一种燃煤烟气中CO2排放量高精度实时检测装置的制作方法

一种燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置
技术领域
1.本实用新型属于烟气治理技术领域，涉及一种燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置。


背景技术：

2.随着“3060”双碳目标的提出，煤炭作为传统高碳化石能源，其大规模开发利用带来的气候变化、环境损伤、生态扰动等问题日益凸显。为了早日实现国家的双碳目标，在全国碳市场的监管制度下，国家主管部门通过设定合理的碳配额总量，便于重点排放单位行使co2排放权和“碳商品”交易权。目前，燃煤电厂作为高碳排放源大户，需要严格按照《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施(2022年修订版)》要求，编制入炉煤数据质量控制计划，认真开展化石燃料燃烧排放核算、购入电力排放核算、生产数据核算等各项数据监测、记录、统计，建立碳排放数据台账，每月核算碳排放量，形成碳排放数据链条。
3.然而，现有的碳排放数据的填报受上述碳排放管理体系和煤炭采制不规范、化验不及时、数据统计错误等多种不确定因素的影响，碳排放数据填报的准确性不易受到保证。为了合理分配重点排放单位的碳排放额和维护碳市场公平交易秩序，研发一套燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题：提出一种燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置，用以解决现有的碳排放数据填报受碳排放管理体系和煤炭采制不规范、化验不及时、数据统计错误等多种因素影响，导致碳排放数据填报的准确性较低的问题。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置，包括烟气混合系统、供水系统、温控搅拌系统、冷却系统和检测系统，烟气混合系统、供水系统分别通过管路与温控搅拌系统的进口连通，温控搅拌系统的出口通过一路管路连接至冷却系统的进口，冷却系统的出口通过一路管路连接检测系统。
7.进一步，烟气混合系统包括分别盛装有co2、n2和so2的三个气罐，每个气罐通过管路连接至温控搅拌系统；盛装有co2、n2和so2的三个气罐的灌口上设置有阀门。
8.进一步，供水系统包括蠕动泵、橡胶桶，蠕动泵与橡胶桶连接，并从橡胶筒内抽取水源。
9.进一步，温控搅拌系统包括电动搅拌器以及密闭性高温罐，电动搅拌器设置在密闭性高温罐内，并可在密闭性高温罐内转动，密闭性高温罐侧面设置有进口，与烟气混合系统和供水系统的出口连接。
10.进一步，冷却系统包括不锈钢储液罐和排液收集罐，不锈钢储液罐的进口与密闭性高温罐的出口连接，不锈钢储液罐的出口与检测系统连接，不锈钢储液罐内部有冷却液，不锈钢储液罐的灌口朝下设置，灌口上设置有阀门，灌口下方设置有排液收集罐。
11.进一步，不锈钢储液罐冷却温度为-9℃～-11℃之间。
12.进一步，检测系统包括壳体，壳体内部通过两块透光板材分割为三个腔室，左侧腔室内部设置有抽气泵和智能光源发生器，抽气泵进口与不锈钢储液罐的出口连接，中间腔室为气体室，气体室与左侧腔室之间设置有气体入口，右侧腔室内设置有碳元素分析仪。
13.进一步，气体室底部设置有气体出口。
14.进一步，抽气泵抽气流量范围为0～10l/min，材质为耐腐蚀不锈钢；抽气泵入口处还设置有杂质过滤网。
15.进一步，碳元素分析仪通过光纤与外部的显示控制设备连接。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置，通过设置烟气混合系统、供水系统和加热系统，更能真实模拟燃煤电厂烟气的实际工况，其次，冷却系统将烟气中酸性so2气体液化成so2液体和将烟气中气态h2o固化成冰，去除了烟气中的杂质气体，便于检测系统仅处理co2吸收峰信息，提高了检测系统的处理效率，同时，减轻了检测系统的腐蚀程度，延长了检测系统的使用寿命，最后，检测系统通过设置智能光源发生器和高精度碳元素分析仪，进一步保障了co2吸收峰的处理能力，确保了燃煤烟气中co2气体排放数据的质量。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图中：1、供水系统，2、气罐，3、阀门，4、密闭性高温罐，5、电动搅拌器，6、不锈钢储液罐，7、排液收集罐，8、智能光源发生器，9、抽气泵，10、透光板材，11、气体室，12、碳元素分析仪，13、光纤。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1所示为本实用新型提供的燃煤烟气中co2排放量高精度实时检测装置的一个实施例，包括烟气混合系统、供水系统1、温控搅拌系统、冷却系统和检测系统，烟气混合系统、供水系统1分别通过管路与温控搅拌系统的进口连通，温控搅拌系统的出口通过主管路将大部分的混合烟气排放至烟囱，并通过烟囱排放至大气中，在主管路上设置一条支路，通过该支路连接至冷却系统的进口，冷却系统的出口通过一路管路连接检测系统。
21.其中，烟气混合系统提供不同气源的气体；供水系统1提供一定量的水分；温控搅拌系统将混合烟气以及水分进行温控搅拌，模拟成电厂的实际运行工况；冷却系统将混合烟气以及水汽进行冷却，便于检测系统进行检测。
22.在本实施例中，烟气混合系统包括分别盛装有co2、n2和so2的三个气罐2，用于模拟燃煤电厂的排放的烟气，每个气罐2通过管路连接至温控搅拌系统的进口；盛装有co2、n2和so2的三个气罐2的灌口上设置有阀门3，实际测量燃煤电厂的烟气时，可以将气罐2设置成一个或多个，用于盛装燃煤电厂实际排放的烟气。
23.在本实施例中，供水系统1包括蠕动泵、橡胶桶，蠕动泵与橡胶桶连接，并从橡胶筒内抽取水源，其中，蠕动泵先用耐腐蚀性蠕动泵，增加使用寿命，耐腐蚀性蠕动泵内部设置流速调节控制模块和温度控制模块，用于控制水流流速和水流温度。
24.在本实施例中，温控搅拌系统包括电动搅拌器5以及密闭性高温罐4，电动搅拌器5设置在密闭性高温罐4内，并可在密闭性高温罐4内转动，具体的，电动搅拌器5可以通过转轴或其他转动机构连接在密闭性高温罐4的内顶壁，电动搅拌器5通过转轴在密闭性高温罐4内转动，密闭性高温罐4侧面设置有进口，与烟气混合系统和供水系统1的出口连接。
25.在本实施例中，冷却系统包括不锈钢储液罐6和排液收集罐7，不锈钢储液罐6的进口与密闭性高温罐4的出口连接，不锈钢储液罐6的出口与检测系统连接，不锈钢储液罐6内部有冷却液，不锈钢储液罐6的灌口朝下设置，灌口上设置有阀门3，灌口下方设置有排液收集罐7；不锈钢储液罐6冷却温度为
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9℃～-11℃之间。
26.在本实施例中，检测系统包括壳体，壳体内部通过两块透光板材10分割为三个腔室，左侧腔室内部设置有抽气泵9和智能光源发生器8，抽气泵9进口与不锈钢储液罐6的出口连接，中间腔室为气体室11，气体室11与左侧腔室之间设置有气体入口，右侧腔室内设置有碳元素分析仪12；气体室11底部设置有气体出口，在检测完成后，烟气通过气体出口排出，其中，抽气泵9抽气流量范围为0～10l/min，可以确保气体室11内完全充满烟气，抽气泵9的材质为耐腐蚀不锈钢，增加使用寿命；抽气泵9入口处还设置有杂质过滤网，可以防止杂质进入到检测系统内。
27.在本实施例中，碳元素分析仪12通过光纤13与外部的显示控制设备连接，碳元素分析仪将测试结果传输至外部显示控制设备。
28.在本实施例中，智能光源发生器8由光源和抗杂光干扰器构成，光源可以产生co2吸收带；高精度碳元素分析仪12包含光阑、全息光栅和碳元素检测器等元件。
29.本实用新型的工作原理是：利用烟气混合系统和供水系统1提供不同气源的气体以，同时，对混合后的烟气进行加热，模拟成电厂的实际运行工况，在烟气排放的过程中抽取一定比例烟气进行检测，烟气在抽气泵9的作用下先后通过冷却系统和检测系统，冷却系统的冷却液去除了烟气中的so2和气态水蒸气，有利于提高烟气中的co2成分含量，导致只有n2和co2进入检测系统，n2 在检测系统中又可以充作保护气体，使得气体室11环境稳定，n2和co2进入检测系统中的气体室11后，通过智能光源发生器8照射气体室11，并通过碳元素分析仪12接受智能光源发生器8的光照信号，根据朗伯比尔定律，碳元素分析仪12通过co2气体的吸收峰带来换算成相应的浓度，因此，该装置可以有效检测烟气中低浓度的co2气体含量。每次试验前，在冷却系统中装满冷凝液，待试验结束后，打开冷却系统的排液阀门，将废液排至排液收集罐7中，并关闭试验装置的电源，表明该轮co2气体检测已完成。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。