一种高温、含尘烟气NO的制作方法

一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池及气体分析仪
技术领域
1.本实用新型涉及烟气中no
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、so2的浓度测量领域，尤其涉及一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池及气体分析仪。


背景技术：

2.no
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、so2是造成雾霾的主要原因之一，当前国内外对烟气中no
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、so2测量池含量的测量结果严重滞后，不能为操作人员及时的提供烟气中的no
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、so2测量池的浓度信息，使脱硫、脱硝设备运行效果差，环保参数波动大，瞬时超标；特备是在烟气出口分区域巡测时，分区域巡测结果不能精确反映烟气出口的no
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、so2测量池浓度分布情况。
3.目前化学荧光法测量no
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浓度的技术也很成熟，但须抽取烟气后进行过滤、稀释，然后采用化学荧光法测量no
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浓度，不能直接测量烟道中的含尘烟气中的no
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浓度，测量结果严重滞后。
4.因当前技术所限，只能采用近红外波段的非分散红外技术测量no
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、so2浓度；近红外波段的非分散红外技术采用光谱连续的近红外光源，进行机械调制或电调制后，设置针对no
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、so2等气体的窄带干涉滤光片，穿过测量池中的no
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、so2气体后，到达红外探测器，近红外分析仪根据红外探测器监测到的红外光的强度，基于朗伯
‑‑
比尔(lambert
‑
beer)吸收定律计算并输出气体的浓度；但是因烟气中的烟尘会影响到达红外探测的光的强度，且在近红外波段水的吸收光谱与no
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、so2有重叠，即烟尘中的水分也会影响到达红外探测器的光的强度；所以目前用近红外光源测量no
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、so2浓度时需要先过滤掉烟气中的烟尘，然后用冷干法除去烟气中的水分，才能用近红外分析仪测量烟气中的no
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、so2浓度；由于上述缺陷，近红外分析仪不能直接测量烟道中的含尘、含水蒸气的烟气中的no
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、so2浓度，这样就造成测量结果严重滞后。
5.化学荧光法分析仪、近红外no
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分析仪用于烟气出口分区域巡测时，因脱硝出口no
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浓度是不断变化的，只有同一时间或很短时间内完成各个区域的巡测结果，烟气出口各个区域浓度才能代表真实的no
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分布情况，而目前化学荧光法分析仪、近红外no
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分析仪测量结果严重滞后、精度低，分区域巡测结果根本不能反映烟气出口no
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、so2浓度分布情况。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池及气体分析仪，用于解决化学荧光法分析仪、近红外no
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分析仪测量结果严重滞后问题，能直接、快速检测出没有处理的含尘、含水蒸气的烟气中的no
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、so2浓度。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池，包括气室、保温材料、光线发射模块和光线接收模块；还包括发射冷却管和接收冷却管，所述的发射冷却管、接收冷却管分别设置在气室的端部，所述的发射冷却管与光线发射模块连接，所述的接收冷却管与光线接收模块连接，用于构成测量光路；所述的发射冷却管、接收冷却管为中空的圆筒型金属管，所述的保温材
料覆设在气室外部,气室上、下两端呈弧状向内收拢且上、下两端分别连通有进气管和排气管。
9.还包括防错位管，所述的防错位管左、右两端分别固定于气室两端，且防错位管的内腔通过通气孔与气室内腔连通，所述的发射冷却管和接收冷却管固定在防错位管的端部。
10.所述的防错位管的中间管段由过滤管构成。
11.所述的发射冷却管和接收冷却管的内腔分别设置有第一高温透镜、第三高温透镜，所述的发射冷却管、接收冷却管长度大于250mm。
12.所述的防错位管端部开设有用于连接低压源的抽气口13。
13.所述的发射冷却管和接收冷却管上分别开设有第一通气孔和第二通气孔，用于通入冷却气体，所述的冷却气体采用空气或者氮气。
14.所述的气室上部设置有分气块，所述的分气块的边缘与气室上壁之间构成进气通道。
15.所述的防错位管的端部设置有反射透镜组，所述的反射透镜组由锥型棱镜组成，所述的发射冷却管、光线发射模块连接、反射透镜组、接收冷却管、光线接收模块构成测量光路。
16.所述的光线发射模块为可调谐激光光线发射模块；光线发射模块通过第五透镜组与发射光纤连接，发射光纤通过第六透镜组与发射冷却管连接，第六透镜组固定在发射冷却管的外端；光线接收模块通过第七透镜组与接收光纤连接，接收光纤通过第八透镜组与接收冷却管连接；第八透镜组固定在接收冷却管的外端。
17.一种高温、含尘烟气no
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、so2分析仪，包括光源、处理单元、光谱仪及上述任一所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池，能够将高温、含尘烟气中的烟尘过滤，且能够通过防错位管防止因高温引起的光路变形、错位，保证快速、准确的测量烟气中对应的气体的浓度；本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2气体分析仪，能够利用气体检测池，克服现有的气体分析仪测量结果严重滞后问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为实施例一示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
22.图2为实施例二示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
23.图3为实施例三示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
24.图4为实施例四示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
25.图5为实施例五示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
26.图6为实施例六示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
27.图7为实施例七示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池的结构示意图；
28.图8为实施例八示出的一种高温、含尘烟气no
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、so2分析仪的结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一：
31.如图1所示：本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池，包括气室1、保温材料2、光线发射模块3和光线接收模块4；还包括发射冷却管5和接收冷却管6，所述的发射冷却管5、接收冷却管6分别设置在气室1的端部，所述的发射冷却管5与光线发射模块3连接，所述的接收冷却管6与光线接收模块4连接，用于构成测量光路；所述的发射冷却管5、接收冷却管6为中空的圆筒型金属管，所述的保温材料2覆设在气室1外部,气室1上、下两端呈弧状向内收拢且上、下两端分别连通有进气管7和排气管8。
32.保温材料2的设置能够避免高温、含尘烟气热量外散导致烧损光线发射模块3和光线接收模块4，还能够避免高温、含尘烟气热量外散后烟气中的水蒸气凝结，凝结水和烟尘混合的粘结物堵塞测量池。
33.气室1呈弧状向内收拢的设置能够减少烟气的迟滞空间，比如气室1上、下两端呈圆锥形，符合流体流线特性，高温、含尘烟气经进气管7能平稳地进入气室1，高温、含尘烟气能够迅速通过变大的空间快而且流畅，不会产生大的波动，高温、含尘烟气平缓通过气室1中部的测量区，进而保证测量结果的稳定、准确性。
34.实施例二：
35.如图2所示，与实施例一相比，本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池还包括防错位管9，所述的防错位管9左、右两端分别固定于气室1两端，且防错位管9的内腔通过通气孔与气室1内腔连通，所述的发射冷却管5和接收冷却管6固定在防错位管9的端部；防错位管9的设置，能够保证在气室1在烟气的高温下变形时，光线发射模块3、光线接收模块4和防错位管9能够形成稳定的、不受影响的光路，为高温、含尘烟气提供稳定的测量区域，防止气室1在高温下变形，影响测量结果。
36.优选的：所述的防错位管9的中间管段由过滤管10构成，用于过滤高温、含尘烟气中的烟尘，防止烟尘由于漫反射等原因影响测量光路，进而使测量结果更精确。
37.优选的：所述的发射冷却管5和接收冷却管6的内腔分别设置有第一高温透镜11、第三高温透镜12，所述的发射冷却管5、接收冷却管6长度大于250mm；第一高温透镜11和第三高温透镜12的设置，能够防止高温、含尘烟气中的高温气体进入发射冷却管5和接收冷却管6，进而保证光线发射模块3、光线接收模块4以及测量光路的稳定性，进一步保证了测量结果的准确性。
38.实施例三：
39.如图3所示实施例三与实施例二的区别仅在于所述的防错位管9端部开设有用于连接低压源的抽气口13，抽气口13外接低压源，能够加快防错位管9中的高温、含尘烟气快
速流通，保证测量的快速性和准确性。
40.实施例四：
41.如图4所示:实施例四与实施例一的区别仅在于所述的发射冷却管5和接收冷却管6上分别开设有第一通气孔14和第二通气孔15，用于通入冷却气体，所述的冷却气体采用空气或者氮气；第一通气孔14和第二通气孔15分别用于向发射冷却管5和接收冷却管6中，通入洁净的冷却气体，如空气和氮气等，用于将光线发射模块3、光线接收模块4与高温、含尘烟气隔离，防止高温、含尘烟气污染、烧损光线发射模块3、光线接收模块4，通入气量太大会影响测量结果，调试时，手动缓慢调整气量大小，观察分析仪测量结果，与比对的标准仪表的测量结果一致时，就不需再调节通气量。
42.实施例五：
43.如图5所示：实施例五与实施例一的区别仅在于所述的气室1上部设置有分气块16，所述的分气块16的边缘与气室1上壁之间构成进气通道；比如，若气室1上、下两端呈圆锥形，则分气块16为体积较小的锥形分气块16，分气块16的边缘与气室1上壁之间构成进气通道，使得高温、含尘烟气由进气通道进入气室1即可进入通流截面相对较小的空间，减少了高温、含尘烟气的迟滞空间，提高高温、含尘烟气的更新速度，进而提高检测速度；进一步的，高温、含尘烟气中的烟尘在分气块16的作用下，从进气通道排出时由于离心力的作用，紧贴气室1下部的内壁流动，最后含尘量较高的高温、含尘烟气进入排气管8，相对洁净的高温、含尘烟气先通过防错位管9，然后随排气管8排出，这样就可对高温、含尘烟气中的烟尘进行初级分离，使测量结果更加精确。
44.实施例六：
45.如图6所示：实施例六与实施例一的区别仅在于所述的防错位管9的端部设置有反射透镜组20，所述的反射透镜组20由锥型棱镜组成，所述的光线发射模块3、发射冷却管5、反射透镜组20、接收冷却管6、光线接收模块4构成测量光路；优选的，发射冷却管5和接收冷却管6设置在同一端，反射透镜组20采用三棱镜；三棱镜作为反射透镜组20的设置，保证发射光线经反射透镜组20反射后能够进入光线接收模块4，且测量光路经过反射，能够消增加测量光路的长度，进一步提高测量结果的精度。
46.实施例七：
47.如图7所示：实施例七与实施例一的区别仅在于所述的光线发射模块3为可调谐激光光线发射模块3；光线发射模块3通过第五透镜组16与发射光纤连接，发射光纤通过第六透镜组18与发射冷却管5连接，第六透镜组18固定在发射冷却管5的外端；光线接收模块4通过第七透镜组17与接收光纤连接，接收光纤通过第八透镜组19与接收冷却管6连接；第八透镜组19固定在接收冷却管6的外端。
48.实施例八：
49.如图8所示：一种高温、含尘烟气no
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、so2分析仪，包括光源、处理单元、光谱仪及实施例一至实施例七中任一所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池。
50.优选的：所述的光源采用采用中红外激光器，且中红外激光器当然还包括与之配合的电源控制电路、激光频率调制电路、温度控制电路及散热设备，这里不再赘述，且所述的中红外激光器作为实施例一至实施例七中任一所述的光纤发射模块。
51.优选的：所述的光谱仪通过接收光纤和第七透镜组17接收光线接收模块4的光，并
对其成分进行检测。
52.优选的：所述的处理单元接收光谱仪的检测结果，并计算出所检测的高温、含尘烟气中no
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、so2的浓度。
53.进一步的，中红外激光器作为光源，即光线发射模块3，其出射激光经过第五透镜组16与发射光纤发出发射光线，发射光线经发射冷却管5进入测量区域，即防错位管9内腔，经烟气中对应气体的吸收后，经接受冷却管和第八透镜组19进入接收光纤，经接收光纤和第七透镜组17传导进入光谱仪分析，然后由处理单元计算出高温、含尘烟气中no
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、so2的浓度。
54.本实用新型的有益效果：
55.本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2测量池，能够将高温、含尘烟气中的烟尘过滤，且能够通过防错位管9防止因高温引起的光路变形、错位，保证快速、准确地测量烟气中对应的气体的浓度；本实用新型所述的一种高温、含尘烟气no
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、so2气体分析仪，能够利用气体检测池，克服现有的气体分析仪的测量原理及结果严重滞后问题。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。