燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃煤电厂烟气汞的测量，尤其涉及一种燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]汞，尤其是甲基汞具有极大的毒性，对人和动物造成极大的危害，对神经系统造成不可逆的损害。零价汞在大气中的停留时间长达0.5?2年，可以在大气中远距离迀移，造成全球性的汞污染。
[0003]煤炭是我国的主要能源，燃煤的年耗量巨大。燃煤电站烟气汞排出的形态，主要以气相二价汞的形式以及气相零价汞的形式排出。各形态的汞有其独特的物理化学性质，因此，它们的排放、传播、沉积特性及捕捉方法是不同的。
[0004]燃煤电站烟气汞排放在线自动测试系统可以随时了解燃煤电站汞排放情况，为探索燃煤烟气汞控制技术以及制定法规限制汞污染排放提供可靠的资料，减小汞污染，减少对人类健康和地球生态环境造成的影响。
[0005]分析汞时必须要有准确含量的汞标准作比照，国外现有经典的二价汞标准气体制造方法的流程是:稀释气体通过干燥剂变色硅胶，又通过吸附其他干扰气体的活性炭及分子筛，产生的纯净稀释气体，通过流量调节阀及流量计，分别供给汞气体发生瓶及气体混合室，汞气体发生瓶内装有渗透管，金属汞装在多孔的渗透管内，零价汞蒸气沿着渗透管的空隙扩散到汞气体发生瓶内，由流量调节阀及流量计控制的一定流量的纯净气体，将气体发生瓶内含饱和零价萊的气体送往气体混合室，由流量调节阀及流量计控制一定流量的稀释气体与萊气体发生瓶产生的饱和萊蒸气在气体混合室混合产生一定浓度的零价萊蒸气。装有渗透管的汞气体发生瓶放置在恒温水浴箱内，水浴箱内有搅拌器对恒温水浴箱内的水溶液进行搅拌，使得恒温水浴箱内的水温保持一致。气体混合室产生的已知浓度的零价汞蒸气与压缩氯气通过流量调节阀及流量计控制的一定流量的氯气在化学反应器里反应生成二价的氯化萊，产生的二价氯化萊与压缩氮气钢瓶通过流量调节阀及流量计控制一定流量高纯氮气，在气体混合室混合配制成一定浓度的二价汞标准气，二价汞标准气通过流量调节阀及流量计控制一定流量，送往二价汞转换器，二价汞转换器将其转换成零价汞以后，送往测汞仪器测定。气体混合室里过量的二价汞气体被排入大气。
[0006]上述国外现有经典的二价汞标准气体制造方法存在以下主要不足:1)成本较高，两个压缩氯气和压缩氮气钢瓶，每天消耗大量高纯氯气和氮气；2)使用大量有毒、有害、强腐蚀性的化学气体，污染环境；3)系统结构复杂，发生泄漏、故障的器件较多，可靠性低；4)制造过程经过多次稀释混合，误差较大，计量不够准确。
【发明内容】
[0007]本发明主要解决原有标定系统结构复杂、成本较高、污染环境、误差较大和可靠性较低的技术问题；提供一种燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置及控制方法，其结构简单，成本低，只需使用少量的化学试剂，大大降低对环境的污染，而且简化过程，精度高，提高标定的准确性及可靠性。
[0008]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本发明的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置，包括第一容器、第二容器、第一蠕动栗、第二蠕动栗、二价汞转换反应器、气水分离器和控制电路，第一容器内装有二价汞标准液，第二容器内装有还原液，第一容器经第一蠕动栗和所述的二价汞转换反应器相连，第二容器经第二蠕动栗和所述的二价汞转换反应器相连，二价汞转换反应器再通过管路和所述的气水分离器相连，气水分离器再通过管路和需标定的汞测量仪相连，所述的第一蠕动栗、第二蠕动栗分别和所述的控制电路电连接。控制电路一般由单片机及继电器构成，单片机控制继电器的驱动，再由继电器控制各蠕动栗的启停。标定时，第一蠕动栗从第一容器中准确抽取一定量的二价汞标准液注入到二价汞转换反应器中，第二蠕动栗将装在第二容器中的还原液注入到二价汞转换反应器，在二价汞转换反应器中，还原液将二价汞标准液还原成零价汞蒸汽气体送给气水分离器，气水分离器除去气体中的水蒸汽，除去了水蒸汽的零价汞气体输送给需标定的汞测量仪进行汞浓度测定，将获得的测定值和二价汞标准液的已知汞浓度进行比对，然后对需标定的汞测量仪进行标定。其中，二价汞标准液由万分之一分析天平等实验室精密仪器准确配制，保证了汞标准液的精度，还原液采用还原能力很强的硼氢化钾溶液，故所用化学试剂极少。标定好的汞测量仪可以进行燃煤电厂烟气汞的在线自动监测，提高燃煤电厂烟气汞测量的精确性。本发明结构简单，成本低，只需使用少量的化学试剂，大大降低对环境的污染，而且简化过程，精度高，提高标定的准确性及可靠性。
[0009]作为优选，所述的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置包括制冷装置、废液容器和第五蠕动栗，所述的二价汞转换反应器和气水分离器设置于所述的制冷装置中，所述的气水分离器经第五蠕动栗和废液容器相连，第五蠕动栗和所述的控制电路电连接。制冷装置对蒸汽起到冷凝作用，将气水分离器中混在零价汞蒸汽气体中的水蒸汽冷凝成水，分离出零价汞气体并输送给需标定的汞测量仪，控制电路启动第五蠕动栗，将水排入废液容器。
[0010]作为优选，所述的制冷装置为半导体制冷冰箱。结构简单，制冷控制方便，对环境没有污染。
[0011]作为优选，所述的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置包括第三容器、第三蠕动栗、第四蠕动栗和废液容器，第三容器中装有清洗液，第三容器经第三蠕动栗和所述的二价汞转换反应器相连，二价汞转换反应器再经第四蠕动栗和所述的废液容器相连，第三蠕动栗、第四蠕动栗分别和所述的控制电路电连接。标定完成后，进行清洗操作。控制电路先启动第四蠕动栗，将二价汞转换反应器中留存的溶液排入废液容器，接着控制电路启动第三蠕动栗，从第三容器中抽取一定量的清洗液到二价汞转换反应器中，对二价汞转换反应器进行清洗，清洗完成后启动第四蠕动栗，将二价汞转换反应器中的清洗液排入废液容器，汞测量仪等待下一次测汞过程。
[0012]作为优选，所述的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置包括薄膜栗，薄膜栗的进口连接于需标定的汞测量仪的出气口，薄膜栗和所述的控制电路电连接。薄膜栗用于将二价汞转换反应器中转换出的零价汞气体抽给需标定的汞测量仪，确保气体按要求进行流动，流动更加顺畅。
[0013]作为优选，所述的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置包括除汞器和电磁阀，除汞器的进口输入空气载气，除汞器的出口经电磁阀与连接所述的第一蠕动栗和二价汞转换反应器的管路相连，电磁阀和所述的控制电路电连接。电磁阀采用一进一出电磁阀。当薄膜栗工作时，为保证气流畅通，开启电磁阀，空气载气流进除汞器，通过除汞器除去空气载气中的汞杂质，进入二价汞转换反应器，将其中已被还原的零价汞气体赶出，进一步确保零价汞气体顺利地进入需标定的汞测量仪。
[0014]本发明的燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置的控制方法，包括以下步骤:
[0015]a.在所述的控制电路的控制下，所述的第一蠕动栗启动，从所述的第一容器中准确抽取一定量的二价汞标准液注入到所述的二价汞转换反应器中，所述的第二蠕动栗启动，将装在所述的第二容器中的还原液注入到所述的二价汞转换反应器；