一种烟气监测设备、方法与流程

本技术涉及烟气检测技术的领域，尤其是涉及一种烟气监测设备、方法。

背景技术：

1、烟气监测是指对大气污染源排放的气态污染物、颗粒物进行浓度和排放总量监测，目前主要是针对燃烧发电厂、水泥厂、化工厂以及垃圾焚烧厂等需要燃烧的工厂，以实时监测排出气体中的有害物是否超标，减小出现的大气污染。

2、而在现有技术中，常采用cems针对排出的烟气进行监测，而在针对烟气监测时需要将烟气分为有害物监测和颗粒物监测。在有害物监测中，为了减小干扰物对监测结果的影响，通常在取样时，需要对取样的废气做除尘和除湿处理。

3、但是现有技术中进行样品的除湿时，常采用冷凝除湿、涡旋管制冷除湿以及干燥剂吸附除湿，冷凝除湿以及涡旋管制冷除湿，均为通过冷凝的方式，使得样品中的水蒸气凝结为水分，此时样品中的硫化物，例如二氧化硫等存在溶解于水，导致最终监测结果存现相对较大的误差的情况。而若是采用干燥剂的方式除湿，则极易在干燥过程中因干燥剂的破碎产生粉尘，对监测的结果产生影响。因此如何在除湿的同时，减小对监测精度的影响是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了减小除湿对烟气监测精度的影响，本技术提供一种烟气监测设备、方法。

2、第一方面，本技术提供一种烟气监测设备，采用如下的技术方案：

3、一种烟气监测设备，包括取样探头、用于过滤样品中颗粒物的除尘组件、除湿组件和用于检测样品中污染物含量的监测仪，所述除尘组件的样品输入端连通于取样探头的样品输出端，所述除尘组件的样品输出端连通于监测仪的检测端；除湿组件包括除湿箱、设置于除湿箱底部的吸水层和设置于吸水层上方的冷凝液层，所述吸水层为采用吸水材料制成，所述冷凝液层为采用不溶于水且密度小于水的冷凝液铺设于吸水层的上方成型，所述除湿箱的样品输入端设置于冷凝液层内并连通于除尘组件的样品输出端，所述除湿箱的样品输出端设置于顶部并连通于监测仪的样品输入端；所述除湿箱的底部设置有用于搅拌冷凝液层的搅拌件。

4、通过采用上述技术方案，在烟气监测时，取样探头将烟气样品抽入并输送至除尘组件除尘后再输送至除湿箱内的冷凝液层内，并通过冷凝液层进行冷凝除湿，并在冷凝过程中，搅拌件搅拌冷凝液层内的冷凝液，使得样品中冷凝产生的水在离心力作用下朝向除湿箱的内壁流动，此后在重力作用下被吸水层吸收，以减小水与样品接触的可能性；而样品气体则通过气泡的形式上升至除湿箱内，从而减小冷凝后产生的水和样品接触的时间，以减小样品中二氧化硫等溶于水成分的损失，此后将样品输送至监测仪的检测端进行样品检测即可，从而有效的减小除湿过程中样品污染物的损失，减小除湿对样品检测精度的影响。

5、可选的，所述除湿箱包括除湿顶盖和设置于除湿顶盖开口的除湿底箱，所述除湿底箱位于除湿顶盖的下方且两者可拆卸连接，所述吸水层和冷凝液层均设置于除湿底箱内。

6、通过采用上述技术方案，可通过除湿顶盖和除湿底箱的拆除，以便于进行吸水层的更换，减小因吸水层无法吸水导致水与样品接触的可能性。

7、可选的，所述搅拌件包括转动连接于除湿箱的搅拌杆、搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴通过传动件连接于搅拌杆和若干固定连接于搅拌杆的搅拌叶片，所述搅拌叶片位于冷凝液层内，所述搅拌电机设置于除湿箱。

8、通过采用上述技术方案，在搅拌时，只需搅拌电机通过传动件带动搅拌杆转动，并带动搅拌叶片搅拌冷凝液层即可。

9、可选的，所述除湿箱设置有用于输入样品的输入件，所述搅拌杆呈管状，所述输入件包括同轴穿设于搅拌杆内的输入管和设置于输入管的输入单向阀，且所述输入单向阀的流动方向朝向除湿箱设置，所述输入管穿设并固定连接于除湿箱，所述输入管与搅拌杆内壁之间旋转密封设置，所述搅拌杆的样品输出口位于冷凝液层内。

10、通过采用上述技术方案，在将样品输入至除湿箱的过程中，样品经过输入管将样品输入至搅拌杆内，然后经过搅拌杆将样品输入至冷凝液层内，由于搅拌时冷凝液会旋转，使得水以及样品产生的气泡朝向远离搅拌杆的方向移动，从而能够相对充分的冷凝。

11、可选的，所述传动件包括转动连接于除湿箱外壁的第一锥齿轮和啮合于第一锥齿轮的第二锥齿轮，所述搅拌杆同轴穿设并固定连接于第一锥齿轮，所述第二锥齿轮同轴固定连接于搅拌电机的输出轴。

12、通过采用上述技术方案，驱动电机的输出轴转动时，可通过第二锥齿轮带动第一锥齿轮带动搅拌杆转动，同时减小与输入件之间的干涉。

13、可选的，所述搅拌杆的顶部呈封闭设置且周侧开设有若干排气孔，所述排气孔的开口倾斜朝向除湿箱的底壁设置，且所述排气孔位于搅拌叶片朝向除湿箱底壁的一侧。

14、通过采用上述技术方案，若干排气孔能够将样品气体打散，以进一步使得样品与冷凝液层的冷凝液接触，进一步优化冷凝的效果，减小排出除湿箱样品中水分的含量。

15、可选的，所述吸水层为采用吸水树脂制成且底部固定连接于除湿箱的底壁，所述吸水层朝向搅拌叶片的一侧包覆有可透水的限制板，所述限制板滑移连接于搅拌杆，所述搅拌杆的外壁设置有用于使得限制板滑移锁止的限制环，且所述限制环设有配合限制板触发的警报器，所述限制环位于搅拌叶片朝向吸水层的一侧。

16、通过采用上述技术方案，由于吸水层会吸收水分，并在吸收水分的过程中膨胀，此时会推动限制板朝向搅拌叶片滑移，此时可通过限制环限制吸水层的膨胀并及时出发警报器，以及时更换吸水层，减小水与样品接触的可能性。

17、可选的，还包括用于反吹监测仪的检测端以及管路的反吹组件，所述反吹组件包括存储有惰性气体的反吹气罐和反吹气泵，所述反吹气泵的输入端连通于反吹气罐，所述反吹气泵的输出端连通于除湿箱的顶部，且所述除湿箱内设置有用于将气体导出至输入单向阀输入端的导出件。

18、通过采用上述技术方案，在监测仪的检测端堵塞或进行间歇性的检测时，可通过反水气泵将反吹气罐内的惰性气体反吹监测仪的检测端、管路以及除湿箱，同时通过导出件将除湿箱内的气体反吹至除尘组件，以减小除湿箱内残留的样品对后续检测精度的影响的同时；还能够对监测仪的检测端进行反吹，以减少附着的杂物。

19、可选的，所述导出件包括导出浮球、导出罩和导出管，所述导出浮球浮动设置于冷凝液层，所述导出罩固定连接于导出浮球，且所述导出罩开设有若干局部浸没于冷凝液层的导出口，所述导出管的一端固定并连通于导出罩的顶部，所述导出管的另一端穿出除湿箱并连接于输入管与输入单向阀输入端的连接部，所述导出管为柔性管。

20、通过采用上述技术方案，由于冷凝液层会因为吸水层吸水而浮动，此时导出浮球会带动导出罩跟随冷凝液呈的浮动而移动，并且由于导出口的部分浸没于冷凝液层内，会使得反吹时除湿箱内的液体充分的排出至导出管后，对除尘组件以及输入管进行反吹，从而充分的减少除尘组件、输入管、除湿箱等管路中残留的样品。

21、第二方面，本技术提供一种烟气监测方法，采用如下的技术方案：

22、一种烟气监测方法，包括以下步骤：样品除尘：将样品通过除尘组件除尘，并将除尘后的样品输入至除湿箱内。

23、样品除湿：将除尘后的样品气体通入至密度小于水且不与水相溶的冷凝液冷凝，并在冷凝过程中通过搅拌件搅拌冷凝液使得样品气体直接上升，而冷凝产生的水在旋转离心力的作用下分布于冷凝液的周侧，实现样品与冷凝后产生的水快速分离。

24、样品检测：将除湿后的样品气体输入至监测仪的检测端进行检测。

25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、在烟气监测时，取样探头将烟气样品抽入并输送至除尘组件除尘后再通过输入管输送至冷凝液层内，并通过冷凝液层进行冷凝除湿；同时在冷凝过程中，搅拌件会搅拌冷凝液层内的冷凝液，使得样品中冷凝产生的水在离心力作用下朝向除湿箱的内壁流动，此后在重力作用下朝向吸水层流动并被吸水层吸收，以减小水与样品接触的可能性，以减小除湿过程中样品被检测成分的损失量；而样品气体则通过气泡的形式上升至除湿箱内，从而减小冷凝后产生的水和样品接触的时间，以减小样品中二氧化硫等溶于水成分的损失，此后将样品输送至监测仪的检测端进行样品检测即可，从而有效的减小除湿过程中样品污染物的损失，减小除湿对样品检测精度的影响。