专利名称：一种排放烟气中湿度的测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体监测，特别涉及一种排放烟气中湿度的测量方法及装置。
背景技术：
为了有效地监控污染源的污染物排放情况，目前多采用烟气排放连续监测 系统去测量烟道内有害气体的浓度、烟气的流速、烟气的湿度等参数，并将所 述测得参数送到环保监控部门，以便根据测得参数采取相应对策。
现有的烟气排放连续监测系统中，采用在位法检测烟道内烟气的湿度湿 度传感器插入到被测烟道内，直接测得烟气湿度。该检测方法主要存在如下不 足
1、 湿度传感器易损坏、使用寿命短、成本高 烟道内环境恶劣，高粉尘、强腐蚀性，湿度传感器易损坏； 烟道内易出现液态水和测量杂质，如在热电厂中，当锅炉开炉或停炉时，
此时特别容易造成湿度传感器的损坏；
为了提高传感器寿命，需要增加探头设计的复杂性，显著增加了探头的成本。
2、 应用范围有限
当烟道内烟气出现结露时，湿度测量失真且湿度传感器易损坏，因此在湿 法脱硫或水幕除尘后的应用点不能使用；
在烟气温度高于湿度传感器的使用环境要求的情况下不能使用。
3、 安装、维护困难
需要在被测烟道上单独增加取样孔并安装法兰，增加客户投入成本和实施 的工作量；
烟气排放连续监测系统的取样点通常在被测烟道如烟囱的中部或更高，如 40m，位置较高使湿度传感器的日常维护巡检和故障处理变得困难。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种能有效延长湿度传感器使
用寿命、应用范围广的排放烟气中湿度的测量方法，以及一种能有效延长湿度 传感器使用寿命、应用范围广、安装和维护容易的排放烟气中湿度的测量装置。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案 ' 一种排放烟气连续监测方法，包括以下步骤
a、 取样步骤 从烟道内取出待测烟气；
b、 预处理步骤
对所述待测样气进行过滤、保温处理，得到待测样气；
c、 测量步骤
所述待测样气被通入检测腔内，检测腔内的电容式湿度传感器将测得信号 送分析模块，经处理后得到烟道内烟气的湿度；
在上述各步骤中，保持待测烟气、待测样气的温度高于水分的露点。
作为优选，在所述步骤c中，测得待测样气的压力，并将测得信号送分析 模块。
作为优选，所述待测样气被通入气体室内，光源发出的测量光穿过气体室 内的待测样气，经吸收后被接收；接收信号经处理后得到待测样气中气体成分 的参数，待测样气的温度高于水分的露点。
为了实施上述方法，本发明还提出了这样一种排放烟气中湿度的测量装置， 包括取样装置、预处理装置、加热装置和设置在预处理装置之后的湿度测量装 置，所述湿度测量装置包括检测腔、分析模块、压力传感器、设置在检测腔内 的电容式湿度传感器，所述电容式湿度传感器、压力传感器的输出端连接分析 模块；所述加热装置与所述检测腔配合，用于加热检测腔内的气体，从而使所 述气体的温度高于水分的露点。
作为优选，所述测量装置还包括压力传感器，压力传感器的输出端连接所 述分析模块。
作为优选，还包括气体室和气体测量装置，气体室设置在预处理装置之后， 气体测量装置包括光源、探测器和分析装置。
作为优选，所述湿度传感器是高分子薄膜电容式。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
1、 湿度传感器使用寿命长
采取取样法取样烟道内高粉尘、强腐蚀的烟气，经过过滤、保温后测量， 处理后的烟气测量环境好，延长了湿度传感器的使用寿命；
由于是在整个湿度测量装置中保温所述烟气，使烟气的温度始终高于水的 露点，因此，待测烟气中不存在液态水，延长了湿度传感器的使用寿命。
2、 应用范围广
由于在整个测量过程中保证烟气的温度始终高于水的露点，因此烟气不会 出现结露，湿度测量准确，适用于各种复杂、恶劣工况。
3、 安装、维护容易
无需在被测烟道上单独增加取样孔并安装法兰，只需在现有烟气排放连续 监测系统上改进即可；
'湿度测量装置可以设置在地面，安装、维护方便。
图1为实施例1中排放烟气中湿度的测量装置的结构示意图； 图2为实施例2中排放烟气中湿度的测量装置的结构示意图。
具体实施例方式
以下实施例对本发明的结构、功能和应用等情况做了进一步的说明，是本 发明几种比较好的应用形式，但是本发明的范围并不局限在以下的实施例。
实施例1:
如图1所示， 一种排放烟气中湿度的测量装置，应用在热电厂的烟气排放
连续监测系统中，安装在热电厂的烟囱1上，包括取样装置、预处理装置、湿
度测量装置、加热装置、气体室61和气体测量装置62。
取样装置包括取样探头2、射流泵8，所述取样探头2安装在烟囱1上。 预处理装置包括一级预处理装置31和二级预处理装置32，用于过滤掉烟气
中的粉尘、焦油等物质，使烟气变得清洁，满足测量的需要。 一级预处理装置
31和二级预处理装置32之间通过伴热管线4连接。
气体测量装置62包括光源、探测器和分析单元；气体室61和气体测量装
置62间通过光纤连接。
所述湿度测量装置包括检测腔71、分析模块73、设置在检测腔内的高分子 薄膜电容式湿度传感器72，所述检测腔安装在气体室61的出口端，所述湿度传 感器72的输出端连接所述分析模块73。
所述射流泵8安装在检测腔71的出口端，用于和所述取样探头2配合取出 烟囱1内的烟气。
所述加热装置分为两部分,其中一部分5-1用于加热所述取样探头2和一级 预处理装置31，另一部分5-2用于加热二级预处理装置32、气体室61和检测腔 71，使烟气及样气的温度始终高于水的露点。
本发明还揭示了一种排放烟气中湿度的测量方法，包括以下步骤
a、 取样步骤
射流泵8工作，通过取样探头2取样烟囱1内的烟气，加热所述取样探头2， 使取样探头2内的烟气温度为18(TC，高于水的露点；
b、 预处理步骤
取样烟气经过一级预处理装置31后，通过伴热管线4输送到二级预处理装 置32，伴热管线3采用加热方式使内部的待测样气温度为140°C，高于水的露 占.
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预处理装置过滤掉烟气中的粉尘、焦油等颗粒物，从而得到待测样气；同 时，加热装置5-2加热所述二级预处理装置32，使该装置32内的烟气温度为 180°C，高于水的露点；
'c、待测烟气通到气体室61内
光源发出的光穿过气体室61内的样气，后被探测器接收，经过分析装置62 内分析单元的分析后得到样气中各成分气体的参数，如氮氧化物、二氧化硫的 浓度；
从所述气体室61流出的样气被通到检测腔71内，所述湿度传感器72将测 得信号送所述分析模块73，经分析后得到样气即烟囱1内烟气的相对湿度；
' 所述加热装置5-2加热所述气体室61和检测腔71，使内部的待测样气温度 为145°C，高于水的露点。
实施例2:
如图2所示， 一种排放烟气中湿度的测量装置，与实施例l不同的是
1、 去掉二级预处理装置。
2、 所述检测腔71设置在一级预处理装置31和气体室61之间，进口端与 一级预处理装置31连接。
3、 不再设置伴热管线，而是将取样探头2、 一级预处理装置31、气体室61、 检测腔71设置在加热装置5内。
4、 不再单独设置分析模块73，而是将湿度传感器72的测得信号送气体测 量装置62中的分析单元，并由该分析单元处理后得到烟气的湿度。
5、 压力传感器74设置在检测腔71和气体室61之间的气体管路上。 本实施例还揭示了一种排放烟气中湿度的测量方法，与实施例1不同的是
1、 取样探头2取样烟囱1内的烟气，之后输送到一级预处理装置31内。
2、 湿度传感器72、压力传感器74将测得信号送气体测量装置62中的分析 单元，经该分析单元分析后得到烟气的绝对湿度。
上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。在不脱离本发明精神
权利要求
1、一种排放烟气中湿度的测量方法，包括以下步骤a、取样步骤从烟道内取出待测烟气；b、预处理步骤对所述待测烟气进行过滤、保温处理，得到待测样气；c、测量步骤所述待测样气被通入检测腔内，检测腔内的湿度传感器将测得信号送分析模块，经处理后得到烟道内烟气的湿度；在上述各步骤中，保持待测烟气、待测样气的温度高于水分的露点。
2、 根据权利要求1所述的测量方法，其特征是在所述步骤c中，测得待 测样气的压力，并将测得信号送分析模块。
3、 根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征是所述待测样气被通入 气体室内，光源发出的测量光穿过气体室内的待测样气，经吸收后被接收；接 收信号经处理后得到待测样气中气体成分的参数，待测样气的温度高于水分的 露点。
4、 一种排放烟气中湿度的测量装置，包括取样装置、预处理装置、加热装 置和设置在预处理装置之后的湿度测量装置，所述湿度测量装置包括检测腔、 分析模块、设置在检测腔内的湿度传感器，所述湿度传感器的输出端连接分析 模块；所述加热装置与所述检测腔配合。
5、 根据权利要求4所述的测量装置，其特征是所述测量装置还包括压力 传感器，压力传感器的输出端连接所述分析模块。
6、 根据权利要求4或5所述的测量装置，其特征是还包括由气体室和气 体测量装置，气体室设置在预处理装置之后，气体测量装置包括光源、探测器 和分析装置。
7、 根据权利要求4或5所述的测量装置，其特征是所述湿度传感器是高 分子薄膜电容式。
全文摘要
本发明公开了一种排放烟气中湿度的测量方法，包括以下步骤a.从烟道内取出待测烟气；b.对所述待测烟气进行过滤、保温处理，得到待测样气；c.测量步骤所述待测样气被通入检测腔内，检测腔内的湿度传感器将测得信号送分析模块，经处理后得到烟道内烟气的湿度；在上述各步骤中，保持待测烟气、待测样气的温度高于水分的露点。本发明还公开了一种用于实现上述方法的测量装置。本发明具有可有效延长湿度传感器使用寿命、应用范围广、安装和维护容易等优点。
文档编号G01N27/22GK101387616SQ20081012150
公开日2009年3月18日 申请日期2008年10月9日 优先权日2008年10月9日
发明者李逾辉, 韩双来, 马建州 申请人:聚光科技(杭州)有限公司;杭州聚光环保科技有限公司