和二级稀释气质量流量控制器(4-3)控制，其中一级稀释气被稀释气加热器(4-4)加热为热稀释气；
[0031]参见图2，一级稀释装置(2-4)包括一级稀释外腔(2-41)、一级稀释内腔(2_42)，在一级稀释内腔(2-42)上开设有稀释孔(2-43);—级稀释气沿一级稀释外腔(2-41)通过稀释孔(2-43)进入稀释内腔，通过改变稀释气的流量和温度控制烟气的稀释效果，实现一级混合气湿度和温度可调，稀释孔设计为圆锥形小孔，靠近稀释外腔的底面直径大于靠近稀释内腔的底面直径；
[0032]数据处理器(4-1)，用于接收从各处监测到的烟气状态信息，并控制气体分流器(3-3)、一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)。
[0033]准备采样前，将各部件按照附图进行组装，查看各部件是否有异常。
[0034]系统使用前，先将皮托管(1-1)置于采样点位，对烟道内烟气平均流速进行测定，并根据测定的流速确定采样枪(2-1)上安装采样喷嘴的尺寸；使用便携式气体温湿度露点仪测试烟气的温湿度和含湿量，并确定采样枪的加热温度，一般加热温度为120°C。
[0035]系统在颗粒物采集时应同时满足以下两点要求:一是烟气老化室(2-9)内的烟气符合采集要求；二是全过程自动等速采样。系统在使用时，首先实现烟气符合采集要求。经过两级稀释后的烟气在烟气老化室(2-9)内停留10-15秒，通过观察老化室内烟气的状态判断是否符合颗粒物采集要求，如果符合采集要求，说明总的稀释比是合理的，即一级稀释气和二级稀释气的进气总量是合理的。其次，在保证进气总量合理的范围内，对一级稀释和二级稀释进气量重新分配，实现等速采样。具体操作如下:
[0036]将皮托管(1-1)和采样枪(2-1) —并置于采样点，同时对采样枪进行加热；开启稀释气配气部分，空气压缩装置(3-1)工作，储气罐(3-2)内气体压力保持在8-10MPa，气体分流器(3-3)控制进气总量并将压缩空气一分为二 ；开启自动等速控制部分，一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)开始工作，同时对一级稀释气进行加热；此时，一级稀释装置(2-4)、二级稀释装置(2-7)、烟气老化室(2-9)上的气体温湿度计(2-2)和气体压力传感器(2-5)实时监测各装置内的烟气状态并传输至数据处理器(4-1) ο数据处理器(4-1)控制气体分流器(3-3)根据烟气老化室(2-9)内的烟气状态对稀释气总量进行调节直至符合采集要求，同时接收皮托管(1-1)测得的烟气流速Vl和气体流速仪(2-3)测得的抽取烟气速度V2，并通过控制二级稀释气质量流量控制器(4-3)，调节二级稀释气流量和流速。
[0037]当烟气老化室(2-9)内的烟气符合采集要求时，一级稀释气和二级稀释气进气总量合理，在进气总量不变的前提下，一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)同时调整，直至气体流速仪(2-3)测得的抽气速度与烟道内烟气流速相等。一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)响应时间小于I秒，可确保调整的实时性，增加系统的稳定性。
[0038]若烟气老化室(2-9)内的烟气不符合采集要求，说明进气总量不足，此时优先增加一级稀释气的供气量，直至符合采集要求。
[0039]上述调整完成后，开启颗粒物采集装置(2-11)，进行颗粒物分级采集。烟气出气装置(2-10)设计为六个出气口，采样时须保证至少一个与大气环境相通，并且总采集流量不得超过抽取烟气和两级稀释气的总量。
[0040]本发明的工作原理为:
[0041]I)实时监测烟气状态。通过采样枪、一级稀释装置、二级稀释装置、烟气老化室上安装的气体温湿度计(2-2)和气体压力传感器(2-5)实时监测烟气状态，直至烟气老化室(2-9)中的烟气符合采集要求。
[0042]2) 一级稀释负责除湿和降温，二级稀释负责控制抽气速度。一级稀释装置(2-4)主要负责烟气的除湿和降温，根据烟气老化室(2-9)中的气体是否符合采集要求，调节一级稀释气的流量，并由稀释气加热器(4-4)对稀释气进行加热；二级稀释装置采用射流器，由其调节射流气流速，进而控制抽气速度，使Vl = V2，实现等速采样。
【主权项】
1.一种固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集方法，该方法包括: (1)利用气体压差变送器(1-2)测量通过皮托管引导的采样点的烟气流速，并其测量值传输数据处理器(4-1); (2)依次连接采样枪(2-1)、一级稀释装置(2-4)、二级稀释装置(2-7)、烟气老化室(2-9)和烟气出气装置(2-10)，在烟气出气装置(2-10)的出气口处设置颗粒物采集装置(2-11)，各个部件呈直线型排列。烟道内排放的烟气通过采样枪采样，经过一级稀释、二级稀释、停留老化后由颗粒物采集装置采集其中的颗粒物；在采样枪内设置有气体流速仪(2-3)，将采样气流速实时传输至数据处理器(4-1);所述的一级稀释装置(2-4)采用多孔稀释，所述的二级稀释装置(2-7)采用射流稀释；所述的一级稀释装置(2-4)包括一级稀释外腔(2-41)、一级稀释内腔(2-42)，在一级稀释内腔(2-42)上开设有稀释孔(2_43);—级稀释气被加热为热稀释气后沿一级稀释外腔(2-41)通过稀释孔(2-43)进入稀释内腔，一级稀释气稀释孔设计为圆锥形小孔，靠近稀释外腔的底面直径大于靠近稀释内腔的底面直径； (3)在包括采样枪、一级稀释装置、二级稀释装置和烟气老化室在内的各个部件上固定有气体温湿度计和气体压力传感器实时监测各处的烟气状态，各个监测数据被送入数据处理器(4-1); (4)从储气罐(3-2)释放出的压缩空气经气体分流器(3-3)分为两路，一路为一级稀释气，另一路为二级稀释气，其流量和流速分别由一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)控制，通过改变一级稀释气的流量和温度控制烟气的稀释效果，实现一级混合气湿度和温度可调； (5)利用数据处理器(4-1)接收从各处监测到的烟气状态信息，并控制气体分流器(3-3)、一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)，其主要实现功能为: 一是使气体老化室内的混合气符合采集要求:根据烟气老化室(2-9)中的烟气监测数据判断是否符合采集要求，即稀释气总量与抽取烟气的总量之比是否符合要求；若混合气不符合采集要求，稀释气总量不足，此时数据处理器(4-1)对气体分流器(3-3)进行调节，直至混合气符合采集要求； 二是实现等速采样:在稀释气总量一定的情况下，数据处理器接收烟道内烟气流速Vl和抽取烟气速度V2并进行比较，并控制二级稀释气质量流量控制器(4-3)的流量，使Vl =V2，实现等速采样；同时，调节一级稀释气质量流量控制器(4-2)将剩余的稀释气量作为一级稀释气的稀释气量。
【专利摘要】本发明涉及一种固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集方法，包括：烟道内排放的烟气通过采样枪采样，经过一级稀释、二级稀释、停留老化后由颗粒物采集装置采集其中的颗粒物，一级稀释采用多孔稀释，二级稀释采用射流稀释；从储气罐(3-2)释放出的压缩空气经气体分流器(3-3)分为两路，一路为一级稀释气，另一路为二级稀释气，其流量和流速分别由一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)控制；接收从各处监测到的烟气状态信息，并控制气体分流器(3-3)、一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)。本发明稳定性高，测量精度好。
【IPC分类】G01N1/24, G01N15/06
【公开号】CN105223046
【申请号】CN201510787098
【发明人】孙猛, 高翔, 张震, 孙韧, 徐媛, 张骥, 刘佳泓, 赵吉睿, 周晶
【申请人】天津市环境监测中心
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月16日