在线样气预处理系统的制作方法

本实用新型涉及烟气样气处理技术领域，具体地说，涉及在线样气预处理系统。

背景技术：

现有的烟气处理装置在对烟气进行在线分析时，通常需要对烟气样气进行必要的预处理，同时不影响样气中的二氧化硫和氮氧化物的水平，当标准冷凝器不能干燥到足够低露点以降低酸的露点时，传统的预处理系统无法满足该要求；另一方面，在烟气在线连续监测系统中，需对高流量、高湿度样气进行预处理时，有效去除样气中的酸雾、气体水份，同时保留需要监测的气体组分，例如SO₂、NO、CO、O₂、HCl 和HF等成份，也是传统的烟气预处理系统无法做到的。

技术实现要素：

为了解决目前烟气在线连续监测系统存在的问题，本实用新型提供一种在线样气预处理系统，其具体的技术方案如下：

在线样气预处理系统，其包括干燥管路、反吹管路与射流管路，其中：

所述干燥管路包括依次连接的样气入口2、截止阀3、自动排水过滤器4、干燥管5、露点仪6、样气出口7；

所述反吹管路包括反吹气体进气管路与反吹气体出气管路，所述反吹气体进气管路设置压缩空气入口16、干燥器15、流量计14；所述反吹气体出气管路设置负压器13、调压按钮9、压缩空气出口8；所述反吹气体进气管路与反吹气体出气管路连接于干燥管路的干燥管5的两端；

所述射流管路有两路：其中一路始于干燥管路的自动排水过滤器4，管路接入射流泵A10，所述射流泵A10设置三通接口，一通接入自动排水过滤器4引出的管路；二通接排水口A17；三通接入述反吹气体出气管路；

另一路射流管路从反吹气体出气管路中引出，在负压器13与调压按钮9之间的管路中设置射流泵B11，所述射流泵B11设置三通接口，一通和二通接入反吹气体出气管路；三通连接排水口B12。

进一步，所述样气入口2处设置伴热管1。

进一步，该系统还包括PLC控制系统，所述PLC系统对样气出口7的气体露点温度进行监控，如果露点值过高，PLC 会产生报警信号，并设置PID 控制回路，调整干燥管5的温度与自动排水过滤器4的排水周期时间间隔。

本实用新型所提供的在线样气预处理系统，具有以下优点：

第一：本系统中，通过干燥管路、反吹管路、射流管路及控制系统的合理设置，使样气在线预处理过程中，从气流中除去颗粒，酸雾、水蒸气而不损失气体分析物，而其不会影响SO₂含量。在低硫含量应用中，传统的冷凝器会丢失高达90%的气体分析物，因此不能用于精确的测量，更不能用于超低排放监测使用；本系统可保留90%的气体分析物，为精确测量提供保障。

第二:大气中的反吹气体从样气出口进入干燥器后，可将该部分干燥器冷却。反向气流沿干燥器流动，形成温度梯度。反吹气体通过干燥器时，经过加热达到理想的样气进气温度。温度梯度可迅速去除水蒸气，并减少最终的露点。如果反吹气温度开始下降到设定温度以下，系统背板会开始加热。通过铝加热块把背板中的热量传到干燥器的壳管。反吹气体流过干燥器壳从壳中获得热量。通过这一过程可严密控制反吹气体的最终温度，并保持连续的温度梯度。

第三：系统为高性能的气体分析提供热的气体采样。在不损失气体分子的情况下从气体中除去颗粒、酸雾和水气。当水或水气侵入气体分析仪时，由于堵塞或腐蚀，许多分析仪会遇到性能降低和维护问题。系统能在温度远远低于凝点去除水分，一般能达到低至-25℃的露点。且本系统可直接安装在烟道，不需要加热管线。可以达到防爆环境场合使用。该产品是连续排放及过程监测系统CEMS的理想之选。

附图说明

图1为本实用新型在线样气预处理系统的气路结构示意图。

图中标号：

1:伴热管；2：样气入口；3：截止阀；4：自动排水过滤器；5：干燥管；6：露点仪；7：样气出口；8：压缩空气出口；9：调压按钮；10：射流泵A；11：射流泵B；12：排水口B；13：负压表；14：流量计；15：干燥器；16：压缩空气入口；17：排水口A。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的在线样气预处理系统作进一步详细的说明。

参照图1，在线样气预处理系统，其包括干燥管路、反吹管路与射流管路，其中：所述干燥管路依次设置样气入口2、截止阀3、自动排水过滤器4、干燥管5、露点仪6、样气出口7；干燥管5优选采用膜式干燥管，安装在自动排水过滤器4的下游。样气进入干燥管5后，分流到若干个小直径的气体干燥管中，气体干燥管呈平行束排列，干燥反吹气体进入干燥器后逆向与气体干燥膜管壁接触，通过渗透蒸馏有选择性地把样气中的水蒸气从样气中平衡并带出。气体干燥管膜内外侧水蒸气分压的差别驱使样气中的水蒸气通过管壁，进入干燥的反吹气体中，随着湿样气从进气口流到出气口，水分不断地被通过气体干燥管进入管外的干燥的反吹气。因此样气通过干燥器时其露点被降低了。

露点仪6用于保护敏感的露点感应器不受腐蚀性气体和冷凝水的损害，实时显示样气的露点值、相对湿度/露点及温度，并在露点>5℃时产生报警。露点仪其中一个电伏压输出是0-5VDC，与其相对应的是气室内的相对湿度(RH)，另外一个电压输出是0-5VDC，与其相对应的是气室内气体的温度。这些信号传输到PLC，然后PLC会根据相应的计算公式，计算出与其对应的露点值，并且显示在屏幕上。如果探测到的数值不在PLC 程序设定的范围内，系统将会发出报警信号。

所述反吹管路包括反吹气体进气管路与反吹气体出气管路，所述反吹气体进气管路设置流量计14、干燥器15、压缩空气入口16；所述反吹气体出气管路设置压缩空气出口8、调压按钮9、负压器13；所述反吹气体进气管路与反吹气体出气管路并联于干燥管路的干燥管5的两端；所述射流管路始于干燥管路的自动排水过滤器4，并依次设置三通接头11、射流泵A10、排水口A17；自动排水过滤器定期清除收集到的液体及灰尘。大多数情况，这些液体通常为酸雾及气溶胶。自动排水过滤器带有真空排水性能。使用射流泵将压缩气体通过文丘管产生真空，利用真空将过滤器排水器上收集的液体排出。这是一个循环过程，通过PLC计时器控制电磁阀的开关状态，从而控制供应压缩气体。收集到的液雾必须通过管道排到安全的地方。建议将液体排入含有石灰石芯片的容器中，为了中和排出的酸液。

所述反吹管路包括反吹气体进气管路与反吹气体出气管路，所述反吹气体进气管路设置压缩空气入口16、干燥器15、流量计14；所述反吹气体出气管路设置负压器13、调压按钮9、压缩空气出口8；所述反吹气体进气管路与反吹气体出气管路连接于干燥管路的干燥管5的两端；

所述射流管路有两路：其中一路始于干燥管路的自动排水过滤器4，管路接入射流泵A10，所述射流泵A10设置三通接口，一通接入自动排水过滤器4引出的管路；二通接排水口A17；三通接入述反吹气体出气管路；

另一路射流管路从反吹气体出气管路中引出，在负压器13与调压按钮9之间的管路中设置射流泵B11，所述射流泵B11设置三通接口，一通和二通接入反吹气体出气管路；三通连接排水口B12。

所述反吹气体出气管路中还可以设置保护过滤器。所述保护过滤器优选采用0.1μm过滤芯，以去除油性以及酸性的微粒和悬浮物。优选为四氟元件过滤芯。该部件可耐受高温气体。除了除微粒外，该元件还可絮凝液体悬浮物及微滴。所述样气入口2处设置伴热管1，用于用样气预热。该系统还包括PLC控制系统，所述PLC系统对样气出口7的气体露点温度进行监控，如果露点值过高，PLC会产生报警信号，并通过PID控制回路，调整干燥管5的温度与自动排水过滤器4的排水周期时间间隔。本系统采用干燥管脱水技术，该技术可以在直接抽取法采样的一开始，在气相状态下除去水分，避免样气冷凝形成酸雾；同时由于不产生冷凝水，因此不会造成任何易溶于水的成分的流失，如 SO₂、NOX、HCL、HF。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。