一种低浓度烟气颗粒物检测系统的制作方法

文档序号:10623746阅读:582来源:国知局
一种低浓度烟气颗粒物检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及气体检测技术领域,公开了一种低浓度烟气颗粒物检测系统。为了解决低浓度多点检测问题,提出了以下技术方案。其特征是:聚光镜片(36)和传感器的探头(37),它们位于测量池(34)内,它们的法线重合,它们的法线和激光光线(33-1)呈45°角度的夹角;取样机构(1)包括:汇气管(13),以及三个以上的取样分机构;每一个取样分机构均包括一个取样管(2);每一个取样管(2)的后端均与汇气管(13)气路连通;全部取样管(2)的前端均设置在烟气排放的烟道(5)内,并且,每一个取样管(2)的前端位于不同位置。有益效果是:检测精度高。
【专利说明】
一种低浓度烟气颗粒物检测系统
技术领域
[0001]本发明涉及气体取样、检测和分析的技术领域,特别是涉及一种低浓度烟气颗粒物检测系统。
【背景技术】
[0002]火力发电厂产生的烟气通过烟道进行排放;为了环保等目的,需要在排放到大气前对烟气进行降污处理,然后还要对排放的烟气进行检测(监测)。
[0003]经过降污处理的烟气,其所含的颗粒物浓度已经大大降低,成为了低浓度的烟气。由于浓度低,所以对检测的方式、方法带来了新的困难和挑战。
[0004]现有检测烟气颗粒物浓度的技术,如:黑度法、浊度法、电荷法、β射线法,以及压电震动法等技术方法,它们对于低浓度的烟气检测存在着精度不够高的问题。
[0005]烟道中设置的检测点,该处的烟道直径通常有数米之大。假设:过检测点作横切而形成一个圆平面,则烟气通过的圆平面面积很大;在该圆平面上各处的烟气,它们的浓度、成份均会呈现一定程度上的不同。
[0006]目前,由于技术的限制,在各火力发电厂烟气排放的烟道中,均只在一个点上获取样气进行测量,因此,测量的结果数据和烟道内的真实烟气情况,两者之间存在着较大的差升。
[0007]人们希望,能够克服技术上的困难,进行多点的低浓度烟气检测,以掌握或逼近掌握烟道内低浓度烟气的真实情况。

【发明内容】

[0008]为了解决无法在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测,本发明提出了以下技术方案。
[0009]1.一种低浓度烟气颗粒物检测系统,包括:取样机构,负压管道,气体驱动机构,自动化控制电路,以及检测仪;所述的检测仪包括检测烟气颗粒物浓度的传感器;
[0010]所述的系统包括:测量池,产生激光光线的激光源,以及聚光镜片;激光光线从测量池内的一侧射向测量池内的另一侧;
[0011]聚光镜片和传感器的探头,它们位于测量池内,它们的法线重合,它们的法线和激光光线呈45°角度的夹角,它们的法线之集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线出发的方向;聚光镜片离锥顶近而探头离锥顶远;
[0012]所述的取样机构包括:汇气管,以及多个取样分机构;所述的多个是指三个以上;
[0013]每一个取样分机构均包括一个取样管;每一个取样管的后端均与汇气管气路连通;全部取样管的前端均设置在烟气排放的烟道内,并且,每一个取样管的前端位于不同位置;
[0014]所述的负压管道包括第一负压管道和第二负压管道;
[0015]汇气管与第一负压管道的前端连通;第一负压管道的后端与测量池的前侧连通;测量池的后侧与第二负压管道的前端连通;第二负压管道的后端与气体驱动机构连通。
[0016]2.每一个取样分机构,其设置的部件包括:调节取样管内气流大小的微型电动调节阀,以及测量取样管内气流流量的微差压传感器;
[0017]微型电动调节阀和自动化控制电路电连接;微差压传感器和自动化控制电路电连接。
[0018]3.所述的气体驱动机构包括:射流风机,射流调节阀,以及射流器;所述的射流器含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀的输入端口气路连通;射流调节阀的输出端口与射流器的主动进气端口气路连通;
[0019]所述的汇气管是密封容器;
[0020]第二负压管道的后端与射流器的被动进气端口气路连通。
[0021]4.所述的气体驱动机构包括:射流加热部件,加热管道,射流风机,射流调节阀,以及射流器;所述的射流器含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;
[0022]所述的射流加热部件,其设置为第一种情况或者其设置为第二种情况;
[0023]所述的第一种情况是:所述的射流风机,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀的输入端口气路连通;射流调节阀的输出端口与加热管道的一端连接,加热管道的身部经过射流加热部件,加热管道的另一端与射流器的主动进气端口气路连通;
[0024]所述的第二种情况是:所述的射流风机,其进气口与大气连通,其出气口与加热管道的一端连接,加热管道的身部经过射流加热部件,加热管道的另一端与射流调节阀的输入端口气路连通;射流调节阀的输出端口与射流器的主动进气端口气路连通;
[0025]第二负压管道的后端与射流器的被动进气端口气路连通。
[0026]5.所述的检测系统包括反吹标定机构;所述的反吹标定机构包括:反吹标定电磁阀;
[0027]所述的气体驱动机构包括:射流风机,射流调节阀,射流器,以及射流连接管;所述的射流器含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀的输入端口气路连通;射流调节阀的输出端口通过射流连接管与射流器的主动进气端口气路连通;
[0028]第二负压管道的后端与射流器的被动进气端口气路连通;
[0029]所述的反吹标定电磁阀,其进气端口与射流连接管连通,其出气端口与第一负压管道的身部连通,其接线端与自动化控制电路电连接。
[0030]6.所述的取样管,其前部具有弯头结构;弯头结构的具体情况如下:
[0031]所述取样管的身部呈水平状态;取样管的前部,先是呈朝上隆起,继而呈圆弧形拐弯,最后的端口呈朝下方向;
[0032]取样管端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置。
[0033]7.所述的取样机构包括支架管;
[0034]支架管的前部和身部均伸入在烟道内,支架管的后部与烟道壁拆卸式固定连接;支架管内设置取样管,并且两者固定连接;
[0035]取样管端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置。
[0036]8.所述的取样机构包括:支架管,方向管,以及方向差压传感器;
[0037]所述的方向差压传感器,其设置在方向管处,其接线端与自动化控制电路电连接;所述的方向管与支架管固定连接;
[0038]支架管的前部和身部均伸入在烟道内,支架管的后部与烟道壁拆卸式连接;支架管内设置取样管,并且两者固定连接;
[0039]方向管的朝向和取样管端口的朝向完全一致。
[0040]9.所述的系统包括差压传感器,其设置在第一负压管道处或者其设置在第二负压管道处,其接线端和自动化控制电路电连接。
[0041]10.所述的多个取样分机构是三个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是四个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是五个取样分机构;
[0042]在三个取样分机构的情况下,其三个取样管的前端呈一字形排列或者呈品字形排列;
[0043]在四个取样分机构的情况下,其四个取样管的前端呈一字形排列或者呈矩形排列;
[0044]在五个取样分机构的情况下,其五个取样管的前端呈一字形排列或者呈X形排列。
[0045]本发明的有益效果是:能够对低浓度烟气颗粒物进行多点、实时、连续的检测,检测结果能反映烟道内的真实情况,并且检测精度高。
[0046]发明系统检测烟气中的粉尘时,使用取样管2前部的弯头结构,能使大、中颗粒物粉尘随烟气一同流动,检测数据与真实情况更吻合。
【附图说明】
[0047]图1是本发明系统的示意图之一;图中的取样机构包括汇气管和三个取样分机构,每一个取样分机构均包括一个取样管;每一个取样管的后端均与汇气管气路连通;全部取样管的前端均设置在烟气排放的烟道内,并且,每一个取样管的前端位于不同位置;图中由9个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0048]图2是图1的局部俯视图;图中的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0049]图3是图1中的I处局部放大图,放大比例4:1 ;本图还作了剖视处理;图中,聚光镜片的法线和探头的法线重合,并且法线和激光光线呈45°角度的夹角;图中的a,代表法线和激光光线之间的夹角,其数值为45°角度;
[0050]图4是图3的变化图;
[0051]图5是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之一;
[0052]图6是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之二 ;
[0053]图7是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之三;
[0054]图8是对比图;图8所示的方法采用了后向散射的测量原理,其存在的问题是:颗粒对入射光有反射或有折射,因而造成了干扰,降低了检测灵敏度;图8所示的方法,其技术效果不如本发明的前向散射测量好;
[0055]图9是图2减少变形的示意图;
[0056]图10是图9中的II处局部放大图,放大比例4: I ;
[0057]图11是图9中三个取样管的前端位置;图11中的三个小圆圈,其代表了图9中三个取样管的端口及其位置;在图11中,三个取样管的前端呈一字形排列;
[0058]图12表达的情况是:三个取样分机构中的三个取样管前端呈另一种的一字形排列;
[0059]图13表达的情况是:三个取样分机构中的三个取样管前端呈品字形排列;
[0060]图14表达的情况是:四个取样分机构中的四个取样管前端呈一字形排列;
[0061]图15表达的情况是:四个取样分机构中的四个取样管前端呈另一种的一字形排列;
[0062]图16表达的情况是:四个取样分机构中的四个取样管前端呈矩形排列;
[0063]图17表达的情况是:五个取样分机构中的五个取样管前端呈一字形排列;
[0064]图18表达的情况是:五个取样分机构中的五个取样管前端呈另一种的一字形排列;
[0065]图19表达的情况是:五个取样分机构中的五个取样管前端呈X形排列;
[0066]图20是本发明系统的示意图之二;图中的取样机构包括:汇气管和三个取样分机构;每一个取样分机构包括:取样管、微型电动调节阀、以及微差压传感器;图中由9个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0067]图21是图20的俯视图;图中的各箭头代表所在处的流动方向;
[0068]图22是本发明系统的示意图之三;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0069]图23是本发明系统的示意图之四;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0070]图24是本发明系统的示意图之五;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0071]图25是本发明系统的示意图之六;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0072]图26是本发明系统的示意图之七;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0073]图27是实施例一中的发明系统示意图之一,本图中的系统处于正常的检测状态;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0074]图28是取样管前部具有弯头结构的示意图之一;图中由5个箭头组成的一排代表由下朝上行走的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0075]图29是取样机构含有支架管的示意图;图中由5个箭头组成的一排代表向上行走的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0076]图30是取样机构含有支架管和方向管的示意图;图中由6个箭头组成的一排代表向上行走的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0077]图31是方向管示意图之一,图中的方向管发生了逆时针方向的偏向;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0078]图32是方向管示意图之二,图中的方向管发生了顺时针方向的偏向;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0079]图33是方向管示意图之三,图中的方向管方向准确无偏差;图中的箭头代表烟道内的烟气流动方向;
[0080]图34是实施例一中的发明系统示意图之二,本图中的系统处于反吹标定状态;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0081]图35是取样管前部具有弯头结构的示意图之二;图中由5个箭头组成的一排代表由左朝右彳丁走的烟气;
[0082]图36是取样管前部具有弯头结构的示意图之三;图中由5个箭头组成的一排代表由右朝左彳丁走的烟气;
[0083]图37是取样管前部具有弯头结构的示意图之四;图中由5个箭头组成的一排代表斜向朝上行走的烟气。
[0084]图中标号说明
[0085]1.取样机构;2.取样管;2-1.取样管;2-2.取样管;5.烟道;13.汇气管;18.方向管;19.支架管;21.加热管道;22.射流加热部件;31.第一负压管道;32.第二负压管道;33.激光源;33-1激光光线;34.测量池;35.气体驱动机构;36.聚光镜片;37.探头;38.法线;
[0086]a.夹角;CLDY.测量单元;CY.差压传感器;FCF.反吹标定电磁阀;SF.射流风机;STJF.射流调节阀;SLQ.射流器;WT.微型电动调节阀;WCY.微差压传感器;WC.温度传感器。
[0087]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
【具体实施方式】
[0088]为了解决无法在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测,本发明提出了以下技术方案。
[0089]现有技术无法在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测;本发明提出的技术方案,可以实现在烟气排放的烟道中进行低浓度多点检测。
[0090]首先,对本发明作总体的描述、说明和解释。
[0091]本发明总体方案描述如下:
[0092]一种低浓度烟气颗粒物检测系统,包括:取样机构1,负压管道,气体驱动机构35,自动化控制电路,以及检测仪;所述的检测仪包括检测烟气颗粒物浓度的传感器;特别是:
[0093]所述的系统包括:测量池34,产生激光光线33-1的激光源33,以及聚光镜片36 ;激光光线33-1从测量池34内的一侧射向测量池34内的另一侧;
[0094]聚光镜片36和传感器的探头37,它们位于测量池34内,它们的法线重合,它们的法线和激光光线33-1呈45°角度的夹角,它们的法线之集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线33-1出发的方向;聚光镜片36离锥顶近而探头37离锥顶远;
[0095]所述的取样机构I包括:汇气管13,以及多个取样分机构;所述的多个是指三个以上;
[0096]每一个取样分机构均包括一个取样管2 ;每一个取样管2的后端均与汇气管13气路连通;全部取样管2的前端均设置在烟气排放的烟道5内,并且,每一个取样管2的前端位于不同位置;
[0097]所述的负压管道包括第一负压管道31和第二负压管道32 ;
[0098]汇气管13与第一负压管道31的前端连通;第一负压管道31的后端与测量池34的前侧连通;测量池34的后侧与第二负压管道32的前端连通;第二负压管道32的后端与气体驱动机构35连通。
[0099]本发明总体方案描述如上;下面再对本发明总体方案作说明和解释。
[0100]L参见图1、图2和图3进行说明。
[0101]图1是本发明系统的示意图之一;图中的取样机构包括汇气管和三个取样分机构,每一个取样分机构均包括一个取样管;每一个取样管的后端均与汇气管气路连通;全部取样管的前端均设置在烟气排放的烟道内,并且,每一个取样管的前端位于不同位置;图中由9个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0102]图2是图1的局部俯视图;图中的各箭头代表所在处的气体流动方向;
[0103]图3是图1中的I处局部放大图,放大比例4:1 ;本图还作了剖视处理;图中,聚光镜片的法线和探头的法线重合,并且法线和激光光线呈45°角度的夹角;图中的a,代表法线和激光光线之间的夹角,其数值为45°角度。
[0104]2.气体驱动机构35抽吸气体而产生负压,在负压的作用下,烟道5中的低浓度烟气分别进入了三个取样管2而成为样气,其后续行走情况为:各个取样管一进入汇气管13,并且汇集、混合一第一负压管道一测量池34 —第二负压管道一气体驱动机构35。
[0105]3.当测量池34内充满洁净空气时,激光光线33-1从测量池34内的一侧毫无阻挡地射向测量池34内的另一侧;当测量池34内流过低浓度的烟气时,烟气中的颗粒物会影响、遮挡激光光线33-1,并且烟气中的颗粒物会产生散射光,散射光具有各个方向性质,散射光的强度与颗粒物的浓度成正比。
[0106]散射光的强度与颗粒物的浓度成正比。
[0107]进一步的情况说明如下。
[0108]a.聚光镜片的作用是将接收到的散射光聚焦到探头的光敏点上,目的是使探头上能得到尽可能大的电信号。
[0109]b.关于探头的法线说明。就一般的科学技术原理而言,当光线照射在光敏的探头上时,探头上将出现电信号的变化;如果转动探头,则探头上所产生的电信号会出现大小变化,当探头的光敏点正对着光线时,电信号的幅值达到最大。
[0110]本发明规定:探头调整位置和转动角度,当出现最大电信号时,聚光镜片的法线和探头的法线重合。另外,在本发明中,法线一词,其含义包括法线及其法线的延长线。
[0111]c.当聚光镜片36和探头37的法线重合,并且它们的法线和激光光线呈45°角度夹角时,其获得的散射光光强最大、电信号幅度最大。如果偏离了 45°角度夹角时,则偏离越甚,散射光光强越小、电信号幅度越低。
[0112]d.满足法线和激光光线呈45°角度夹角的情况非常多,比如:
[0113]图4是图3的变化图;图4中,激光光线33-1从左到右,而图3中,激光光线33-1从右到左,本发明前向散射的测量原理不变。
[0114]图5是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之一;与图3相比,聚光镜片和探头从位于激光光线之下改变为激光光线之上,本发明前向散射的测量原理不变。
[0115]图6是聚光镜片、探头、激光光线的关系示意图之二 ;在图3中,激光光线为由左至右的水平光线,而本图6中,激光光线为斜向光线;本发明前向散射的测量原理不变。
[0116]法线和激光光线呈45°角度夹角的情况,从理论上讲有非常多;法线的集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线出发的方向;聚光镜片离锥顶近而探头离锥顶远,如图7所示;图7中的三角形代表圆锥面。
[0117]图3、图4、图5、图6和图7的情况,均被本发明技术方案所涵盖。本发明系统采用前向散射的测量原理,避免了颗粒对入射光反射或折射造成的干扰,且将光接受器(探头)置于最强散射角(45°角度)的方向上,极大提高了检测灵敏度。
[0118]另外,在实际安装时,可以将传感器的探头安装在测量池34内,将传感器的其他电路,如放大电路、整形电路等放置在测量池34外,通过导线将探头和其他电路电连接,再通过导线将其他电路和检测仪的显示电路电连接,以及与自动化控制电路电连接。
[0119]4.图8所示的方法采用了后向散射的测量原理,其存在问题是:颗粒的反射光、折射光也会被聚光镜片36接收到、并聚焦到探头37上,从而叠加了一个干扰信号,使探头37上的电信号不稳定、不精确,同时还降低了检测灵敏度。
[0120]而本发明采用了前向散射的测量原理,颗粒的反射光或折射光不会被聚光镜片36接收到,所以避免了干扰,使探头37上的电信号稳定、精确,检测灵敏度高。
[0121]5.激光光线方向性好,在测量池34如此小的尺寸内,光线直径在工程意义上视为无变化;理论和实际测试,表明使用激光技术效果很好。
[0122]6.在本发明中,在具体实施的时候,取样分机构数量可以是三个,也可以是四个、五个,或者更多的。
[0123]7.在烟气排放的烟道中,每一个取样管2的前端位于不同位置,具体的位置,需要根据实际情况而定;图5至图13共9幅图中,绘制了一些不同设置的情况,当然,这仅仅是一部分的情况,还有非常多的其他设置情况,不再一一赘述。
[0124]8.检测仪,也可称为监测仪,是对烟气成份进行监测的仪器。
[0125]在本发明中,检测仪也被称为测量单元CLDY。检测仪包括检测仪主体和传感器。传感器包括:探头零件,以及放大、整形等电路。
[0126]从市场上或厂商处购买现成的传感器,选购输出信号可以被检测仪主体直接采用的产品,以及选购输出信号可以被自动化控制电路直接采用的产品,如此选购,传感器质量稳定、可靠性高,而且可以大幅降低技术人员的设计、制造的工作量。
[0127]9.检测气体成份的传感器,该传感器的类型、型号、及规格,需要与烟气检测系统的用途、功能相适应。
[0128]10.自动化控制电路如果使用含CPU智能部件的控制装置,将获得良好的技术效果;比如使用工业计算机或单片机或可编程序控制器PLC或合适的集成电路。
[0129]上面对本发明总体方案作了说明和解释。下面,对本发明进一步的技术方案作说明和解释。
[0130]进一步技术方案I。
[0131]技术方案描述。每一个取样分机构,其设置的部件包括:调节取样管2内气流大小的微型电动调节阀WT,以及测量取样管2内气流流量的微差压传感器WCY ;微型电动调节阀WT和自动化控制电路电连接;微差压传感器WCY和自动化控制电路电连接。
[0132]技术方案的说明和解释如下。
[0133]1.结合图20和图21进行说明。
[0134]2.要进行多点测量,比如,要进行三点测量,理想的是:从三点获取的样气气流量是相同的,否则就不能得到三点的平均数值参数,因此,在各点获取相同的样气气流量,这是一个技术难点。
[0135]试想,在进行A、B、C三点测量时,如果在A点处正常获得了样气气流,而在另外的B点和C点获取的样气气流量几乎为零,那么测量结果并不是A、B、C三点的烟气平均数值参数。还有一种情况是,所获得的A、B、C三点样气气流量是不相等的,则最后也不能得到A、B、C三点的烟气平均数值参数。
[0136]3.为了解决上述问题,发明采取的技术措施是:每一个取样分机构都含有取样管
2、调节取样管内气流大小的微型电动调节阀WT、以及测量取样管内气流流量的微差压传感器WCY。参见图20和图21。
[0137]上述技术措施的意义是:微差压传感器WCY将所在的取样管2内的差压数据传送给自动化控制电路,自动化控制电路就可以知道取样管2内的样气气流量的大小。当取样管内样气气流量的大小处于设定的允许误差的范围内时,微型电动调节阀WT的开度大小保持不变;当取样管内样气气流量小于设定值时,自动化控制电路发出指令,微型电动调节阀WT的开度逐渐变大、直至取样管内样气气流量符合设定值;当取样管内样气气流量大于设定值时,自动化控制电路发出指令,微型电动调节阀WT的开度逐渐变小、直至取样管内样气气流量符合设定值。
[0138]综上所述可知,在微型电动调节阀WT、微差压传感器WCY、以及自动化控制电路的联动、配合下,可以使得各个取样管内的样气气流量达到相等并保持相等;前述相等是指在一定精度的范围内。
[0139]4.气体驱动机构吸取气体排入大气、由此而产生了负压。各个取样管内的样气,它们在负压的作用下进入汇气管13 ;在汇气管13内,来自各个取样管的样气发生汇合和混合,然后还是在负压的作用下,混合后的样气流到测量池34被检测。
[0140]检测烟气颗粒物浓度的传感器,其探头37获得微弱电信号,再经放大、整形后,可以送显示电路进行显示,供操作人员观测,还可以送自动化控制电路记录、储存、打印等等;如果检测仪本身自带记录、储存、打印等机构的,也可以将相关的电信息送检测仪。
[0141]5.进入汇气管13的各个取样管的样气流量是相等的,所以检测仪最后检测、分析、及计算所得到的结果是算数平均值数据,该数据比单点检测到的数据更有意义,更能反映出烟道内烟气的真实情况。一般而言,取样分机构越多、即取样管2越多,则检测结果越接近实际情况。
[0142]以上介绍的是:进入汇气管13的各个取样管2的样气流量是相等的,所以检测仪最后检测、分析、及计算所得到的结果是算数平均值数据;前述算数的计算并也不复杂,所以是一种优化的技术安排。然而,根据本发明的原理,也可以演变出劣化的技术安排。劣化的技术安排,比如,三个取样管2的样气流量不相等、但保持一定的比例,如此一来,最后也能通过复杂的计算获得算数平均值的检测数据,该劣化的技术安排,使计算变得复杂。还有一种劣化的技术安排是:三个取样管2的样气流量不相等,但视为三个取样管2的样气流量相等,即不作流量的监控和调节,这样一来,降低了检测数据的代表性和科学性。本发明不推荐劣化的技术安排。
[0143]6.自动化控制电路发出指令,微型电动调节阀WT的开度变小或者变大,执行指令的具体实施方法有很多。比如,通过继电器A和继电器B实现:继电器A和继电器B均释放时,微型电动调节阀WT的开度保持当前状态不变;继电器A吸合时电机正转,微型电动调节阀WT的开度向增大方向变化;继电器B吸合时电机反转,微型电动调节阀WT的开度向减小方向变化;另外,不允许继电器A和继电器B同时吸合。前述通过一对继电器实现自动化控制电路指令的情况,也可以改变为通过一对可控硅或者其它的功率器件加以实现。
[0144]进一步技术方案2。
[0145]技术方案描述。所述的气体驱动机构35包括:射流风机SF,射流调节阀STJF,以及射流器SLQ ;所述的射流器SLQ含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机SF,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀STJF的输入端口气路连通;射流调节阀STJF的输出端口与射流器SLQ的主动进气端口气路连通;所述的汇气管13是密封容器;第二负压管道34的后端与射流器SLQ的被动进气端口气路连通。
[0146]技术方案的说明和解释如下。
[0147]参见图22进行说明和理解。
[0148]1.射流风机SF的进气口从大气中吸入大气气体并进行压缩,压缩气体经射流调节阀STJF、再送到射流器SLQ的主动进气端口。
[0149]2.射流调节阀STJF的作用包括:a.射流风机SF输出的压缩空气,其气压不能保证是稳定的,而射流调节阀STJF输出的气压是稳定的。b.射流调节阀STJF可以调节进入射流器SLQ主动进气端口的压缩气体多寡,从而可调节射流器SLQ被动进气端口的负压大小。c.在射流调节阀STJF和取样机构I的共同作用下,汇气管13出来、进入负压管道内的样气气流,其大小可以达到需要的气流量。
[0150]3.射流器SLQ是一个无运动零件的部件,它能够长时间、高可靠、耐高温地工作。射流器SLQ含有三个端口,分别是:主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口。射流器SLQ,其主动进气端口进入压缩空气、并从出气端口高速喷出,从而在被动进气端口的部位产生负压,使得在被动进气端口外的气体被源源不断地被吸入,被吸入的气体再从出气端口一并高速喷出。
[0151 ] 射流器SLQ的出气端口,其排出的气体,可以直接排到大气中,也可以通过管道送回到烟道5(烟囱)内排出。
[0152]图22中的射流器SLQ,其上部端口为主动进气端口,其左部的端口为被动进气端口,其下部的端口为出气端口。
[0153]在正常工作中,由于被动进气端口的部位产生了负压,在该负压的抽吸下,气体出现定向的流动:多个取样管2 (每个取样管流量相等)一汇气管13—第一负压管道31—测量池一第二负压管道32 —射流器SLQ的被动进气端口一射流器SLQ的出气端口,最后排入大气或通过管道送回烟道5内。
[0154]进一步技术方案3。
[0155]技术方案描述。所述的气体驱动机构35包括:射流加热部件22,加热管道21,射流风机SF,射流调节阀STJF,以及射流器SLQ ;所述的射流器SLQ含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流加热部件22,其设置为第一种情况或者其设置为第二种情况;所述的第一种情况是:所述的射流风机SF,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀STJF的输入端口气路连通;射流调节阀STJF的输出端口与加热管道21的一端连接,加热管道21的身部经过射流加热部件22,加热管道21的另一端与射流器SLQ的主动进气端口气路连通;所述的第二种情况是:所述的射流风机SF,其进气口与大气连通,其出气口与加热管道21的一端连接,加热管道21的身部经过射流加热部件22,加热管道21的另一端与射流调节阀STJF的输入端口气路连通;射流调节阀STJF的输出端口与射流器SLQ的主动进气端口气路连通;第二负压管道34的后端与射流器SLQ的被动进气端口气路连通。
[0156]技术方案的说明和解释。
[0157]1.排放烟气的烟道,该烟道内的烟气温度比较高或很高,这种烟气如果遇到常温气体或常温物体就会出现冷凝水滴、或凝酸液滴,轻的造成检测数据不准确,重的使检测仪无法工作。射流加热部件22的作用是加热压缩空气,避免射流器SLQ出现冷凝水滴、或出现冷凝酸液滴等等。
[0158]2.技术方案中的第一种情况是:压缩空气经过射流调节阀STJF后再进行加热;技术方案中的第二种情况是:压缩空气先进行加热,然后再送往射流调节阀STJF。显然,第一种情况更好,可以降低射流调节阀STJF的耐温要求。
[0159]第一种情况参见图23 ;第二种情况参见图24。
[0160]3.射流加热部件22即加热设施,可以是电加热机构,也可以是其他类型的加热机构。加热管道21的身部经过射流加热部件22,加热管道21内的压缩空气被加热。
[0161]4.为了加强加热效果,提高压缩气体的温度,可以使加热管道21的长度增长,使得加热管道21内压缩气体流经的路程更长、时间也更多,具体方法如:将加热管道21设计制造为来回的形状结构,或者设计制造为螺旋状结构。
[0162]5.射流加热部件22如果使用电加热的,还可以设置温度控制机构,使加热后的压缩空气保持在一定的温度范围内,如此,则抗冷凝水滴、及抗冷凝酸液滴效果更佳。
[0163]进一步技术方案4。
[0164]技术方案描述。所述的检测系统包括反吹标定机构;所述的反吹标定机构包括:反吹标定电磁阀FCF ;所述的气体驱动机构35包括:射流风机SF,射流调节阀STJF,射流器SLQ,以及射流连接管;所述的射流器SLQ含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机SF,其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀STJF的输入端口气路连通;射流调节阀STJF的输出端口通过射流连接管与射流器SLQ的主动进气端口气路连通;第二负压管道32的后端与射流器SLQ的被动进气端口气路连通;所述的反吹标定电磁阀FCF,其进气端口与射流连接管连通,其出气端口与第一负压管道31的身部连通,其接线端与自动化控制电路电连接。
[0165]技术方案的说明和解释。
[0166]系统工作一段时间后,会在各处出现和积累若干尘埃,影响系统正常、可靠、正确地工作。常规技术采用的清洁措施是:系统停止工作,人工拆卸相关零部件,并手动进行清洁工作,最后再人工重新装配复原,然后继续工作。对于上述清洁工作,本发明系统采用全自动化的技术,速度快,时间短,不需要工作人员手工劳动,不再进行频繁的拆装、从而使系统更加稳定可靠。
[0167]另外,系统工作一段时间后,还需要重新检验一下检测仪工作是否正常,仪表或传感器的零点漂移了没有?应该在工作了一段时间后,重新进行标定,以确保检测工作的准确性。本发明系统也采用全自动化的技术进行标定,速度快,时间短,同样也不需要工作人贝手工5?动。
[0168]下面,结合图25和图26进行说明。
[0169]图25是本发明系统的示意图之六,图中表达了系统处于检测工作状态时、各气流的走向;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;在本图中,反吹标定电磁阀FCF关闭切断(即不通)。
[0170]图26是本发明系统的示意图之七,图中表达了系统处于反吹清洁状态时、相关气流的走向;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向;在本图中,反吹标定电磁阀FCF开通(即气流可以通过)。
[0171]清洁动作前,反吹标定电磁阀FCF的进气端口与出气端口之间气路被阻断,系统处于正常的检测工作状态时,其情况如图25所示。
[0172]当需要清洁时,控制电路发出指令:反吹标定电磁阀FCF动作;检测工作暂停。
[0173]清洁作业时,反吹标定电磁阀FCF的进气端口与出气端口之间气路接通。反吹标定电磁阀FCF输出接口送出的清洁压缩气体,其强劲扫过探头所在的部位,使探头上的尘埃得到清除;另外,在清洁气体的吹扫下,汇气管13、各取样管2、以及其他部位的尘埃均得到清扫。
[0174]清洁作业经过一定的时间后,比如清洁作业3分钟后,各处的清洁任务完成。由于清洁任务完成后,负压管道内只有清洁的压缩空气经过,该清洁压缩空气由反吹标定电磁阀FCF输出接口送来,所以在此时刻,可以对检测仪、对设置在负压管道处的传感器标定零点。
[0175]对于以上介绍的情况,下面再对相关的电路设置进行举例说明。
[0176]1.反吹清洁作业和零点标定,可以设计为全自动化。比如,以两小时为一个工作周期;在一个工作周期内分别依序进入以下a、b、c状态:
[0177]a.0小时00分00秒至I小时56分00秒为正常的检测工作状态;
[0178]b.1小时56分01秒至I小时59分00秒为反吹清洁作业状态;
[0179]c.1小时59分01秒至I小时59分59秒为零点标定作业,同时继续进行反吹清洁作业。
[0180]当两小时届满,系统进入下一个新的周期,开始新一轮的a、b、c ;如此以两小时为一个周期,循环不已的进行全自动化工作。
[0181]由软件程序实现以上设计构想,对于本领域的现有技术不存在任何困难。也就是讲,设计构想和设计思路具有创造性;而一旦设计构想和设计思路产生后,使用普通的现有技术就可编制出软件程序加以实现,不存在技术上的困难。
[0182]2.反吹清洁作业和零点标定,也可以设计为人工操作;当人工未进行干预时,系统处于正常的检测工作状态。操作人员可以通过按键,系统暂停检测工作、进入反吹清洁作业;在反吹清洁作业后期,人工可以通过按键实现零点标定;随后,人工可以通过按键,脱离反吹清洁和标定作业,系统进入新一轮的循环,再重新进行检测工作,等等。
[0183]进一步技术方案5。
[0184]以下将技术方案A、技术方案B和技术方案C 一并进行描述,并且一并作说明和解释。
[0185]技术方案A描述。所述的取样管2,其前部具有弯头结构;弯头结构的具体情况如下:所述取样管2的身部呈水平状态;取样管2的前部,先是呈朝上隆起,继而呈圆弧形拐弯,最后的端口呈朝下方向;取样管2端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道5内相向设置。
[0186]技术方案B描述。所述的取样机构I包括支架管19 ;支架管19的前部和身部均伸入在烟道5内,支架管19的后部与烟道壁拆卸式固定连接;支架管19内设置取样管2,并且两者固定连接;取样管2端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置。
[0187]技术方案C描述。所述的取样机构I包括:支架管19,方向管18,以及方向差压传感器;所述的方向差压传感器,其设置在方向管18处,其接线端与自动化控制电路电连接;所述的方向管18与支架管19固定连接;支架管19的前部和身部均伸入在烟道5内,支架管19的后部与烟道壁拆卸式连接;支架管19内设置取样管2,并且两者固定连接;方向管18的朝向和取样管2端口的朝向完全一致。
[0188]技术方案A、B和C的说明和解释如下。
[0189]1.现有技术存在的问题。
[0190]现有技术对烟气中的粉尘进行检测时,存在的问题有:检测到的粉尘含量少于实际排放烟气中粉尘的含量。
[0191]发明人经过深入的研究,还发现尤其是检测到的大颗粒粉尘含量少于实际排放烟气中大颗粒粉尘的含量。
[0192]发明人经过进一步的调查和实验,发现:抽吸进来的样气中,其所含的粉尘含量、特别是大颗粒粉尘含量比烟道5中实际排放烟气中的含量低。
[0193]发明人经过不断地观察和试验,与烟气中的其他成分相比较,粉尘的直径和质量相对较大,其惯性也比较大;气流发生转向或者拐弯时,其他成分的物质容易随着大流运动,而粉尘、提别是大颗粒的粉尘,由于惯性相对较大,具有保持原来运动轨迹的倾向。
[0194]现有技术没有透彻理解和重视其中的原理,没有采取相应的特别措施,所以,很多粉尘、提别是大颗粒粉尘没有进入取样管2内、并在取样管2内畅通行走。
[0195]2.本发明提出的解决方法。
[0196]a.关于技术方案A。
[0197]所述的取样管2,其前部具有弯头结构;弯头结构的具体情况如下:所述取样管2的身部呈水平状态;取样管2的前部,先是呈朝上隆起,继而呈圆弧形拐弯,最后的端口呈朝下方向;前述描述可以参见图28进行理解,图中的取样管2数量为三个。
[0198]取样管2端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置。图28绘制的是烟气由下朝上时的情况,这也是典型的情况。当烟气不是由下朝上的情况,现举以下几个例子予以说明。
[0199]当烟气由左朝右行走时,取样管2端口呈朝左方向,参见图35进行理解。当烟气由右朝左行走时,取样管2端口呈朝右方向,参见图36进行理解。当烟气斜向朝上行走时,取样管2端口呈斜向朝下方向,参见图37进行理解。
[0200]需要着重指出的是:取样管2端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置;如果两者正对,技术效果最好;如果两者未能正对,则偏差越大,技术效果越差。技术效果好是指:粉尘、提别是大颗粒粉尘能顺利进入取样管2内、并在取样管2内畅通行走。
[0201]在本发明中,取样管2前部具有弯头结构,可以使烟气中的粉尘、特别是大颗粒的粉尘可以方便地进入取样管2、并畅通地在取样管2内部行走,既不会进不了取样管2的端口内,也不会在转弯处发生堵塞。反观现有技术,未能明白取样管2端口和被测烟气完全正对的重要性;还有,现有技术取样管的拐弯处为90°度直角,不可避免的发生粉尘堵塞、堆积,尤其对大颗粒粉尘而言、情况更甚。
[0202]b.关于技术方案B,参见图29。
[0203]多个取样管2,它们全部和支架管19固定连接;支架管19可以通过法兰盘和烟道5连接,转动支架管19的方向就可以转动全部取样管2端口的方向,可以方便的达到和被测烟气的流动方向相向设置、并完全正对。
[0204]c.关于技术方案C,参见图30、图31、图32和图33。图31、图32和图33相当于图30三个不同的左视图,并作了省略处理。
[0205]所有取样管2和支架管19固定连接,转动支架管19的方向就可以转动全部取样管2端口的方向。但是,取样管2端口的方向和被测烟气的流动方向,该两者是否完全相向设置、完全正对?在现场,如何进行判断是个问题,为此,发明提出的解决办法如技术方案C。
[0206]当方向管18完全正对了被测烟气的流动方向时,就是全部取样管2端口完全正对了被测烟气的流动方向,此时,情况如图33所示,方向差压传感器得到的数值为零、或接近于零。
[0207]当方向管发生了逆时针方向的偏向,如图31所示;或者,当方向管发生了顺时针方向的偏向,如图32所示;在前述两种偏向情况时,方向差压传感器得到的数值均不为零。图31朝向图33所示的方向逐渐转动时,或者图32朝向图33所示的方向逐渐转动时,方向差压传感器得到的数值均会逐渐变小;图33朝向图31方向逐渐转动时,或者图33朝向图32方向逐渐转动时,方向差压传感器得到的数值均会逐渐变大。
[0208]因此,操作人员通过观察方向差压传感器的数值,就可以在现场将取样管2端口的朝向和被测烟气的流动方向,转动、调节到两者相向设置并完全正对,从而实现最佳技术效果。
[0209]进一步技术方案6。
[0210]技术方案描述。所述的多个取样分机构是三个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是四个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是五个取样分机构;在三个取样分机构的情况下,其三个取样管2的前端呈一字形排列或者呈品字形排列;在四个取样分机构的情况下,其四个取样管2的前端呈一字形排列或者呈矩形排列;在五个取样分机构的情况下,其五个取样管2的前端呈一字形排列或者呈X形排列。
[0211]技术方案的说明和解释。
[0212]五个取样管2的前端呈一字形排列,图17是一种情况,图18是又一种的情况。五个取样管2的前端呈X形排列,参见图19。
[0213]图17显示的是一种典型的情况;其五个取样管2的前端排列,分布在烟道5半径方向上,并遵循距离等分的原则。例如:被测烟道5的半径为3米,使用5根取样管,那么取样口的前端排列情况是:距离烟道壁0.6米、1.2米、1.8米、2.4米和3米处,分别设置为一至五的五个取样管2前端。
[0214]四个取样管2的前端呈一字形排列,图14是一种情况,图15是又一种的情况。四个取样管2的前端呈矩形排列,参见图16。
[0215]三个取样管2的前端呈一字形排列,图11是一种情况,图12是又一种的情况。三个取样管2的前端呈品字形排列,参见图13。
[0216]进一步的说明:取样管2前端的排列样式,除了以上结合图纸作出的说明之外,还有非常多的方式方法,限于篇幅,不再赘述。
[0217]实施例一
[0218]火力发电厂对烟气进行排放,为了环保的目的,烟气在排放前先要使用除尘装置去除粉尘,然后再向大气中排放。
[0219]本实施例中的发明系统对烟气中的粉尘情况进行监测;监测点设置在除尘后的烟道中。由于已经作了除尘处理,该监测点的粉尘浓度相对比较低,所以现有技术的检测设备无法进行准确、可靠的检测,而本实施例一的发明系统可以进行准确、可靠的在线实时检测,情况介绍如下。
[0220]图27是实施例一中的发明系统示意图之一,本图中的系统处于正常的检测状态;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向。图34是实施例一中的发明系统示意图之二,本图中的系统处于反吹标定状态;图中由3个箭头组成的一排代表排放的烟气,其它的各箭头代表所在处的气体流动方向。
[0221]图27和图34中的标号说明:
[0222]1.取样机构;2.取样管;2-1.取样管;2_2.取样管;5.烟道;13.汇气管;18.方向管;19.支架管;21.加热管道;22.射流加热部件;31.第一负压管道;32.第二负压管道;33.激光源;33-1激光光线;34.测量池;35.气体驱动机构;36.聚光镜片;37.探头;38.法线;
[0223]a.夹角;CLDY.测量单元;CY.差压传感器;FCF.反吹标定电磁阀;SF.射流风机;STJF.射流调节阀;SLQ.射流器;WT.微型电动调节阀;WCY.微差压传感器;WC.温度传感器。
[0224]—、系统主要的部件
[0225]1.射流风机SF提供压缩空气,其进口处装有过滤器,使进入的空气得到过滤,SP射流风机输出的是清洁的压缩空气。
[0226]2.射流调节阀STJF,使压缩空气的气压强度调节并稳定在目标值上。
[0227]3.加热管道21和射流加热部件22,对所经过的压缩空气进行加热。
[0228]4.温度传感器WC,检测加热后的压缩空气温度,并向自动化控制电路报告;自动化控制电路收到报告后判断:温度太低或太高吗?温度太低的,接通加热电路、进行加热;温度太高的,切断加热电路、停止加热。
[0229]5.射流器SLQ提供负压驱动力,在其被动进气端口(图27中射流器SLQ的左部端口)产生负压,使该端口左侧的气体被抽吸进来。
[0230]6.测量单元CLDY,对样气进行检测。在本发明中,测量单元CLDY也就是检测仪。测量单元CLDY包括检测仪主体和传感器;传感器包括:探头零件,以及放大、整形等电路。
[0231]7.差压传感器CY,检测负压管道内的气流流量,并向自动化控制电路报告;自动化控制电路既得到负压管道内的气流量数值,又从测量单元CLDY处得到所检测的数值,从而可以得到、或通过计算得到完整的数据,比如每立方米的粉尘量,等等。
[0232]在图27中,差压传感器CY设置在第一负压管道内;假如,差压传感器CY设置在第二负压管道内的话,其作用和效果是一样的。
[0233]8.反吹标定电磁阀FCF,当系统处于正常的检测状态时,其进气端口和出气端口之间的气路被切断、即不通;当系统处于反吹标定状态时,反吹标定电磁阀FCF进气端口和出气端口之间的气路连通。
[0234]9.取样机构I,在本实施例中有五个取样分机构;每一个取样分机构有一个取样管2、一个微型电动调节阀WT、以及一个微差压传感器WCY,即:取样机构I有五个取样管2、五个微型电动调节阀WT、以及五个微差压传感器WCY。
[0235]每一个取样管2的前端位于不同位置,呈一字形排列,如图17所示。如此设置而获取的样气,更具代表性和真实性;反观现有技术,单一取样点的代表性和真实性就差多了。
[0236]每一个取样管2,其前部具有弯头结构,也就是:取样管2的身部呈水平状态。取样管2的前部,先是呈朝上隆起,继而呈圆弧形拐弯,最后的端口呈朝下方向。取样管2作为零件,其形状结构描述如前,可以参考图28进行理解;图28中的取样管2为三个,而本实施例为五个。本发明的弯头结构,有利于粉尘、特别是大颗粒粉尘进入取样管2的端口,有利于已经进入了端口的粉尘、在取样管2内顺畅地前行。
[0237]在烟道5内,取样管2端口的朝向和烟气的流动方向,该两者相向设置、完全正对。
[0238]10.汇气管13,其前部与五个取样管2的后部连通。从五个取样管2来的样气在汇气管13内汇合、并自然发生混合;样气再被吸入第一负压管道内,接着进入测量池34内,以后进入第二负压管道内,最后经射流器SLQ排出。
[0239]11.测量池34和传感器探头等物体的情况,参见图3。
[0240]图3中,聚光镜片的法线和探头的法线重合,并且重合的法线和激光光线呈45°角度的夹角;图中的a,代表法线和激光光线之间的夹角,其数值为45°角度。
[0241]当测量池34内充满洁净空气时,激光光线33-1从测量池34内的一侧毫无阻挡地射向测量池34内的另一侧;当测量池34内流过低浓度的烟气时,烟气中的颗粒物会影响、遮挡激光光线33-1,并且烟气中的颗粒物会产生散射光,散射光具有各个方向性质,散射光的强度与颗粒物的浓度成正比。
[0242]聚光镜片将接收到的散射光聚焦到探头的光敏点上;光敏点接收到的光线,该光的强度越大,则探头上获得的电信号越大。
[0243]另外,在实际安装时,由于测量池34内的温度比较高,可以将传感器的探头安装在测量池34内,将传感器的其他电路,如放大电路、整形电路等放置在测量池34外,通过导线将探头和其他电路电连接;再通过导线将其他电路和检测仪的显示电路电连接,以及与自动化控制电路电连接。
[0244]正常检测时,测量池34内的样气连续不断地从左向右流动,传感器的探头零件可以在线实时探知样气的情况,并经放大、整形等电路传递,最后在检测仪主体上的显示仪表上显示出来。
[0245]二、本实施例一系统的主要作业如下:
[0246]1.长时间、连续地检测烟气中的粉尘情况;
[0247]2.短时间进行反吹清洁工作、以及标定工作。
[0248]三、本实施例一系统的主要状态是以下的I和2:
[0249]1.系统长时间处于检测状态,本状态时,反吹标定电磁阀FCF的进气端口和出气端口之间气路被切断,相关情况参见图27进行理解。
[0250]2.系统短时间处于反吹标定状态,该状态时,反吹标定电磁阀FCF的进气端口和出气端口之间气路连通,相关情况参见图34进行理解。
[0251]实施例二
[0252]上述实施例一中,发明系统应用于低浓度的烟气检测,具体检测的项目是烟气中的粉尘情况。
[0253]如果将实施例一中的发明系统稍加改造,就可以检测低浓度烟气中的其他颗粒物成份,详见本实施例二的以下介绍。
[0254]进行以下的两项改造:
[0255]1.每一个取样管2,其前部具有弯头结构也不需要;无拐弯的直形即可。
[0256]2.每一个取样管2的前端加装过滤头;过滤头的作用是:过滤、阻挡尘埃垃圾进入取样管2内,而低浓度烟气中被测成份的物质(微小颗粒物)不受阻挡地进入取样管2内。前述微小颗粒物,其直径尺寸远远小于粉尘的直径尺寸。
[0257]实施例一中的发明系统,经过以上1、2的改造,就成了本实施例二的又一种发明系统,该系统不适用于检测烟气中的粉尘,因为粉尘颗粒物的直径很大,绝大部分的粉尘被过滤头、阻挡;但可以适用于检测烟气中的其他微小颗粒物。
【主权项】
1.一种低浓度烟气颗粒物检测系统,包括:取样机构(I),负压管道,气体驱动机构(35),自动化控制电路,以及检测仪;所述的检测仪包括检测烟气颗粒物浓度的传感器; 其特征是: 所述的系统包括:测量池(34),产生激光光线(33-1)的激光源(33),以及聚光镜片(36);激光光线(33-1)从测量池(34)内的一侧射向测量池(34)内的另一侧; 聚光镜片(36)和传感器的探头(37),它们位于测量池(34)内,它们的法线重合,它们的法线和激光光线(33-1)呈45°角度的夹角,它们的法线之集合构成圆锥面,圆锥面的锥顶朝向激光光线(33-1)出发的方向;聚光镜片(36)离锥顶近而探头(37)离锥顶远; 所述的取样机构(I)包括:汇气管(13),以及多个取样分机构;所述的多个是指三个以上; 每一个取样分机构均包括一个取样管(2);每一个取样管(2)的后端均.与汇气管(13)气路连通;全部取样管(2)的前端均设置在烟气排放的烟道(5)内,并且,每一个取样管(2)的前端位于不同位置; 所述的负压管道包括第一负压管道(31)和第二负压管道(32); 汇气管(13)与第一负压管道(31)的前端连通;第一负压管道(31)的后端与测量池(34)的前侧连通;测量池(34)的后侧与第二负压管道(32)的前端连通;第二负压管道(32)的后端与气体驱动机构(35)连通。2.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 每一个取样分机构,其设置的部件包括:调节取样管(2)内气流大小的微型电动调节阀(WT),以及测量取样管(2)内气流流量的微差压传感器(WCY); 微型电动调节阀(WT)和自动化控制电路电连接;微差压传感器(WCY)和自动化控制电路电连接。3.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 所述的气体驱动机构(35)包括:射流风机(SF),射流调节阀(STJF),以及射流器(SLQ);所述的射流器(SLQ)含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机(SF),其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀(STJF)的输入端口气路连通;射流调节阀(STJF)的输出端口与射流器(SLQ)的主动进气端口气路连通; 所述的汇气管(13)是密封容器; 第二负压管道(34)的后端与射流器(SLQ)的被动进气端口气路连通。4.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 所述的气体驱动机构(35)包括:射流加热部件(22),加热管道(21),射流风机(SF),射流调节阀(STJF),以及射流器(SLQ);所述的射流器(SLQ)含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ; 所述的射流加热部件(22),其设置为第一种情况或者其设置为第二种情况; 所述的第一种情况是:所述的射流风机(SF),其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀(STJF)的输入端口气路连通;射流调节阀(STJF)的输出端口与加热管道(21)的一端连接,加热管道(21)的身部经过射流加热部件(22),加热管道(21)的另一端与射流器(SLQ)的主动进气端口气路连通; 所述的第二种情况是:所述的射流风机(SF),其进气口与大气连通,其出气口与加热管道(21)的一端连接,加热管道(21)的身部经过射流加热部件(22),加热管道(21)的另一端与射流调节阀(STJF)的输入端口气路连通;射流调节阀(STJF)的输出端口与射流器(SLQ)的主动进气端口气路连通; 第二负压管道(34)的后端与射流器(SLQ)的被动进气端口气路连通。5.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 所述的检测系统包括反吹标定机构;所述的反吹标定机构包括:反吹标定电磁阀(FCF); 所述的气体驱动机构(35)包括:射流风机(SF),射流调节阀(STJF),射流器(SLQ),以及射流连接管;所述的射流器(SLQ)含有主动进气端口、被动进气端口、以及出气端口 ;所述的射流风机(SF),其进气口与大气连通,其出气口与射流调节阀(STJF)的输入端口气路连通;射流调节阀(STJF)的输出端口通过射流连接管与射流器(SLQ)的主动进气端口气路连通; 第二负压管道(32)的后端与射流器(SLQ)的被动进气端口气路连通; 所述的反吹标定电磁阀(FCF),其进气端口与射流连接管连通,其出气端口与第一负压管道(31)的身部连通,其接线端与自动化控制电路电连接。6.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是:所述的取样管(2),其前部具有弯头结构;弯头结构的具体情况如下: 所述取样管(2)的身部呈水平状态;取样管(2)的前部,先是呈朝上隆起,继而呈圆弧形拐弯,最后的端口呈朝下方向; 取样管(2)端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道(5)内相向设置。7.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 所述的取样机构(I)包括支架管(19); 支架管(19)的前部和身部均伸入在烟道(5)内,支架管(19)的后部与烟道壁拆卸式固定连接;支架管(19)内设置取样管(2),并且两者固定连接; 取样管(2)端口的朝向,被测烟气的流动方向,该两者在烟道内相向设置。8.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是: 所述的取样机构⑴包括:支架管(19),方向管(18),以及方向差压传感器; 所述的方向差压传感器,其设置在方向管(18)处,其接线端与自动化控制电路电连接;所述的方向管(18)与支架管(19)固定连接; 支架管(19)的前部和身部均伸入在烟道(5)内,支架管(19)的后部与烟道壁拆卸式连接;支架管(19)内设置取样管(2),并且两者固定连接; 方向管(18)的朝向和取样管⑵端口的朝向完全一致。9.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是:所述的系统包括差压传感器(CY),其设置在第一负压管道处(31)或者其设置在第二负压管道(32)处,其接线端和自动化控制电路电连接。10.根据权利要求1所述的一种低浓度烟气颗粒物检测系统,其特征是:所述的多个取样分机构是三个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是四个取样分机构,或者所述的多个取样分机构是五个取样分机构; 在三个取样分机构的情况下,其三个取样管(2)的前端呈一字形排列或者呈品字形排列;在四个取样分机构的情况下,其四个取样管(2)的前端呈一字形排列或者呈矩形排列;在五个取样分机构的情况下,其五个取样管(2)的前端呈一字形排列或者呈X形排列。
【文档编号】G01N15/06GK105987868SQ201510066559
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】徐颖, 梅健
【申请人】上海北分仪器技术开发有限责任公司
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