一种燃气锅炉烟气颗粒物检测装置的制作方法

本发明涉及烟气检测技术，更具体地是指一种燃气锅炉烟气颗粒物检测装置。

背景技术：

在工业生产中所需能源，如电能、热能等，主要来自于燃料的燃烧所释放的能源。其中，燃料燃烧所造成的大气污染，以烟囱排放烟气颗粒物污染最为严重。这些燃料燃烧后所排放的烟尘是对大气环境质量造成破坏的主要固定污染源。

某钢铁企业的35吨燃气锅炉，按国家要求对其排放烟气进行净化处理，并在排放的同时进行实时检测处理结果，以对污染物的排放进行监督和控制。但在实际的检测过程中，由于燃气锅炉排烟温度在85～95℃之间，烟气内还含有约20％的水份，容易在管路中冷却形成达到饱和湿度、低温的液滴状态。在这种状态下，很容易由于水汽的冷凝产生细颗粒物的测量误差。同时，烟气在烟道内流速不稳定，对检测数据的准确性也产生较大的影响。

如表1所示为现有技术中对颗粒物质量或相对质量浓度的测量方法，其中，滤膜称重法虽然抗外接因数的能力比较强，但需要较长的采样时间，很难适用于要求快速得到测量结果的场合，无法实现在线监控，测量结果是一段时间内的平均值，操作也较复杂。相比较而言，其它几种浓度测量方法虽然存在一定误差，但它们具有自动在线连续检测方式，更适合烟气颗粒物的实时检测。可这些方法也有一定的缺陷，对于颗粒物检测受烟气湿度、流速等因数影响较大，无法适用于上述测量现场。

表1常用颗粒物浓度检测方法比较

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种燃气锅炉烟气颗粒物检测装置，能消除燃气锅炉烟道内烟气中水分干扰，稳定烟气流速，精确连续检测污染物排放。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种燃气锅炉烟气颗粒物检测装置，设于烟气排风管上，包括：

颗粒物检测机构，包括分别相对设于烟气排风管烟道两侧的光源与光电检测器；

烟气除水机构，包括筒体、顶盖和离心挡板，筒体上、下端分别设有与烟气排风管相连的进、出风口，多个离心挡板位于筒体内并沿进风口末端一圈设置，离心挡板上端通过顶盖密封；

烟气加温机构，包括设于烟气除水机构上方的且包裹于烟气排风管上的加热套管。

所述的加热套管上设有进气管和排水管，进气管上设有进气阀，排水管上设有疏水阀。

还包括吹扫机构，包括设于光电检测器前端的吹扫管和喷头。

所述的喷头上设有长条形气幕孔。

所述吹扫管一端连接至压缩空气管，压缩空气管上还设有电磁阀和气动三联件。

在本发明的上述技术方案中，采用本发明的一种燃气锅炉烟气颗粒物检测装置具有以下几个优点：

1、结构简单，可靠性强及抗干扰能强等特点。

2、烟气在经过烟气除水机构后，一方面能去除烟气中大部分冷凝水，另一方面起到了稳定流速的作用，确保检测在一定恒压恒流状态下进行，减少误差发生的概率。

3、通过对检测区域的加温，避免了在检测中冷凝水的产生，同时通过吹扫机构清洁光电检测器的镜面，提高了检测精度。

附图说明

图1是本发明的燃气锅炉烟气颗粒物检测装置的使用状态示意图；

图2是本发明的烟气除水机构的剖视图；

图3是本发明的烟气除水机构的俯视图；

图4是本发明的喷头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

目前，颗粒物检测主要利用了光透射法，其主要基于消光定律的测量原理，当一束单色光进入某一吸收介质表面后，由于通过一定厚度的介质时会吸收掉了一部分光能，光的强度就会必然有所减弱，吸收介质的浓度和厚度比较大时，那么光强度的减弱会更加显著。通过光在经过含尘区域时的衰减情况，来判断得出含尘区域的浓度，这类方法结构简单，具有连续检测功能，但抗干扰能力较差，易受烟气内水气，流速影响，必须配备必要的辅助装置，以确保检测精度。

在基于光透射法原理的基础上，本发明设计了一种具有除水稳流功能的燃气锅炉烟气颗粒物检测装置，如图1所示，整个装置设于烟气排风管1上，主要包括颗粒物检测机构、烟气除水机构13以及烟气加温机构三部，颗粒物检测机构包括分别相对设于烟气排风管1烟道两侧的光源2与光电检测器10。并在同一条轴线上，当光源2发射光线，穿过整个烟道，直接照射到光电检测器10上，由于光线经过含尘区域有所衰减，光电检测器10将接受的光信号转换成便于对比的电信号，并传输至数据库和处理模块，分析对比衰减值的大小，从而得出烟气中颗粒物的含量。

结合图2、图3所示，烟气除水机构13包括烟包括筒体20、顶盖21和离心挡板22，筒体20上、下端分别设有与烟气排风管1相连的进、出风口23、24，多个离心挡板22位于筒体20内并沿进风口23末端一圈设置，离心挡板22上端通过顶盖21密封，进、出风口23、24、筒体20、一圈离心挡板22、顶盖21为同轴设置，当烟气自下而上进入烟气除水机构13，由于顶盖21的阻挡，烟气从四周离心挡板22之间的缝隙穿过，并且离心挡板22的弯曲形状使烟气产生旋转运动，烟气中的液滴先是在粘滞力的作用下随气流旋转，随之液滴在离心力的作用下被抛向筒体20的内壁，从而被分离，而烟气则可继续向上，通过出风口23进入加温检测区域，此时，由于受阻力，烟气气流也变得相对平稳，流速恒定。

烟气加温机构包括设于烟气除水机构13上方的且包裹于烟气排风管1上的加热套管3，作为一个实施例，所述的加热套管3上设有进气管4和排水管11，进气管4上设有进气阀5，排水管11上设有疏水阀12，通过输入蒸汽，并确保蒸汽流动，从而进行持续加热，使得检测区域温度高于烟气温度，以确保烟气的干燥，降低其水分的含量，确保检测精度。

请结合图4所示，另外，由于光电检测器10表面的光洁度较重要，如果沾染灰尘，会对检测结果造成一定的影响。本发明的燃气锅炉烟气颗粒物检测装置还包括吹扫机构，设于光电检测器10的前端且不影响光线照射处，其包括吹扫管8和喷头9，喷头9上设有长形气幕孔25，确保吹扫气体可以均匀、有效的喷射到光电检测器10表面上，去除灰尘。吹扫管8一端连接至外部的压缩空气管，用以提供洁净的压缩空气，压缩空气管上还设有电磁阀7和气动三联件6，通过气动三联件6调节压缩空气压力在0.1-0.2mpa之间；通过电磁阀7设定压缩空气喷射频率为5-15次/min，喷射时间2-6秒/次。

综上所述，采用本发明的具有除水稳流功能的燃气锅炉烟气颗粒物检测装置，能够使得烟尘颗粒物排放的在线监测能够准确检测污染源排放物是否符合现行国家排放标准规定；能够正确评价除尘净化装置及污染防治设施的性能、监督防污设施的运行情况；为环境质量管理和评价提供科学准确的依据。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。