一种烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备的制作方法

本发明涉及烟气监测设备技术领域，尤其涉及一种烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备。

背景技术：

在电厂湿式石灰石脱硫系统中，都会用到cems系统，cems是英文continuousemissionmonitoringsystem的缩写，是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测,并将信息实时传输到主管部门的装置，被称为“烟气自动监控系统”，亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。cems的取样管处于烟道中，湿式石灰石脱硫系统排出的烟气常常达到99%的相对湿度，且烟气中夹带石膏浆液，因此取样管的采样探头容易被污染、堵塞，严重时甚至会报废，元件损坏率高，维护费用高。污染的采用探头，可采用超声波清洗，但安装时还需要对系统进行重新标定，会影响脱硫系统中脱硫效率的计算。

针对这种情况，有的生产厂家在采样头入口处加装加热装置，虽然提高了烟气温度，但是烟气中的浆液含量并未降低，探头堵塞问题没有得到根本的解决。因此，cems系统的采样探头容易被石膏浆液堵塞，且在烟气作用下容易造成探头腐蚀成为采样过程中的技术难题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构设计简单合理，能够对采样烟气进行除杂除湿、有效避免采样探头堵塞的烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备，包括顺次连接的除雾装置、防堵装置、加热除湿装置和烟气采样机，所述除雾装置设置于竖向管道内部，所述防堵装置设置于横向烟气管道内部，所述加热除湿装置包括圆周向由外向内依次设置的外套管、内套管和加热管组件，所述加热管组件包括第一中间管、第二中间管和设置于第一中间管、第二中间管圆周外侧的加热管，所述第一中间管和第二中间管同轴设置、且中间设有间隙，所述外套管两端均设有端板。

作为进一步的优化，内套管圆周向设有扩散孔，所述外套管下方设有多个轴向均匀排布的排水孔。

作为进一步的优化，加热管采用耐腐材料。

作为进一步的优化，防堵装置包括沿烟气流向顺次排布的第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述第一挡板和第三挡板设置于烟气管道上方、且下端向烟气来向倾斜，所述第二挡板设置于烟气管道下方、且上端向烟气来向倾斜。

作为进一步的优化，第一挡板与水平方向的夹角为α，所述第二挡板与水平方向的夹角为β，所述第三挡板与水平方向的夹角为γ，α为57-63°，β为42-48°，γ为72-78°。

作为进一步的优化，除雾装置顶端设有反冲洗喷淋组件。

作为进一步的优化，反冲洗喷淋组件包括喷管、喷头和设置于喷管中的酸性溶液。

作为进一步的优化，烟气采样机的采样管前端与加热管组件相连。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的烟气采样设备，可对湿法脱硫烟气中夹带的石膏浆液进行有效的去除，进而避免烟气连续自动监测系统的采样探头堵塞，设备采用除雾、防堵、加热除湿相结合的方法，降低了烟气的相对湿度，满足了分析仪的工作要求，进而保证了烟气连续自动监测系统安全稳定可靠的运行，该设备的使用提高了监测的有效性，为运行人员提供了准确的监控信息，同时也延长了设备的维护周期，减少了操作人员的工作量，降低备品备件数量和标气消耗量，具有良好的社会经济效益。

附图说明

图1是本发明一种烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备的结构示意图。

图2是图1中的ι的局部放大图。

图3是图1中加热除湿装置的结构示意图。

图中：100、除雾装置；110、反冲洗喷淋组件；200、防堵装置；210、第一挡板；220、第二挡板；230、第三挡板；300、加热除湿装置；310、外套管；311、排水孔；320、内套管；321、扩散孔；330、加热管组件；331、第一中间管；332、第二中间管；333、加热管；340、端板；400、烟气采样机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，一种烟气连续自动监测系统中的防堵除湿采样设备，包括顺次连接的除雾装置100、防堵装置200、加热除湿装置300和烟气采样机400，所述除雾装置100设置于竖向管道内部，所述防堵装置200设置于横向烟气管道内部，所述加热除湿装置300包括圆周向由外向内依次设置的外套管310、内套管320和加热管组件330，所述加热管组件330包括第一中间管331、第二中间管332和设置于第一中间管331、第二中间管332圆周外侧的加热管333，所述第一中间管331和第二中间管332同轴设置、且中间设有间隙，所述外套管310两端均设有端板340。在整个设备前端竖直设置的烟气管道内设置的除雾装置100，能够减少湿烟气中夹带的石灰石浆液和水滴，将石灰石浆液留下，烟气则能顺利通过除雾装置100，进入防堵装置200。防堵装置200设置多个不同倾角的挡板，根据不同方位和角度进行设置，能够进一步减少湿烟气中夹带的浆液，烟气进入防堵装置200内，将浆液留下，烟气继而进入后续的加热除湿装置300。加热除湿装置300是经过特别设计的双套筒结构，湿烟气到达加热除湿装置300后，经加热器组件330加热后，温度控制在245℃左右，烟气经加热自由膨胀后，由内套管320扩散到整个外套管310的空间内，外套管310与管外温度较低（约50℃）的流动烟气接触，将烟气中的水蒸气凝结成水，聚集在外套管310底部。内部的第一中间管331和第二中间管332设置为断开的形式，可以防止混入的浆液直接进入样气中，内套管320能够使膨胀的加热气体扩散，同时防止外套管310凝结的水进入内套管320。

作为进一步的优化，内套管320圆周向设有扩散孔321，所述外套管310下方设有多个轴向均匀排布的排水孔311。内套管320中的烟气经加热膨胀后由内套管320圆周向设置的扩散孔321进入外套管310中，外套管310与管外温度较低的流动烟气接触，将烟气中的水蒸气凝结成水，聚集在外套管310底部，由底部排水孔311排出，对烟气进行有效的加热除湿，保证烟气含水量得到有效降低，避免对采样探头造成损伤。

作为进一步的优化，加热管333采用耐腐材料。由于烟气中存在一些具有腐蚀性的气体，对管体腐蚀作用较强，尤其是加热管333这种通电加热的设备，加热管333外壁需要具有耐腐蚀性，才能有效的保证其使用寿命，降低其发生故障的频率，所以加热管333采用耐腐材料制作而成。

作为进一步的优化，防堵装置200包括沿烟气流向顺次排布的第一挡板210、第二挡板220和第三挡板230，所述第一挡板210和第三挡板230设置于烟气管道上方、且下端向烟气来向倾斜，所述第二挡板220设置于烟气管道下方、且上端向烟气来向倾斜。第一挡板210、第二挡板220和第三挡板230在烟气管道内侧上下交替设置，且向烟气来向倾斜，能够有效的阻挡烟气中的杂质和浆液，避免其进入后续的加热除湿装置300。

作为进一步的优化，第一挡板210与水平方向的夹角为α，所述第二挡板220与水平方向的夹角为β，所述第三挡板230与水平方向的夹角为γ，α为57-63°，β为42-48°，γ为72-78°。经过多次试验所得，在进行第一挡板210、第二挡板220和第三挡板230角度的设计时，上部的第一挡板210和第三挡板230设置角度略大，下部的第二挡板220设置角度略小，该种设置的除杂效果最好，故对应设置成上述角度范围。

作为进一步的优化，除雾装置100顶端设有反冲洗喷淋组件110。在除雾装置100的上方设置的喷淋装置110，可以定期喷洒溶液对除雾装置100的表面进行清洗，防止石灰石浆液在除雾装置100表面结垢，阻碍湿烟气流通。由于该采样装置为连续采样，所以反冲洗过程一般设置于采样过程中，一般除雾装置100的反冲洗频率为8-9小时一次，每次25-30分钟，由此便可以起到良好的除雾效果。

作为进一步的优化，反冲洗喷淋组件110包括喷管111、喷头112和设置于喷管111中的酸性溶液。反冲洗喷淋组件110的喷管111可从上方和侧部对所需进行反冲洗的设备进行喷淋，喷管111配合喷头112处于所需位置，此处使用酸性溶液，由于脱硫过程中使用了石灰石，所以烟气中存在石灰石浆液，酸性溶液可以较好的石灰石浆液进行中和进行有效去除，保证良好的冲洗效果，避免装置堵塞。

作为进一步的优化，烟气采样机400的采样管前端与加热管组件330相连。加热管组件330中的气体为经过除雾、除杂、除水分的气体，加热管组件330末端接采样管便于保证采样气体对采样探头造成较小的影响。

本发明的烟气采样设备，可对湿法脱硫烟气中夹带的石膏浆液进行有效的去除，进而避免烟气连续自动监测系统的采样探头堵塞，设备采用除雾、防堵、加热除湿相结合的方法，降低了烟气的相对湿度，满足了分析仪的工作要求，进而保证了烟气连续自动监测系统安全稳定可靠的运行，该设备的使用提高了监测的有效性，为运行人员提供了准确的监控信息，同时也延长了设备的维护周期，减少了操作人员的工作量，降低备品备件数量和标气消耗量，具有良好的社会经济效益。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。