技术特征：
1.一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，包括取样单元、预处理系统、汞分析仪(15)、标定单元和数据采集及传输系统；所述取样单元用于采集取样烟气，在采样的同时将烟气中颗粒态汞hg
p
和氧化态汞热解释放出来，并转化为单质态汞；所述预处理系统用于控制取样单元得采样方式为动压跟踪采样；所述汞分析仪(15)测定采样中单质态汞的浓度；所述标定单元将已知浓度的汞标准物质转化为hg0，后经气路输入到汞分析仪(15)进行检测；所述数据采集及传输系统用于将汞分析仪(15)得到的数据采集、存储和传输。2.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述取样单元包括采样探头(1)、热电偶(2)、s型靠背管(3)、等离子体加热装置(5)和烟气取样枪(4)，所述采样探头(1)、热电偶(2)、s型靠背管(3)设置在烟气取样枪(4)上，所述采样探头(1)内部加装等离子体加热装置(5)，用于将温度稳定控制在800℃以上。3.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述预处理系统包括各设备间的传输管道，传输管道上依次安装有烟尘过滤器(7)、干扰消除装置和烟气冷凝装置、流量计和抽力可调式抽气泵(14)，所述烟尘过滤器(7)与取样单元中的等离子体加热装置(5)通过伴热管加热装置(6)相连。4.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述干扰消除装置采用盛有氢氧化钾溶液的冲撞击吸收瓶(8)，用于吸收烟气中的酸性气体，烟气冷凝装置为冷凝式除湿器(9)，用于干燥烟气。5.根据权利要求4所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述烟尘过滤器(7)与冲撞击吸收瓶(8)之间的管道上设置有逆止阀(17)和取样进气阀(18)，所述逆止阀(17)和取样进气阀(18)之间的管道上连接有管道，所述管道分为两路，一路管道上设置吹扫装置(20)和吹扫进气阀(19)，另一路管道上设置有带汞发生的标定装置(22)和标定单元进气阀(21)。6.根据权利要求3所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述流量计包括累积流量计(12)和瞬时流量计(13)。7.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述汞分析仪(15)采用冷原子吸收光度法cvaas、冷原子荧光光谱法cvafs、原子发射光谱aes、差分吸收光谱doas或塞曼原子吸收光谱zaas，所述汞分析仪(15)一端与预处理系统中的抽力可调式抽气泵(14)相连，另一端连接数据采集分析系统(16)。8.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置，其特征在于，所述标定单元的校准方式标气法校准，该单元所用的带汞发生的标定装置(22)将已知浓度的汞标准物质转化为hg0，后经气路输入到汞分析仪(15)进行检测。9.基于权利要求1-8任一项所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)烟气由采样探头(1)流入取样管，通过测量烟气动压、静压和温度，利用流量控制器来控制取样流速和烟气实际流速保持一致，流经低温等离子体加热装置(5)时被加热到800℃左右，颗粒物中的汞都热解释放为气态汞，烟气流经烟尘过滤器(7)后将大部分烟尘过
滤，避免了后续管道沾污和检测的干扰，取样烟气流速v计算由以下公式得到；2)经过过滤的烟气依次流入冲撞击吸收瓶(8)、冷凝式除湿器(9)、流量计和抽力可调式抽气泵(14)后，烟气经干燥和吸收处理，进入汞分析仪(15)测量，并被计算机记录，数据可以远程传输；3)如只需测量烟气中气态汞单质，可将等离子体加热装置(5)切断；4)连续测试4个小时即可进行管路的吹扫和反吹扫。10.基于权利要求1-8任一项所述的一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤；1)检测开始先进行管路吹扫和反吹扫，吹扫所用的气为压缩空气；吹扫过程如下：关闭逆止阀(17)和标定单元进气阀(21)，打开取样进气阀(18)和吹扫进气阀(19)，此时让吹扫气进入管路并开始对管路进行吹扫，吹扫30s后停止并进行反吹扫；反吹扫过程如下：关闭标定单元进气阀(21)和取样进气阀(18)，打开逆止阀(17)和吹扫进气阀(19)进行烟气取样枪和取样探头的吹扫，持续30s后结束反吹扫；吹扫和反吹扫完成后关闭所有阀门，进行标定工作；2)吹扫完成后进行汞分析测量系统的标定，此步骤可以调高测量的准确性，首先打开标定单元进气阀(21)和取样进气阀(18)，让带汞发生的标定装置(22)产生的汞蒸气依次流过转化系统、传输系统、汞分析仪(15)，重复标定2次，并记录数据；3)标定完成后即可开始烟气中汞的测量，测量步骤如下：首先开启预处理，等预处理温度稳定后，打开取样逆止阀(17)和进气阀(18)，同时开启动压跟踪取样流量控制系统和抽力可调式抽气泵(14)，让取样烟气依次流过采样探头(1)、等离子体加热装置(5)、烟尘过滤器(7)、冲撞击吸收瓶(8)、冷凝式除湿器(9)、流量器、抽力可调式抽气泵(14)和汞分析仪(15)，并且在汞分析仪(15)中进行测量。
技术总结
本发明公开了一种基于低温等离子体热解的烟气中汞测量装置及方法，包括取样单元、预处理系统、汞分析仪、标定单元和数据采集及传输系统；所述取样单元用于采集取样烟气，在采样的同时将烟气中颗粒物中汞和氧化态汞热解释放出来，并转化为单质态汞；所述预处理系统用于控制取样单元得采样方式为动压跟踪采样；所述汞分析仪测定采样中汞的浓度；所述标定单元将已知浓度的汞标准物质转化为Hg0，后经气路输入到汞分析仪进行检测；所述数据采集及传输系统用于将汞分析仪得到的数据采集、存储和传输。本发明具有结构精简、快速稳定的特点。快速稳定的特点。快速稳定的特点。
技术研发人员：赵元财 赵帅 王慧青 徐远纲 赵永坚 孟勇
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/1/21