专利名称：一种用于cems系统的湿度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型用于灰尘量高、腐蚀性大的环境中测量湿度，尤其在电厂中CEMS系统 上湿度测量的应用，为一种用于CEMS系统的湿度测量装置。
背景技术：
目前，在国内应用的在电厂脱硫CEMS系统上湿度测量中，都是直接通过安装在烟 道内的湿度传感器进行测量，但是国内目前使用的众多湿度传感器都不耐腐蚀，怕粉尘 堵塞。而脱硫烟道内的烟气又含有一定粉尘浓度和腐蚀性，这就使得在这种恶劣烟气内 工作的湿度传感器使用寿命非常低，更换或维护的频率高。
国内还有通过干湿氧测量的原理进行转换成烟气湿度，但这种测量方式的测量误差 很大，原因在于，干氧的干燥程度不统一，其次是干湿氧仪表的测量的精度和稳定度都 不一样，在实际应用中，经常会计算得出的湿度为负数。
发明内容
本实用新型要解决的问题是针对现有电厂脱硫CEMS系统的湿度测量中，湿度传 感器寿命短或测量误差大的问题，提供一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度 测量装置。
本实用新型的技术方案为 一种用于CEMS系统的湿度测量装置，连接在系统的工 艺管道上，包括湿度转移器、待测烟气流量计和水气流量计，湿度转移器包括外层管、 内层管和湿度传感器，内层管为Nafion干燥管，内层管内为待测烟气腔，与工艺管道 连接，外层管与内层管构成水气腔，水气腔与待测烟气腔相互独立，分别设有出入口， 湿度传感器设置于水气腔，水气腔连接干燥气源，待测烟气流量计设置在待测烟气腔与 工艺管道之间，水气流量计设置在水气腔与干燥气源之间。
作为除去待测烟气中粉尘的预处理，本实用新型在工艺管道与湿度转移器间还设有 烟气灰尘过滤部分，包括压縮气源、电磁阀、两加热温控装置和过滤器，工艺管道连接 过滤器的输入，压縮气源连接过滤器，电磁阀设置在压縮气源与过滤器之间， 一加热温 控装置设置在过滤器旁，另一加热温控装置与待测烟气流量计设置在过滤器与湿度转移 器的待测烟气腔的连接通路上。本实用新型待测烟气腔连接抽气泵，湿度转移器的外层管为不锈钢管。 本实用新型的湿度转移器，是将通过Nafion千燥管内的烟气湿度通过Nafion千燥 管转移到Nafion干燥管外干燥的空气内，即由待测烟气腔转移到水气腔，由水气腔的 湿度传感器检测湿度。通过连续抽取工艺管道内烟气，先过滤粉尘，再将含有腐蚀性的 烟气通过湿度转移器的待测烟气腔，其中的水分通过Nafion干燥管全部置换到另一独 立的流路管道，即水气腔，在Nafion干燥管的作用下，只有水分过去，在水气腔内装 有湿度传感器，通过对比两个腔内的气体流量得出原烟道内烟气湿度。
本实用新型提供了一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度测量装置，在 CEMS系统上的应用效果优异，测量精度不受影响，湿度传感器的使用寿命长，解决了 目前国内电厂脱硫工程中CEMS系统上湿度测量的湿度传感器容易被烟道内灰尘堵塞和 被烟道内腐蚀性气体腐蚀，导致使用寿命非常低的现状，具有应用前景广、应用面宽、 适用于在灰尘量高腐蚀性大的环境中测量湿度的场合，尤其是在电厂中CEMS系统上湿 度测量的应用。通过本实用新型可形成无粉尘、无腐蚀气体、无凝结水的湿度监测环境， 湿度传感器的使用寿命可以达到2年以上，仪器漂移不大于1。/。RH，维护校对频率l次 /半年，使得电厂脱硫烟气在线湿度监测的测量精度提高，维护周期延长，使用寿命加 大，为环保监测数据的连续性、准确性提供必要保证。
图1为本实用新型的湿度转移器结构示意图。 图2为本实用新型实施例的示意图。
具体实施方式
如图l，本实用新型的湿度转移器16包括外层管1、内层管2和湿度传感器3，内 层管2为Nafion干燥管，内层管2内为待测烟气腔A，与工艺管道12连接，外层管1 与内层管2构成水气腔B，水气腔B与待测烟气腔A相互独立，待测烟气腔A设有入口 a，出口b，水气腔设有入口c，出口d，湿度传感器3设置于水气腔B的出口 d附近， 水气腔B的入口 c连接干燥气源20。
待测烟气流量计18测量待测烟气腔A内的烟气流量，水气流量计19测量水气腔B 内的气体流量。
如图2，为本实用新型的一个具体实施例，工艺管道12与湿度转移器16间设有烟气灰尘过滤部分，包括压縮气源10、电磁阀11、两加热温控装置13和过滤器15，工 艺管道12连接过滤器15的输入，压縮气源10连接过滤器15，电磁阀ll设置在压縮 气源10与过滤器15之间，压縮气源IO和电磁阀11用于过滤器15的反吹自清灰；一 加热温控装置13设置在过滤器15旁，另一加热温控装置13与待测烟气流量计18设置 在过滤器15与湿度转移器16的待测烟气腔A的连接通路上，加热温控装置用于气体传 输过程中的保温保湿，属于现有技术不再详述；水气流量计19设置在水气腔B与干燥 气源20之间，待测烟气腔A连接抽气泵17，湿度转移器16的外层管1为不锈钢管。
本实用新型装置的原理在于，先将含有粉尘和腐蚀性气体的烟气从工艺管道内抽 出，过滤掉粉尘，然后把不含粉尘的烟气中的水分从烟气中分离出来，分离到另一独立 的干燥空气流路内，在此流路内安装湿度传感器，此时的独立干燥空气流路内的气体是 不含粉尘和腐蚀性气体的，只含有原待测烟气中的水分，从而解决了粉尘和腐蚀性气体 对湿度传感器的损伤。经Nafion管处理后，水气腔中烟气S02: Omg/Nm3;烟气NOx: Omg/Nm3;烟气烟尘Omg/Nm3。
在本实用新型的具体实现为原烟气经过过滤器15，将烟气中粉尘过滤掉，无尘 烟气经过待测烟气流量计18，到达湿度转移器16，在湿度转移器16中，无尘烟气山入 口a进入待测烟气腔A内，由出口 b离开待测烟气腔A，即Nafion干燥管，通过抽气 泵17排走。无尘烟气在流经Naficm干燥管过程中，烟气中的水分通过Nafi.on干燥管 被置换到水气腔B内，干燥气源20将干燥无油的压縮气体经过水气流量计19后，由水 气腔B的入口 c进入水气腔B，将水气腔B内从待测烟气腔A置换出的水分全部带往出 口d，并经过设置的湿度传感器3，测量出湿度后，经出口d排出。
根据湿度转换公式相对湿度=(绝对湿度/饱和蒸气压)X100%;根据水分质量
守衡，将待测烟气中的水分分离后满足烟气绝对湿度X烟气流量^水气绝对湿度X水 气流量；得到湿度测量关系式
待测烟气湿度-水气湿度XTxX水气流量/ (Tn X待测烟气流量) 其中Tx为水气腔B内温度下的饱和蒸汽压，Tn为烟道内温度下的饱和蒸汽压， 饱和蒸气压与气压和温度有关，可以查表得到，不再详述。通过严格控制湿度烟气流量 计18和水气流量计19的流量得到烟气流量和水气流量，测量水气腔B的湿度数据， 烟道内的温度可以油CEMS系统本身获得，水气腔B内设置的湿度传感器3同时也可 以测量水气腔B内的温度，査表得相应的饱和蒸气压值，由上述关系式，经后台计算， 即可得待测烟气的湿度数值。例待测烟气流量计18测得流量为1L/Min,水气流量计19测得流量为2L/Min,此 时湿度传感器3测得湿度值为30%,测得烟道和水气腔B内的温度相同，得到实际烟 道内烟气湿度为60%，实现在线监测烟气湿度。
本实用新型装置的原理在于，通过过滤粉尘，置换原烟气水分后再测量湿度的办法， 来解决粉尘堵塞和气体腐蚀的问题，在不脱离本实用新型设计思想的情况下，对本实用 新型做出的任何形式的改变均应属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种用于CEMS系统的湿度测量装置，连接在系统的工艺管道(12)上，其特征是包括湿度转移器(16)、待测烟气流量计(18)和水气流量计(19)，湿度转移器(16)包括外层管(1)、内层管(2)和湿度传感器(3)，内层管(2)为Nafion干燥管，内层管(2)内为待测烟气腔(A)，与工艺管道(12)连接，外层管(1)与内层管(2)构成水气腔(B)，水气腔(B)与待测烟气腔(A)相互独立，分别设有出入口，湿度传感器(3)设置于水气腔(B)，水气腔(B)连接干燥气源(20)，待测烟气流量计(18)设置在待测烟气腔(A)与工艺管道(12)之间，水气流量计(19)设置在水气腔(B)与干燥气源(20)之间。
2、 根据权利要求1所述的一种用于CEMS系统的湿度测量装置，其特征是工艺管道(12)与湿度转移器(16)间还设有烟气灰尘过滤部分，包括压縮气源(10)、电磁阀(11)、两加热温控装置(13)和过滤器(15)，工艺管道(12)连接过滤器(15)的输入，压缩气源(10)连接过滤器(15)，电磁阀(11)设置在压縮气源(10)与过滤器(15)之间， 一加热温控装置(13)设置在过滤器(15)旁，另一加热温控装置(13)与待测烟气流量计(18)设置在过滤器(15)与湿度转移器(16)的待测烟气腔(A)的连接通路上。
3、 根据权利要求1或2所述的一种用于CEMS系统的湿度测量装置，其特征是待测烟气腔(A)连接抽气泵(17)。
4、 根据权利要求1或2所述的一种用于CEMS系统的湿度测量装置，其特征是湿度转移器(16)的外层管(1)为不锈钢管。
5、 根据权利要求3所述的一种用于CEMS系统的湿度测量装置，其特征是湿度转移器(16)的外层管(1)为不锈钢管。
专利摘要一种用于CEMS系统的湿度测量装置，连接在系统的工艺管道上，包括湿度转移器、待测烟气流量计和水气流量计，在工艺管道与湿度转移器间还设有烟气灰尘过滤部分。本实用新型提供了一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度测量装置，在CEMS系统上的应用效果优异，测量精度不受影响，湿度传感器的使用寿命长，解决了目前国内电厂脱硫工程中CEMS系统上湿度测量的湿度传感器容易被烟道内灰尘堵塞和被烟道内腐蚀性气体腐蚀，导致使用寿命非常低的现状，具有应用前景广、应用面宽、适用于在灰尘量高腐蚀性大的环境中测量湿度的场合，尤其是在电厂中CEMS系统上湿度测量的应用。
文档编号G01N1/24GK201413262SQ20092004564
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者斌 俞, 浏 刘, 周黎辉, 康运奇, 煜 杜 申请人:南京盛唐电力控制系统有限公司