專利名稱：一種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法及裝置，屬于大氣凈化環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃煤鍋爐尾部煙氣中含有一定量的SO3，它們極易與煙氣中的水蒸氣凝結(jié)生成H2SO4蒸汽，在溫度接近或低于酸露點(diǎn)的受熱面或金屬材料表面上凝結(jié)，造成酸腐蝕，限制了低溫?zé)煔庥酂岬幕厥绽?。因此，在線連續(xù)檢測(cè)煙氣酸露點(diǎn)可以對(duì)低溫?zé)煔庥酂崂眉叭济哄仩t連續(xù)安全生產(chǎn)提供重要的控制參數(shù)。傳統(tǒng)的酸露點(diǎn)確定有兩種方法理論計(jì)算和使用酸露點(diǎn)儀。理論計(jì)算法通過(guò)確定煙氣中SO3和水蒸汽的含量，使用行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到煙氣酸露點(diǎn)。傳統(tǒng)的煙氣SO3含量測(cè)試方法(GB/T21506-2006附錄C)使用專用的氣體采樣系統(tǒng)對(duì)煙氣進(jìn)行等速采樣，使用化學(xué)法分析樣品中硫酸根的含量并以此換算為煙氣中SO3的濃度。此方法測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確，但測(cè)定過(guò)程操作復(fù)雜、工作量大、耗時(shí)較長(zhǎng)，無(wú)法做到在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。酸露點(diǎn)儀測(cè)量原理利用了酸液的導(dǎo)電特性將探針插入煙道，當(dāng)探針溫度降至酸露點(diǎn)時(shí)，探針表面會(huì)結(jié)露，位于探針表面的兩電極間的導(dǎo)電特性將隨之改變。酸露點(diǎn)儀將電極間電壓或電流的變化作為判定探針結(jié)露的依據(jù)，測(cè)量結(jié)露時(shí)探針的溫度作為煙氣酸露點(diǎn)。酸露點(diǎn)儀實(shí)際測(cè)量的是探針電極間電壓或電流隨探針溫度變化的曲線，對(duì)于曲線解讀的不同會(huì)影響煙氣結(jié)露的判定，從而直接影響酸露點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果；同時(shí)，燃煤鍋爐尾部煙氣中飛灰等雜質(zhì)對(duì)酸露點(diǎn)儀的測(cè)量結(jié)果的影響也很大，因而使用酸露點(diǎn)儀測(cè)量的結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較低；另外由于酸露點(diǎn)儀測(cè)量原理的限制，酸露點(diǎn)儀不能進(jìn)行連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，不能為エ業(yè)裝置的在線控制提供參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，提供ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法及裝置，它不僅操作簡(jiǎn)單方便、數(shù)據(jù)測(cè)量速度快、數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，而且它還可以實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，為エ業(yè)裝置的在線控制提供參數(shù)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，包括以下步驟SI，煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣冷卻至O 4°C ;S2，收集排出的冷凝水并利用pH計(jì)測(cè)量該冷凝水的pH值；S3，煙氣濕度計(jì)測(cè)量進(jìn)入冷凝器前的煙氣的濕度；S4,計(jì)算煙氣中SO3與H2O的體積比、SO3的體積含量及煙氣酸露點(diǎn)。前述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法中，所述方法還包括S0，對(duì)待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣進(jìn)行過(guò)濾。前述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法中，步驟S2，采用密封容器收集排出的冷凝水。一種實(shí)現(xiàn)前述方法的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，包括煙氣冷凝器、蠕動(dòng)泵、容器、PH計(jì)、煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煙氣濕度計(jì)和信號(hào)傳輸裝置；煙氣冷凝器上設(shè)有進(jìn)氣ロ、出氣口和冷凝水出ロ，蠕動(dòng)泵通過(guò)硅膠管分別與冷凝水出口和容器連接，PH計(jì)設(shè)于容器中，信號(hào)傳輸裝置設(shè)于煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，信號(hào)傳輸裝置分別與pH計(jì)和煙氣濕度計(jì)連接。前述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置中，還包括過(guò)濾器，過(guò)濾器分別與煙氣冷凝器和煙氣濕度計(jì)連接。前述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置中，所述的容器為密封容器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)燃煤鍋爐尾部煙氣的特點(diǎn)，創(chuàng)造性的提出利用急冷法得到煙氣冷凝溶液，其中，通過(guò)煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將煙氣冷卻至O 4°C ;當(dāng)將煙氣冷卻至低于0°C吋，水蒸汽會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量溶液的PH值及計(jì)算燃煤鍋爐尾部煙氣中SO3蒸汽與水蒸氣摩爾比；當(dāng)將煙氣冷卻至高于4°C時(shí)，大部分煙氣仍為氣態(tài)，因而無(wú)法將水分和SO3成分與其他成分進(jìn)行分離；當(dāng)將煙氣冷卻至O 4°C時(shí)，煙氣中95%的水蒸氣能被冷凝成液態(tài)，在降溫過(guò)程中煙氣中的水蒸氣與SO3蒸汽由于過(guò)飽和而凝結(jié)為液態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了水分、SO3成分與其他成分分離；再通過(guò)測(cè)量所得冷凝溶液的PH值，計(jì)算燃煤鍋爐尾部煙氣中SO3蒸汽與水蒸氣摩爾比，結(jié)合濕度計(jì)所得煙氣水分含量，得到煙氣中SO3和水的含量，據(jù)此計(jì)算并得到煙氣酸露點(diǎn)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便，并且測(cè)量結(jié)果盡可能的避免了燃煤鍋爐尾部煙氣中可能存在的干擾項(xiàng)，使用行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的理論公式，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；使用自動(dòng)化的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，數(shù)據(jù)處理速度快；另外，本發(fā)明通過(guò)自動(dòng)測(cè)量?jī)x表(包括PH計(jì)、煙氣濕度計(jì)及信號(hào)傳輸裝置)將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳入煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由系統(tǒng)計(jì)算處理得到煙氣酸露點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以為エ業(yè)裝置的在線控制提供參數(shù)。據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，采用本發(fā)明后，數(shù)據(jù)測(cè)量周期從幾十分鐘至幾小時(shí)縮短至實(shí)時(shí)顯示結(jié)果。此外，本發(fā)明還通過(guò)過(guò)濾器對(duì)待測(cè)煙氣進(jìn)行過(guò)濾，可以過(guò)濾掉煙氣中的顆粒物，避免了顆粒物中的堿性物質(zhì)或酸性物質(zhì)影響測(cè)量結(jié)果，同時(shí)避免了顆粒物堵塞冷凝器。最后，本發(fā)明中所述的容器為密封容器，從而可以避免空氣中可能存在的可溶氣體成分對(duì)三氧化硫含量測(cè)量的影響，進(jìn)ー步提高了數(shù)據(jù)測(cè)量的精度。


圖I是本發(fā)明的一種實(shí)施例的方法流程圖；圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I-煙氣冷凝器，2-蠕動(dòng)泵，3-容器，4-PH計(jì)，5_煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，6-煙氣濕度計(jì)，7-信號(hào)傳輸裝置，8-過(guò)濾器。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例I :ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，如圖I所示，包括對(duì)待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣進(jìn)行過(guò)濾；煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將過(guò)濾后的煙氣冷卻至0°c;密封容器收集排出的冷凝水并利用PH計(jì)測(cè)量該冷凝水的PH值；將冷凝水pH值記錄為a ;由于冷凝水中，水和硫酸的含量均全部來(lái)自于煙氣中，則有煙氣中SO3與H2O的體積比為V (SO3) /V (H2O) = 10ツ(1000/18) = 0.018 * l(Ta ;根據(jù)煙氣濕度計(jì)測(cè)得的進(jìn)入冷凝器前的煙氣的濕度數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得到煙氣中的SO3的體積含量V (SO3) = O. 018 * l(Ta * V (H2O)以及煙氣酸露點(diǎn)Tld= 186+201gV (H2O) +261gV (SO3)
式中Tld為煙氣酸露點(diǎn)，V(H2O)和V(SO3)分別為煙氣中水和三氧化硫的體積含量
(% )o本方法中計(jì)算酸露點(diǎn)的公式同樣可采用其他基于水蒸氣和三氧化硫體積含量的其他計(jì)算公式代替。實(shí)現(xiàn)上述方法的ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，如圖2所示，包括煙氣冷凝器I、蠕動(dòng)泵2、容器3、PH計(jì)4、煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、煙氣濕度計(jì)6和信號(hào)傳輸裝置7 ;煙氣冷凝器I上設(shè)有進(jìn)氣ロ、出氣口和冷凝水出ロ，蠕動(dòng)泵2通過(guò)硅膠管分別與冷凝水出口和容器3連接，PH計(jì)4設(shè)于容器3中，信號(hào)傳輸裝置7設(shè)于煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5中，信號(hào)傳輸裝置7分別與PH計(jì)4和煙氣濕度計(jì)6連接。所述裝置還包括過(guò)濾器8，過(guò)濾器8與煙氣冷凝器I連接；所述的容器3為密封容器。本發(fā)明的實(shí)施例2 :—種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，如圖I所示，包括對(duì)待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣進(jìn)行過(guò)濾；煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將過(guò)濾后的煙氣冷卻至4°C;密封容器收集排出的冷凝水并利用pH計(jì)測(cè)量該冷凝水的pH值；煙氣濕度計(jì)測(cè)量進(jìn)入冷凝器前的煙氣的濕度；計(jì)算煙氣中SO3與H2O的體積比、SO3的體積含量及煙氣酸露點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)上述方法的ー種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，如圖2所示，包括煙氣冷凝器I、蠕動(dòng)泵2、容器3、pH計(jì)4、煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、煙氣濕度計(jì)6和信號(hào)傳輸裝置7 ;煙氣冷凝器I上設(shè)有進(jìn)氣ロ、出氣口和冷凝水出ロ，蠕動(dòng)泵2通過(guò)硅膠管分別與冷凝水出口和容器3連接，pH計(jì)4設(shè)于容器3中，信號(hào)傳輸裝置7設(shè)于煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5中，信號(hào)傳輸裝置7分別與pH計(jì)4和煙氣濕度計(jì)6連接。所述裝置還包括過(guò)濾器8，過(guò)濾器8與煙氣冷凝器I連接；所述的容器3為密封容器。
權(quán)利要求
1.一種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，其特征在于，包括以下步驟 SI，煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣冷卻至O 4°C ; S2，收集排出的冷凝水并利用pH計(jì)測(cè)量該冷凝水的pH值； S3，煙氣濕度計(jì)測(cè)量進(jìn)入冷凝器前的煙氣的濕度； S4，計(jì)算煙氣中SO3與H2O的體積比、SO3的體積含量及煙氣酸露點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，其特征在于，所述方法還包括SO，對(duì)待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣進(jìn)行過(guò)濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法，其特征在于步驟S2中，采用密封容器收集排出的冷凝水。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I 3所述方法的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，其特征在于，包括煙氣冷凝器(I)、蠕動(dòng)泵(2)、容器(3)、PH計(jì)(4)、煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(5)、煙氣濕度計(jì)(6)和信號(hào)傳輸裝置(7);煙氣冷凝器⑴上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和冷凝水出口，蠕動(dòng)泵(2)通過(guò)硅膠管分別與冷凝水出口和容器(3)連接，PH計(jì)(4)設(shè)于容器(3)中，信號(hào)傳輸裝置(7)設(shè)于煙氣在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(5)中，信號(hào)傳輸裝置(7)分別與PH計(jì)(4)和煙氣濕度計(jì)(6)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，其特征在于，還包括過(guò)濾器(8)，過(guò)濾器(8)分別與煙氣冷凝器(I)和煙氣濕度計(jì)(6)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的裝置，其特征在于，所述的容器(3)為密封容器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在線連續(xù)監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣酸露點(diǎn)的方法及裝置，所述方法包括以下步驟S1，煙氣冷凝器以急速冷卻的方式將待測(cè)燃煤鍋爐尾部煙氣冷卻至0～4℃；S2，收集排出的冷凝水并利用pH計(jì)測(cè)量該冷凝水的pH值；S3，煙氣濕度計(jì)測(cè)量進(jìn)入冷凝器前的煙氣的濕度；S4，計(jì)算煙氣中SO3與H2O的體積比、SO3的體積含量及煙氣酸露點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)自動(dòng)測(cè)量?jī)x表(包括PH計(jì)、煙氣濕度計(jì)及信號(hào)傳輸裝置)將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳入在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由系統(tǒng)計(jì)算處理得到煙氣酸露點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單方便，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；數(shù)據(jù)處理速度快，可以為工業(yè)裝置的在線控制提供參數(shù)。
文檔編號(hào)G01N25/68GK102661975SQ20121011875
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者付麗輝, 李建瀏, 李超, 沈煜暉, 金穎姍 申請(qǐng)人:中國(guó)華電工程(集團(tuán))有限公司, 華電環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司