一种造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置的制作方法

本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及一种造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置。

背景技术：

FGD英文全称为“Flue gas desulfurization”，是指烟气脱硫，烟道气脱硫。脱硫的化学原理为：吸收液经脱硫塔顶部喷嘴喷淋雾化进入，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个填料层断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCL、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。

CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的缩写，是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置，被称为“烟气自动监控系统”，亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”。

FGD脱硫系统的运行中经常性的增加浆液循环量，从而控制排放指标在合格的范围内，因此FGD脱硫系统的出口烟气含水量高，在CEMS采样过程，采样管内由于烟气含水份高，极易在采样管出现积水现象，使烟气采样通道堵塞，造成样品采样不均匀，环保指标SO₂不稳定升高，造成监测数据不准确，并产生投运的循环泵电量损失，以及增加设备运行时间等等情况。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置，用于解决现有的CEMS分析检测采样管内易积水，使烟气采样通道堵塞，样品采样不均匀的问题。

本发明是这样实现的：

一种造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置，包括CEMS分析仪、热交换装置、过滤器、气水分离器和密封储液装置；

脱硫塔的排烟通道包括水平向布置的水平管段和竖直向布置的垂直管段，所述排烟通道的一端连接于脱硫塔，另一端连接于烟囱；

所述热交换装置设置于脱硫塔排烟通道的垂直管段内，所述热交换装置包括两片以上板状的热交换片，热交换片内布有冷媒循环网路，热交换片垂直设置于垂直管段的内侧壁上，冷媒在热交换片内与排烟通道内的烟气进行热交换，热交换片的下缘设置有冷凝水接水槽，冷凝水接水槽通过管道连接于设置于排烟通道外的储水箱；

所述垂直管段内，热交换装置的上方设置有烟气采样通道，所述烟气采样通道倾斜向上延伸，烟气采样通道的末端连接于所述CEMS分析仪；

所述烟气采样通道为双层中空管道，包括内层管壁、外层管壁和内层管壁与外层管壁之间的夹层空腔，所述内层管壁内设置有用于将排烟通道的烟气抽进烟气采样通道的抽风机，内层管壁的底部上设置有两个以上连通于夹层空腔的通孔，所述外层管壁的内侧面上设置有环形出风口，所述环形出风口朝向脱硫塔排烟通道，并且环形出风口通过管道连接有气体压缩装置；

所述过滤器和气水分离器依次设置于所述烟气采样通道的内层管壁内，所述密封储液装置设置于烟气采样通道外，气水分离器通过冷凝去除烟气中的水气，气水分离器的排水口通过管道连接于所述密封储液装置。

进一步的，所述热交换片为平板式结构，热交换片所在平面与竖直方向的夹角为30°至60°。

进一步的，所述烟气采样通道的倾斜角度为15～30°。

进一步的，连接于环形出风口的气体压缩装置设置于烟气采样通道外，为离心风机或轴流风机。

进一步的，所述烟气采样通道的内层管壁内还设置有指向排烟通道的反向出风口，所述反向出风口通过管道和阀门连接于压缩气源，所述阀门每隔一设定时间开通，向所述内层管壁吹入压缩气体。

本发明的有益效果为：本发明造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置在脱硫塔的排烟通道内设置有包括多个热交换片的热交换装置，不仅能够有效回收烟气中的余热，并且可使烟气中的部分水气冷凝，降低总体烟气的含水率；进一步的，本发明中烟气采样通道是倾斜向上设置于热交换器上方，便于通道内的积水靠自身重力排出，并且烟气采样通道设置有过滤器和气水分离器，可进一步降低进入采样通道内的烟气的含水率；在本发明中，所述采样通道为双层中空通道，内层管壁底部设置有通孔，外层管壁的内侧面上设置有指向排烟通道的环形出风口，环形出风口产生的高速气流使内层管壁底部的通孔产生指向夹层空腔的负压，从而将积于内层管壁底部的积水排出。因此本发明有效解决的了烟气采样通道积水堵塞的问题，保证了CEMS采样检测的稳定性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置的示意图；

图2为本发明具体实施方式中烟气采样通道的结构示意图。

标号说明：

1、脱硫塔；2、热交换器；3、烟囱；4、烟气采样通道；5、CEMS分析仪；6、过滤器；7、气水分离器；8、抽风机；9、气体压缩装置；11、水平管段；12、垂直管段；21、热交换片；22、储水箱；41、外层管壁；42、内层管壁；43、通孔；44、环形出风口；71、密封储液装置。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本发明实施例，一种造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置，该造纸厂锅炉湿法脱硫烟气检测装置包括CEMS分析仪5、热交换装置2、过滤器6、气水分离器7和密封储液装置71。

所述脱硫塔1为是用于烟气脱硫的装置，脱硫的化学原理为：吸收液经脱硫塔顶部喷嘴喷淋雾化进入，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个填料层断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCL、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏，脱硫塔1内脱硫后的烟气通过排烟通过排出。在本实施例中，脱硫塔的排烟通道包括水平向布置的水平管段11和竖直向布置的垂直管段12，所述排烟通道的一端连接于脱硫塔1，另一端连接于烟囱3。

所述热交换装置2设置于脱硫塔排烟通道的垂直管段12内，所述垂直管段12内热交换装置2的上方设置有烟气采样通道4，所述烟气采样通道4倾斜向上延伸，烟气采样通道4的末端连接于所述CEMS分析仪5。所述过滤器6和气水分离器7设置于烟气采样通道4内，用于对采样通道内的烟气进行过滤与除湿。优选的，所述烟气采样通道4的倾斜角度为15～30°，即烟气采样通道4与水平方向的夹角为15～30°本实施例中，烟气采样通道是倾斜向上设置于热交换器上方，便于通道内的积水靠自身重力排出。

所述热交换装置2包括两片以上板状的热交换片21，热交换片21的材质为铝材或铝合金，热交换片21内布有冷媒循环网路，冷媒循环网路内流动有用于与热烟气进行热交换的冷媒。在本实施例中，所述冷媒为冷却水。所述热交换片21垂直设置于垂直管段12的内侧壁上，热烟气与热交换片表面接触，将热量传递给热交换片，并与冷媒循环网路中的冷媒进行热交换。在热交换过程中，热烟气中的水分遇冷会凝结成液态冷凝水。在本实施例中，所述热交换片21的下缘设置有冷凝水接水槽，冷凝水接水槽通过管道连接于设置于排烟通道外的储水箱22，因此冷凝水被排出至排烟通道外。优选的，所述热交换片21所在平面与竖直方向的夹角为30°至60°，在此角度范围内，即能够保证热烟气与热交换片充分接触，使热烟气与冷媒充分热交换，同时又不会对脱硫塔的排烟效率产生影响。

在脱硫塔1的排烟通道内设置有包括多个热交换片的热交换装置2，不仅能够有效回收烟气中的余热，并且可使烟气中的部分水气冷凝，降低总体烟气的含水率，从而降低了进入烟气采样通道内的烟气的含水率。

请参阅图2，在本实施例中，所述烟气采样通道4为双层中空管道，包括内层管壁42、外层管壁41和内层管壁42与外层管壁41之间的夹层空腔，所述内层管壁42内设置有用于将排烟通道的烟气抽进烟气采样通道的抽风机8。所述过滤器6和气水分离器7依次设置于所述烟气采样通道的内层管壁42内，所述密封储液装置71设置于烟气采样通道4外，气水分离器7的排水口通过管道连接于所述密封储液装置71。

其中，所述过滤器6包括滤网和除尘使用的正电极片和负电极片，所述滤网可过滤一些粒径较大的杂质，如排烟通道内的烟灰团；所述正电极片相对且平行设置，在两电极片之间形成高压静电场，烟尘等细颗粒在高压静电场的作用下向电极移动并吸附于电极上。所述气水分离器内设置有多个冷凝片，烟气中的水气接触冷凝片时冷凝成液体，并排出至密封储液装置71。所述气水分离器可进一步降低进入采样通道内的烟气的含水率，从而降低采样通道积水发生的概率。

其中，所述内层管壁42的底部上设置有两个以上连通于夹层空腔的通孔43，所述外层管壁41的内侧面上设置有环形出风口44，所述环形出风口44朝向脱硫塔排烟通道，并且环形出风口通过管道连接有气体压缩装置9。气体压缩装置9用于产生压缩气体并通过管道从环形出风口44吹出，图2中的箭头表面采样通道内气体流动方向。其中，所述气体压缩装置设置于烟气采样通道外，通过管道与环形出风口44连接，气体压缩装置可以为离心风机或轴流风机。

在实施例中，所述采样通道为双层中空通道，内层管壁底部设置有通孔43，指向排烟通道的环形出风口44产生的高速气流使内层管壁底部的通孔43产生指向夹层空腔的负压，使通孔处的气流流向外夹层空腔，并最终流向排烟通道里，从而将积于内层管壁底部的积水排出。因此本发明有效解决的了烟气采样通道积水堵塞的问题，保证了CEMS采样检测的稳定性。

在一实施例中，所述烟气采样通道的内层管壁42内还设置有指向排烟通道的反向出风口，所述反向出风口通过管道和阀门连接于外置的压缩气源，所述阀门每隔一设定时间开通，向所述内层管壁吹入反向压缩气体。所述反向压缩气体的流速大，可将过滤器6和气水分离器7上的积尘吹出至排烟通道内，并且可将内层管壁内的残余积水一并反吹至排烟通道内。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。