烟气在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种烟气在线监测系统，包括取样管、第一过滤器、第一冷凝器和烟气分析仪，所述取样管与所述第一过滤器相连，所述第一过滤器与所述第一冷凝器相连，所述第一冷凝器与所述烟气分析仪相连，采集的气体依次经过所述取样管、所述第一过滤器和所述第一冷凝器后进入到所述烟气分析仪，其中：所述监测系统还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在所述取样管和所述第一过滤器之间，所述第二冷凝器为密闭箱体，所述第二冷凝器上设置有排水口，所述排水口通过堵盖封堵。本实用新型提供的烟气在线监测系统通过在取样管和第一过滤器之间设置第二冷凝器，排出了烟气中的绝大部分水分，避免了水分进入到烟气分析仪，造成对烟气分析仪的破坏。
【专利说明】烟气在线监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤炭焦化过程中烟气分析技术，尤其涉及一种烟气在线监测系统。
【背景技术】
[0002]烟气在线监测系统(CEMS)是煤炭焦化中烟气分析系统的重要运行设备，主要分析焦炉排放烟气中的S02、N0X、02和粉尘等重要参数，并24小时实时向环保部门传送。
[0003]如图1所示，取样烟气由装在烟道上就地取样装置获得，取样装置即带有取样探头11的取样管12，通过采样泵经取样管12送到烟气在线监测系统I'的烟气分析仪表13。
[0004]烟气到烟气在线监测系统I后，首先经过第一过滤器14进行一次干燥，烟气中的水分烟尘通过滤杯，冷凝水经第一蠕动泵15排出，经过一次干燥过滤的烟气进入第一冷凝器16，产生的冷凝水经第二蠕动泵17排出，最后烟气由烟气分析仪13自带的内置采样泵进入到烟气分析仪13中，各项参数的分析结果经在线监测的计算机处理，通过光缆和电缆的手段送到DCS画面和环保部门。
[0005]现有技术中，取样管12容易积水，样气中的SO2和SO3溶解于水中，产生H2SO3和H2SO4腐蚀管路。另外，蠕动泵的管路稍有破损，漏气，冷凝水就不能排出，溶解了酸性气体的冷凝水进入烟气分析仪，导致烟气分析仪损坏。同时，采样过程中，样气中的烟尘与水混合，固化后堵塞管路，若利用反吹系统来清理堵塞，反吹压力太大，容易撑开管路中的接头，致使管路漏气，影响样气的采集。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供一种烟气在线监测系统，以解决现有技术中的问题，减少冷凝水的产生，防止烟气分析仪的损坏。
[0007]本实用新型提供了一种烟气在线监测系统，包括取样管、第一过滤器、第一冷凝器和烟气分析仪，所述取样管与所述第一过滤器相连，所述第一过滤器与所述第一冷凝器相连，所述第一冷凝器与所述烟气分析仪相连，采集的气体依次经过所述取样管、所述第一过滤器和所述第一冷凝器后进入到所述烟气分析仪，其中:
[0008]所述监测系统还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在所述取样管和所述第一过滤器之间，所述第二冷凝器为密闭箱体，所述第二冷凝器上设置有排水口，所述排水口通过堵盖封堵。
[0009]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是，还包括:排水蠕动泵，所述排水蠕动泵与所述排水口相连。
[0010]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述取样管的外壁上贴合覆盖有用于对所述取样管加热的伴热带。伴热带的形式有多种，例如蒸汽伴热或电拌热等。
[0011]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述伴热带通过扎带缠绕捆绑在所述取样管上。伴热带还可以通过粘接或者挂接等其他形式来与取样管固定贴紧。[0012]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述伴热带通过U形卡夹卡在所述取样管上。
[0013]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述伴热带的端头设置有绝缘接头。绝缘接头可以采用胶结绝缘接头。
[0014]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述第二冷凝器为透明的密闭箱体。第二冷凝器也不仅仅限于透明的密闭箱体，只要其热交换性能好，采用导热性能好的材料制成即可。
[0015]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述第二冷凝器的壁厚是0.1-0.3mm。
[0016]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述第二冷凝器的壁厚是0.2mmο
[0017]如上所述的烟气在线监测系统，其中，优选的是:所述第二冷凝器的容积为400-600ml。
[0018]本实用新型提供的烟气在线监测系统通过在取样管和第一过滤器之间设置第二冷凝器，排出了烟气中的绝大部分水分，避免了烟气与水混合固化后对管路造成的堵塞，同时也避免了水分进入到烟气分析仪，造成对烟气分析仪的破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中烟气在线监测系统结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的烟气在线监测系统结构示意图；
[0021]图3为绑有伴热带的取样管结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0023]图1为现有技术中烟气在线监测系统结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的烟气在线监测系统结构示意图，图3为绑有伴热带的取样管结构示意图。
[0024]本实用新型实施例提供了一种烟气在线监测系统1，如图2所示，该监测系统I包括取样管12，取样管12的端部设置有取样探头11，取样时，将取样探头11插入到待测气体中。
[0025]监测系统I还包括第一过滤器14、第一冷凝器16和烟气分析仪13，取样管12与第一过滤器14相连，第一过滤器14与第一冷凝器16相连，第一冷凝器16与烟气分析仪13相连，采集的气体依次经过取样管12、第一过滤器14和第一冷凝器16后进入到所述烟气分析仪13。其中，该监测系统I还包括第二冷凝器18，第二冷凝器18设置在取样管12和第一过滤器14之间，第二冷凝器18为密闭箱体，第二冷凝器18上设置有排水口(未示出)，排水口通过堵盖(未示出)封堵。堵盖可以是通过过盈配合封堵在排水口，也可以是通过内外螺纹配合的方式封堵在排水口。第二冷凝器也不仅仅限于透明的密闭箱体，只要其热交换性能好，采用导热性能好的材料制成即可。[0026]第一过滤器14包括有多个干燥滤杯，烟气中的水分烟尘在进入第一过滤器14之前，首先通过进气管19进入第二冷凝器18中，第二冷凝器18为密闭箱体，含有水分的烟尘在第二冷凝器18内循环流出，经出气管110再通过第一过滤器14的滤杯，产生的冷凝水由第一蠕动泵15排出，烟气继续进入到第一冷凝器16，产生的冷凝水由第二蠕动泵17排出，进气管19和出气管110均插入到密闭的第二冷凝器18中。第二冷凝器18中产生的冷凝水经打开堵盖后，从排水口排出。将第一蠕动泵15和第二蠕动泵17的安装位置设置的偏低，有助于冷凝水的排放，使冷凝水在重力作用下流出。
[0027]优选的是，上述第二冷凝器18为透明的密闭箱体，透明的箱体可以使人直观的看到第二冷凝器18内冷凝水的液位，从而制定排水时间。
[0028]进一步地，设置第二冷凝器18的壁厚为0.1-0.3mm,优选为0.2mm。第二冷凝器18的壁厚较薄，能够更好的外界进行换热，排出烟气中的水分。在实际的应用中，可以选择塑料制成容器，容器的形状可以与多种，可以是塑料瓶，也可以是规则形状的箱体。第二冷凝器18也不仅仅限于透明的密闭箱体，只要其热交换性能好，采用导热性能好的材料制成即可。
[0029]本实施例中，为了节约成本，采用手动放水的方式，将堵盖打开后，将第二冷凝器18内的水排放。因此，可以设置第二冷凝器18的容积为400-600ml，优选为500ml。每次通过第二冷凝器18的排水口排出的水量大约在200-300ml左右。经计算，该第二冷凝器18排出的水分占整个监测系统I排出水量的三分之二。也可以采用自动排水的方式对第二冷凝器18进行排水，在排水口处设置排水蠕动泵，该排水蠕动泵与排水口相连。这种方式节约了人力，无须人工排水，也不必限定第二冷凝器18的容积。
[0030]在上述实施例的基础上，在取样管12的外壁，贴合覆盖有用于对取样管12加热的伴热带113，该伴热带113贴合在整个取样管12的管路外壁，以补充被保温管道的热损失。伴热方式有多种，较为常见的有电伴热，电伴热就是利用电伴热设备将电能转化为热能，通过直接或间接的热交换，补充被伴热设备通过保温材料所损失的热量，并采用温度控制，达到跟踪和控制伴热设备内介质的温度，使之维持在一个合理和经济的水平上。还可以采用蒸汽伴热或电拌热等。
[0031]优选的是，将伴热带113通过扎带111缠绕捆绑在取样管12上，如图3所示。或通过U形卡夹将伴热带113卡在取样管12上。从而能够使伴热带113更贴近取样管12，对取样管12保温效果更好。伴热带113还可以通过粘接或者挂接等其他形式来与取样管12固定贴紧。
[0032]进一步地，伴热带113的端头设置有绝缘接头112，能够保证长时间露天工况下伴热带113不漏电。取样管12全程设置有伴热带113，使取样管12中样气的温度保证在100-120°C之间。管路中没有液态水，彻底解决了管路腐蚀的问题，同时避免了水分进入到烟气分析仪13，造成对烟气分析仪13的破坏。
[0033]本实用新型实施例提供的烟气在线监测系统通过在取样管和第一过滤器14之间设置第二冷凝器，排出了烟气中的绝大部分水分，避免了烟气与水混合固化后对管路造成的堵塞，同时也避免了水分进入到烟气分析仪，造成对烟气分析仪的破坏。
[0034]本实用新型实施例提供的烟气在线监测系统在四个月内，整个系统的故障率下降了 80%左右。[0035] 最后应说明的是:以上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。
【权利要求】
1.一种烟气在线监测系统，包括取样管、第一过滤器、第一冷凝器和烟气分析仪，所述取样管与所述第一过滤器相连，所述第一过滤器与所述第一冷凝器相连，所述第一冷凝器与所述烟气分析仪相连，采集的气体依次经过所述取样管、所述第一过滤器和所述第一冷凝器后进入到所述烟气分析仪，其特征在于: 所述监测系统还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器设置在所述取样管和所述第一过滤器之间，所述第二冷凝器为密闭箱体，所述第二冷凝器上设置有排水口，所述排水口通过堵盖封堵。
2.根据权利要求1所述的烟气在线监测系统，其特征在于，还包括:排水蠕动泵，所述排水蠕动泵与所述排水口相连。
3.根据权利要求1或2所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述取样管的外壁上贴合覆盖有用于对所述取样管加热的伴热带。
4.根据权利要求3所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述伴热带通过扎带缠绕捆绑在所述取样管上。
5.根据权利要求3所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述伴热带通过U形卡夹卡在所述取样管上。
6.根据权利要求3所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述伴热带的端头设置有绝缘接头。
7.根据权利要求1所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述第二冷凝器为透明的密闭箱体。
8.根据权利要求7所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述第二冷凝器的壁厚是0.1-0.3mm。
9.根据权利要求8所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述第二冷凝器的壁厚是0.2mmο
10.根据权利要求7所述的烟气在线监测系统，其特征在于:所述第二冷凝器的容积为400-600ml。
【文档编号】G01N33/00GK203688521SQ201320778821
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】刘双平, 宋占增, 张玲, 陆扬, 郭永, 董龙烜, 武金鑫, 狄世锋 申请人:中国庆华能源集团有限公司, 内蒙古庆华集团有限公司