喷淋。这样，从湿式静电除尘器中经过的尾部烟气属于大约50℃的饱和湿烟气，并且其中具有少量水滴。这里，大约50℃饱和湿烟气已经接近水的露点温度，而且接触烟道壁时会由于温度梯度而使得部分气态水蒸气冷凝，由此增加了烟气中液态水的含量。在此情况下，大量的液态水会干扰到目前的检测手段对烟尘浓度的测量。传统的烟气采样系统均是针对干烟气，而对于湿烟气还没有很好的检测手段。
鉴于上述缺陷，有必要提供一种对于湿烟气进行检测的新的检测手段。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种湿烟气粉尘的测量装置，该湿烟气粉尘的测量装置能够测量湿烟气中的粉尘的重量。
为了实现上述目的，本发明提供一种湿烟气粉尘的测量装置，其可包括：采样单元，其用于采集烟道中的湿烟气；以及测量单元，其与所述采样单元连通，且用于对采集后的湿烟气中的粉尘重量进行测量。
优选地，所述湿烟气粉尘的测量装置还可包括：设置在所述采样单元中的第一加热单元，所述第一加热单元用于对采集后的湿烟气进行初步加热；以及设置在所述采样单元与所述测量单元之间的第二加热单元，所述第二加热单元用于将经过初步加热的湿烟气二次加热至过热状态。
优选地，所述采样单元可包括采样管路和采样头，所述采样管路呈开口窄的漏斗状，所述采样管路的与所述开口相对的一端与所述第二加热单元通过第一管路连通，且所述采样管路中安装有所述采样头，所述采样头的外侧表面布置有所述第一加热单元。
优选地，所述采样头可设置成邻近于所述采样管路与所述第一管路连接的部位，且所述采样头的长度是所述采样管路的长度的1/4至1/3。
优选地，所述测量单元可包括用于收集处于过热状态的烟气的收集件，所述收集件的外侧表面和所述第一管路的外侧表面上布置有保温件。
优选地，所述测量单元是滤筒或红外线测量仪。
优选地，所述湿烟气粉尘的测量装置还包括气泵，所述测量单元位于所述第二加热单元和所述气泵之间。
本发明的湿烟气粉尘的测量装置由于包括用于采集湿烟气的采样单元、与所述采样单元连通的测量单元，且所述测量单元对采集后的湿烟气中的粉尘重量进行测量，因此本发明的湿烟气粉尘的测量装置能够测量湿烟气中的粉尘的重量。
进一步地，本发明的湿烟气粉尘的测量装置由于包括第一加热单元和第二加热单元，从而能够使得湿烟气中的液滴变成气态，进而能够准确测量湿烟气中低浓度的粉尘。
而且，本发明的湿烟气粉尘的测量装置可以对燃煤电厂的尾部湿烟气进行在线测量和采样测量，为燃煤电厂达到规定的排放标准而进行准确检测。
另外，本发明又提供一种湿烟气粉尘的测量系统，其可包括根据上述的湿烟气粉尘的测量装置以及湿法脱硫塔尾部烟道，其中，所述湿烟气粉尘的测量装置安装在所述湿法脱硫塔尾部烟道中。
优选地，所述湿烟气粉尘的测量装置安装在布置于所述湿法脱硫塔尾部烟道中的湿式静电除尘器之后。
优选地，所述采样单元可设置在所述湿法脱硫塔尾部烟道中，且所述测量单元和所述第二加热单元可设置在所述湿法脱硫塔尾部烟道外侧，通过所述第一管路穿过所述湿法脱硫塔尾部烟道的侧壁，所述采样单元与所述第二加热单元和所述测量单元可连通。
本发明的湿烟气粉尘的测量系统由于所述湿烟气粉尘的测量装置安装在所述湿法脱硫塔尾部烟道中，进一步地安装在布置于所述湿法脱硫塔尾部烟道中的湿式静电除尘器之后，从而可以使燃煤电厂排放的、经过湿式静电除尘器之后的湿烟气近零排放。
另外，本发明又提供一种湿烟气粉尘的测量方法，其可包括如下步骤：第一，采集湿烟气；第二，测量采集的湿烟气中的粉尘重量。
优选地，在所述第一步骤和所述第二步骤之间可还包括：对采集的湿烟气进行初步加热且未加热至过热状态；以及对经过初步加热的湿烟气二次加热至过热状态。
所述湿烟气粉尘的测量方法与上述的湿烟气粉尘的测量装置和测量系统相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，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发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是依照本发明的实施方式的湿烟气粉尘的测量装置安装在湿法脱硫塔尾部烟道中的示意图。
附图标记说明
1-烟道；2-采样管路；3-第一加热单元；4-采样头；5-管路的保温件；6-第二加热单元；7-收集件；8-收集件的保温件；9-气泵；10-温度传感器；11-压力传感器；12-第二管路；13-第三管路；14-第一管路
具体实施方式
以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，所使用的“第一”、“第二”等术语主要是为了更清楚地描述技术方案而进行的区分，并不代表相互区分的零部件之间存在实质性的区别。
接下来，从基础实施和扩展性实施、替换性实施对本技术进行具体、详细的描述。
图1是湿烟气粉尘的测量装置安装在湿法脱硫塔尾部烟道中的示意图。如图1所示，用于采集烟道中的湿烟气采样单元可以安装在湿法脱硫塔尾部的烟道1中，并且与采样单元连通的测量单元可以安装在烟道1外侧，用于对采集后的湿烟气中的粉尘重量进行测量。这样，湿烟气中的粉尘的重量能够被测量，从而对排放的湿烟气的浓度进行控制，从而保证符合国家规定的排放标准。
继续参考图1,，本发明的湿烟气粉尘的测量装置还可包括设置在采样单元中的第一加热单元3、以及设置在采样单元与测量单元之间的第二加热单元6，其中，第一加热单元3用于对采集后的湿烟气进行初步加热，而第二加热单元6用于将经过初步加热的湿烟气二次加热至过热状态。这里，需要说明的是，此处以及下文将要描述的“过热状态”指的是，烟气经过二次加热后温度达到120℃以上(包含120℃)的状态。烟道1中的湿烟气沿箭头a方向进入采样单元且被采集后，湿烟气中存在的液滴经过第一加热单元3初步加热，这样可以防止湿烟气中水蒸气碰触采样单元的壁部而冷凝出来，从而堵塞采样单元的开口部位。
然后，经过初步加热的湿烟气(其中含有较少量的液滴)再进入至第二加热单元6进行加热且达到过热状态，即120℃以上，这时的湿烟气中的液滴已经完全变成气态，从而不会干扰粉尘浓度的测量，进而能够准确测量烟气中的低浓度的粉尘的重量。
出于加热的目的，第一加热单元3和第二加热单元6可以是可控温度加热线圈，也可以是其他普通的加热部件，其中温度控制可以采用温度计进行计量。基于该设计思路的任何其他具体构造都归属于本发明的保护范围
进一步地，采样单元可包括采样管路2和采样头4，其中采样管路2呈开口窄的漏斗状，并且采样管路2的与该开口相对的一端与第二加热单元6通过第一管路14连通。采样管路2中可安装有采样头4，该采样头4的外侧表面布置有第一加热单元3。而且，采样头4设置成邻近于采样管路2与第一管路14连接的部位，且采样头4的长度是采样管路2的长度的1/4至1/3。这里，需要说明的是，长度指的是，采样头和采样管路的沿湿烟气进入方向的尺寸。由于采样头4设置在邻近于采样管路2与第一管路14连接的部位处，也就是说，设置在采样管路的烟气出口处。并且采样头4的长度较短。在此情况下，湿烟气在采样头的停留的时间非常短，从而可以更好地进行对湿烟气的初步加热控制。
仍然参考图1，测量单元可包括用于收集处于过热状态的烟气的收集件7，该收集件7的外侧表面和第一管路14的外侧表面上布置有保温件。具体地，第一管路14的外侧表面上布置有管路的保温件5，且收集件7的外侧表面上布置有收集件的保温件8。如此，管路的保温件5对进入第一管路14中的经过初步加热的湿烟气进行保温，进而防止其中的湿烟气与第一管路14的管壁接触而冷凝成液膜。收集件的保温件8对进入测量单元的二次加热的烟气进行保温，从而在测量单元的收集件7收集二次加热的烟气过程中，防止已经完全汽化的烟气再次冷凝，进而影响测量单元对烟气中低浓度粉尘的重量的测量。
另外，基于保温件的保温作用，本领域的技术人员可以预期到是，保温件的材料可以包括但不限于：聚异三聚氰酸酯泡沫、聚氰酯组合物、岩棉、耐高温玻璃棉、硅酸铝、微孔硅酸钙等。基于该设计思路的任何其他具体构造和材料都归属于本发明的保护范围。
具体地，测量单元可以是滤筒或红外线测量仪。这样，测量单元采用滤筒，可以对低浓度的粉尘进行采样检测。测量单元采用红外线测量仪，可以对低浓度的粉尘进行在线监测。采样检测和在线监测可以方便、容易地对低浓度的粉尘进行测量。测量单元可以测量粉尘的重量，如图1所示，再根据布置在烟道1中的温度传感器10和压力传感器11的实时测量的数据，对测量单元测量的结果换算成标准大气压状态的结果，从而可以方便地与国家规定的标准进行比对分析。
返回参考图1，本发明的湿烟气粉尘的测量装置还可包括气泵9，其中测量单元位于第二加热单元6和气泵9之间。具体地，第二加热单元6通过第二管路12与测量单元连通，而气泵9与测量单元通过第三管路13连通。气泵9可以对已经测量完的烟气进行排放。
另外，本发明还可提供一种湿烟气粉尘的测量系统，其包括上述的湿烟气粉尘的测量装置以及湿法脱硫塔尾部烟道1，其中，湿烟气粉尘的测量装置安装在湿法脱硫塔尾部烟道1中。这样，湿法脱硫塔尾部烟道1中的烟气可以进行测量，从而使得整个湿烟气粉尘的测量系统对湿法脱硫塔尾部烟道排放的烟气中的粉尘进行整体控制。
具体地，为了对经过湿式静电除尘器的湿烟气的粉尘重量进行测量，从而判断要排放至大气中的烟气中的粉尘浓度是否达标，因此将本发明的湿烟气粉尘的测量装置安装在布置于湿法脱硫塔尾部烟道1中的湿式静电除尘器之后。在此情况下，湿法脱硫塔尾部烟道中的湿式静电除尘器对待排放的烟气进行初步除尘，而经过湿式除尘器的烟气的温度在大概50℃，即接近于水的露点温度，这时通过湿烟气粉尘的测量装置，能够避免处于50℃的湿烟气冷凝，从而更好地测量湿烟气中低浓度粉尘的浓度。进一步地，湿烟气粉尘的测量装置布置在湿式静电除尘器之后的这种布置方式可以使得燃煤电厂的烟气中的粉尘近零排放。
另外，如图1所示且结合上述的具体说明，本发明的采样单元可设置在湿法脱硫塔尾部烟道1中，且测量单元和第二加热单元6可设置在湿法脱硫塔尾部烟道外侧，通过第一管路14穿过湿法脱硫塔尾部烟道的侧壁，采样单元与第二加热单元6和测量单元两者连通。
本发明又提供一种湿烟气粉尘的测量方法，其包括如下步骤：第一，采集湿烟气；第二，测量采集的湿烟气中的粉尘重量。而且，在第一步骤和第二步骤之间还可包括：对采集的湿烟气进行初步加热且未加热至过热状态；以及对经过初步加热的湿烟气二次加热至过热状态。这样，通过对经过湿式静电除尘器之后的湿烟气进行多级加热，从而有效地避免了湿烟气进一步冷凝出液滴，从而更好地对湿烟气低浓度的粉尘进行测量。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
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。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。