一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：煙氣取樣裝置（10）、煙氣預(yù)處理裝置（20）和煙氣分析裝置（30）；所述煙氣取樣裝置（10）與所述煙氣預(yù)處理裝置（20）相連，用于采集煙氣樣本；所述煙氣預(yù)處理裝置（20）分別與所述煙氣取樣裝置（10）、所述煙氣分析裝置（30）相連，用于處理所述煙氣取樣裝置（10）采集的煙氣樣本，并將處理后的煙氣樣本送入所述煙氣分析裝置（30）；所述煙氣分析裝置（30）與所述煙氣預(yù)處理裝置（20）相連，用于分析煙氣樣本的氣體成分及比例。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對煙氣進行長期連續(xù)在線監(jiān)測，伴熱取樣管溫度控制精準、煙氣除水排水能力強等優(yōu)點，提高煙氣預(yù)處理能力，為煙氣分析儀高精度測量提供保障。
【專利說明】一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煙氣監(jiān)測領(lǐng)域，具體地，涉及一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)的大力發(fā)展,城市中的大氣污染情況越來越嚴重,大氣中的二氧化硫、一氧化氮、煙塵等對人身體有害的物質(zhì)越來越多，因此對工廠、企業(yè)的煙氣排放量的監(jiān)測和控制就顯得十分重要。
[0003]目前，國內(nèi)外使用的煙氣監(jiān)測方法，在高濃度污染的條件下，容易積累塵埃，管線易受到腐蝕發(fā)生泄漏影響精度，因此就需要經(jīng)常清理過濾器、更換管線，不能實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測的目的，存在長期測量不穩(wěn)定、精度差、故障率高等問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對煙氣進行長期連續(xù)在線監(jiān)測，煙氣伴熱取樣管溫度控制精準、煙氣除水排水能力強等優(yōu)點，提高煙氣預(yù)處理能力，為煙氣分析儀高精度測量提供保障。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:煙氣取樣裝置、煙氣預(yù)處理裝置和煙氣分析裝置；所述煙氣取樣裝置與所述煙氣預(yù)處理裝置相連，用于采集煙氣樣本；所述煙氣預(yù)處理裝置分別與所述煙氣取樣裝置、所述煙氣分析裝置相連，用于處理所述煙氣取樣裝置采集的煙氣樣本，并將處理后的煙氣樣本送入所述煙氣分析裝置；所述煙氣分析裝置與所述煙氣預(yù)處理裝置相連，用于分析煙氣樣本的氣體成分及比例。
[0006]優(yōu)選地，所述煙氣取樣裝置包括:取樣探頭、伴熱取樣管、控制器、電磁閥和儲氣罐；所述取樣探頭，用于伸入煙?內(nèi)采集煙氣；采集后的煙氣經(jīng)過所述伴熱取樣管送入所述煙氣預(yù)處理裝置；所述控制器，用于向所述伴熱取樣管和所述電磁閥發(fā)送控制指令；所述儲氣罐與所述取樣探頭相連，用于釋放所述儲氣罐內(nèi)的氣體，反吹取樣探頭；所述電磁閥位于所述儲氣罐和所述取樣探頭之間，用于控制所述儲氣罐內(nèi)氣體的釋放。
[0007]優(yōu)選地，所述煙氣預(yù)處理裝置包括:取樣泵、一次過濾器、汽水分離器、一級冷凝器、二級冷凝器和二次過濾器；所述取樣泵與所述煙氣取樣裝置相連，用于抽取煙氣樣本，并將煙氣樣本送入所述一次過濾器，煙氣樣本經(jīng)過一次過濾后進入所述汽水分離器，將煙氣與水分分離，分離后的煙氣依次經(jīng)過所述一級冷凝器、二級冷凝器和二次過濾器，最后送入所述煙氣分析裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述煙氣分析裝置為煙氣分析儀。
[0009]優(yōu)選地，所述取樣探頭進一步包括過濾器。
[0010]優(yōu)選地，所述伴熱取樣管包括伴熱取樣管外管、伴熱取樣管內(nèi)管、保溫材料、電伴熱帶和溫度傳感器；所述保溫材料，位于所述伴熱取樣管內(nèi)管和所述伴熱取樣管外管之間，用于保持所述伴熱取樣管內(nèi)煙氣樣本的溫度；所述電伴熱帶，位于所述保溫材料內(nèi)，用于加熱所述伴熱取樣管；所述溫度傳感器，位于所述保溫材料內(nèi)，用于監(jiān)測所述伴熱取樣管的溫度。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述伴熱取樣管外管為聚氯乙烯管。
[0012]優(yōu)選地，所述伴熱取樣管內(nèi)管為聚四氟乙烯管。
[0013]優(yōu)選地，所述取樣探頭具有耐腐蝕的合金層。
[0014]優(yōu)選地，所述儲氣罐內(nèi)為壓縮空氣。
[0015]通過上述技術(shù)方案，本實用新型通過煙氣取樣裝置采集煙氣樣本，煙氣樣本經(jīng)過煙氣預(yù)處理裝置處理后，送入煙氣分析裝置進行分析煙氣的組成成分及比例。解決了煙氣取樣管道易堵塞、易腐蝕，煙氣預(yù)處理除水不完善影響煙氣分析精度等問題。大大提高了煙氣測量的精度及穩(wěn)定性，達到了長期連續(xù)在線監(jiān)測的目的。
[0016]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0018]圖1是一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中煙氣取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中煙氣預(yù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中伴熱取樣管橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)工作原理的示意圖。
[0023]附圖標記說明
[0024]10、煙氣取樣裝置；20、煙氣預(yù)處理裝置；30、煙氣分析裝置；
[0025]11、取樣探頭；12、伴熱取樣管；13、控制器；14、電磁閥；15、儲氣罐；21、取樣泵；22、一次過濾器；23、汽水分離器；24、一級冷凝器；25、二級冷凝器；26、二次過濾器；
[0026]121、伴熱取樣管外管；122、伴熱取樣管內(nèi)管；123、保溫材料；124、電伴熱帶；125
溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0028]目前，國內(nèi)外使用的煙氣監(jiān)測方法，在高濃度污染的條件下，容易積累塵埃，管線易受到腐蝕發(fā)生泄漏影響精度，煙氣預(yù)處理除水不夠完善，因此就需要經(jīng)常清理過濾器、更換管線，不能實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測的目的，存在長期測量不穩(wěn)定、精度差、故障率高等問題。
[0029]為了解決上述問題，結(jié)合圖1至圖4，本實用新型提供了一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:煙氣取樣裝置10、煙氣預(yù)處理裝置20和煙氣分析裝置30 ;所述煙氣取樣裝置10與所述煙氣預(yù)處理裝置20相連，用于采集煙氣樣本；所述煙氣預(yù)處理裝置20分別與所述煙氣取樣裝置10、所述煙氣分析裝置30相連，用于處理所述煙氣取樣裝置10采集的煙氣樣本，并將處理后的煙氣樣本送入所述煙氣分析裝置30 ;所述煙氣分析裝置30與所述煙氣預(yù)處理裝置20相連，用于分析煙氣樣本的氣體成分及比例。所述煙氣分析裝置30為煙氣分析儀，主要用于分析煙氣樣本的主要組成成分及其比例。本實用新型通過所述煙氣取樣裝置10采集煙氣樣本，煙氣樣本經(jīng)過所述煙氣預(yù)處理裝置20處理后，送入所述煙氣分析裝置30進行分析煙氣的組成成分及比例。解決了煙氣取樣管道易堵塞、易腐蝕，煙氣預(yù)處理除水不完善影響煙氣分析精度等問題。大大提高了煙氣測量的精度及穩(wěn)定性，達到了長期連續(xù)在線監(jiān)測的目的。
[0030]可選地，所述煙氣取樣裝置10包括:取樣探頭11、伴熱取樣管12、控制器13、電磁閥14和儲氣罐15 ;所述取樣探頭11，用于伸入煙囪內(nèi)采集煙氣；采集后的煙氣經(jīng)過所述伴熱取樣管12送入所述煙氣預(yù)處理裝置20 ;所述控制器13，用于向所述伴熱取樣管12和所述電磁閥14發(fā)送控制指令；所述儲氣罐15與所述取樣探頭11相連，用于釋放所述儲氣罐內(nèi)的氣體，反吹所述取樣探頭11 ;所述電磁閥14位于所述儲氣罐15和所述取樣探頭11之間，用于控制所述儲氣罐15內(nèi)氣體的釋放。所述取樣探頭11內(nèi)進一步包括過濾器，用于過濾煙氣樣本含有的塵埃。所述取樣探頭11的制作材料為耐腐蝕的合金，或者表面具有耐腐蝕的合金層，如不銹鋼，主要是防止煙氣內(nèi)的二氧化硫氣體溶于水后腐蝕所述取樣探頭11，達到長期使用不需要更換的目的。所述儲氣罐15內(nèi)的氣體為干燥、無塵、無水的壓縮空氣，所述電磁閥14通過所述控制器13設(shè)置間隔時間和反吹時間，打開或關(guān)閉所述儲氣罐15內(nèi)的氣體，用于對所述取樣探頭11進行反吹，防止塵埃堵塞所述取樣探頭11。
[0031]可選地，所述煙氣預(yù)處理裝置20包括:取樣泵21、一次過濾器22、汽水分離器23、一級冷凝器24、二級冷凝器25和二次過濾器26 ;所述取樣泵21與所述煙氣取樣裝置10相連，用于抽取煙氣樣本，并將煙氣樣本送入所述一次過濾器22，煙氣樣本經(jīng)過一次過濾后進入所述汽水分離器23，將煙氣與水分分離，分離后的煙氣依次經(jīng)過所述一級冷凝器24、二級冷凝器25和二次過濾器26，最后送入所述煙氣分析裝置30。所述汽水分離器分離23過后的水分會流進儲水槽內(nèi)，另一部分會經(jīng)過兩次冷凝器進行冷凝處理，使得煙氣樣本含有的水分能夠清除的比較徹底，提高煙氣分析的精度，減少誤差。
[0032]可選地，所述伴熱取樣管12包括伴熱取樣管外管121、伴熱取樣管內(nèi)管122、保溫材料123、電伴熱帶124和溫度傳感器125 ;所述保溫材料123，位于所述伴熱取樣管外管121和所述伴熱取樣管內(nèi)管122之間，用于保持所述伴熱取樣管12內(nèi)煙氣樣本的溫度；所述電伴熱帶124，位于所述保溫材料123內(nèi)，用于加熱所述伴熱取樣管12 ;所述溫度傳感器125，位于所述保溫材料123內(nèi)，用于監(jiān)測所述伴熱取樣管12的溫度。所述伴熱取樣管外管121為聚氯乙烯管，或是其他可以耐腐蝕的管線。所述伴熱取樣管內(nèi)管122為聚四氟乙烯管，或是其他可以耐腐蝕的管線。所述伴熱取樣管12內(nèi)的電伴熱帶受所述控制器13的控制，用于加熱所述伴熱取樣管12，使得伴熱取樣管12的溫度保持在140至160°C的范圍內(nèi)。避免煙氣樣本內(nèi)的水分在輸送過程中冷凝，造成堵塞所述伴熱取樣管12。
[0033]作為一實施例，如圖4和圖5所示，在本實用新型中，首先，工作人員在所述控制器13處設(shè)置用于控制所述電磁閥14的打開時間和關(guān)閉時間(如可以設(shè)置打開時間為I分鐘，關(guān)閉時間為10分鐘)，所述取樣泵21的啟動時間和關(guān)閉時間(如啟動時間為10分鐘，關(guān)閉時間為I分鐘)，以及所述伴熱取樣管12所需要的溫度范圍(如可以設(shè)置溫度范圍為140至160°C，所述伴熱取樣管12的溫度不得低于120°C )。然后，工作人員通過所述控制器13向所述取樣泵21發(fā)送啟動指令，使得所述取樣泵21啟動收取煙氣樣本。所述取樣探頭11會安置在深入煙?內(nèi)約1.5m處，煙氣樣本從所述取樣探頭11經(jīng)過過濾器進入到所述伴熱取樣管12內(nèi)，到達所述取樣泵21。在此過程中，所述控制器13分別向所述取樣泵21、所述電磁閥14、所述伴熱取樣管12發(fā)送控制指令。為了避免所述儲氣罐15內(nèi)的壓縮空氣與煙氣樣本混淆，當所述取樣泵21處于工作狀態(tài)時，所述電磁閥14處于關(guān)閉狀態(tài)；當所述取樣泵21處于停止工作狀態(tài)時，所述電磁閥14處于開啟狀態(tài)，打開所述儲氣罐15，釋放所述儲氣罐15內(nèi)的壓縮空氣，對所述取樣探頭11進行反吹，防止積累的塵埃堵塞所述取樣探頭11。同時所述控制器13會一直控制所述伴熱取樣管12，所述伴熱取樣管12內(nèi)的溫度傳感器125隨時向所述控制器13反饋所述伴熱取樣管12的溫度。當所述伴熱取樣管12的溫度低于設(shè)定的最低溫度時，所述控制器13向所述伴熱取樣管12發(fā)送啟動所述電伴熱帶124的指令，加熱所述伴熱取樣管12 ;當所述伴熱取樣管12的溫度高于設(shè)定的最高溫度時，所述控制器13向所述伴熱取樣管12發(fā)送停止加熱的指令，使得所述伴熱取樣管12的溫度時刻保持在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。
[0034]當所述取樣泵21將抽取的煙氣樣本送入所述一次過濾器22時，所述一次過濾器22會進一步的精密過濾煙氣樣本內(nèi)所含有的煙氣塵埃，使得煙氣樣本更加的純凈。隨后，煙氣樣本進入所述汽水分離器23，對煙氣樣本內(nèi)的煙氣和水分進行分離，分離出來的水分送入儲水槽，剩下的煙氣送入所述一級冷凝器24和所述二級冷凝器25。所述一級冷凝器24和所述二級冷凝器25對煙氣樣本進行冷凝脫水，水分經(jīng)冷凝后凝結(jié)成液體流入儲水槽內(nèi)。剩余的干燥的煙氣樣本再經(jīng)過所述二次過濾器26，繼續(xù)對煙氣樣本進行提純，此時無塵、無水的最終煙氣樣本送入所述煙氣分析裝置30。
[0035]所述煙氣分析裝置30煙氣樣本的組成成分(一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫及氧氣)比例進行分析，由于煙氣分析裝置30的長期運行會產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差，本實施例中提供的煙氣分析裝置30為現(xiàn)有技術(shù)中的煙氣分析儀，優(yōu)選地能夠自動校準且具有自我診斷功能。為能夠精確的分析煙氣樣本提供了重要的保障。
[0036]以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0037]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，
[0038]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:煙氣取樣裝置(10)、煙氣預(yù)處理裝置(20)和煙氣分析裝置(30)； 所述煙氣取樣裝置(10)與所述煙氣預(yù)處理裝置(20)相連，用于采集煙氣樣本； 所述煙氣預(yù)處理裝置(20)分別與所述煙氣取樣裝置(10)、所述煙氣分析裝置(30)相連，用于處理所述煙氣取樣裝置(10)采集的煙氣樣本，并將處理后的煙氣樣本送入所述煙氣分析裝置(30); 所述煙氣分析裝置(30)與所述煙氣預(yù)處理裝置(20)相連，用于分析煙氣樣本的氣體成分及比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣取樣裝置(10)包括:取樣探頭(11)、伴熱取樣管(12)、控制器(13)、電磁閥(14)和儲氣罐(15)； 所述取樣探頭(11)，用于伸入煙?內(nèi)采集煙氣；采集后的煙氣經(jīng)過所述伴熱取樣管(12)送入所述煙氣預(yù)處理裝置(20 ); 所述控制器(13)，用于向所述伴熱取樣管(12)和所述電磁閥(14)發(fā)送控制指令； 所述儲氣罐(15 )與所述取樣探頭(11)相連，用于釋放所述儲氣罐內(nèi)的氣體，反吹所述取樣探頭(11); 所述電磁閥(14)位于 所述儲氣罐(15)和所述取樣探頭(11)之間，用于控制所述儲氣罐(15)內(nèi)氣體的釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣預(yù)處理裝置(20)包括:取樣泵(21)、一次過濾器(22)、汽水分離器(23)、一級冷凝器(24)、二級冷凝器(25)和二次過濾器(26)； 所述取樣泵(21)與所述煙氣取樣裝置(10)相連，用于抽取煙氣樣本，并將煙氣樣本送入所述一次過濾器(22)，煙氣樣本經(jīng)過一次過濾后進入所述汽水分離器(23)，將煙氣與水分分離，分離后的煙氣依次經(jīng)過所述一級冷凝器(24)、二級冷凝器(25)和二次過濾器(26),最后送入所述煙氣分析裝置(30 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣分析裝置(30)為煙氣分析儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述取樣探頭(11)進一步包括過濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述伴熱取樣管(12)包括伴熱取樣管外管(121 )、伴熱取樣管內(nèi)管(122)、保溫材料(123)、溫度傳感器(125)和電伴熱帶(124)； 所述保溫材料(123)，位于所述伴熱取樣管外管(121)和所述伴熱取樣管內(nèi)管(122)之間，用于保持所述伴熱取樣管(12)內(nèi)煙氣樣本的溫度； 所述電伴熱帶(124)，位于所述保溫材料(123)內(nèi)，用于加熱所述伴熱取樣管(12)； 所述溫度傳感器(125)，位于所述保溫材料(123)內(nèi)，用于監(jiān)測所述伴熱取樣管(12)的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述伴熱取樣管外管(121)為聚氯乙烯管。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述伴熱取樣管內(nèi)管(122)為聚四氟乙烯管。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述取樣探頭(11)具有耐腐蝕的合金層。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的 煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氣罐(15)內(nèi)為壓縮空氣。
【文檔編號】G01N33/00GK203587579SQ201320735703
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】李林, 蘭濤 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 中國神華能源股份有限公司國華惠州熱電分公司