[發明專利]一種氣體采樣加熱的裝置

無效

• 申請號: 201210133766.8
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102721599A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 樓競暉
• 申請（專利權）人: 北京承天示優科技有限公司
• 主分類號: G01N1/44
• 分類號: G01N1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于大氣污染防治技術領域，具體涉及一種氣體采樣加熱的裝置。

背景技術

電廠鍋爐、工業窯爐、供暖鍋爐等污染源的廢氣排放是我國大部地區環境大氣污染的主要源頭，其中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是主要污染因子。世界大部分國家都對其進行控制和監測。近年來，氯化氫(HCL)、氟化氫(HF)、氣態汞(Hg)等污染因子也越來越多地被監測。在我國，燃煤電廠、石化企業等企業的大型鍋爐，甚至一定噸位以上的供熱燃煤鍋爐都必須安裝固定式連續煙氣監測儀。此外，便攜式煙氣成分直讀監測儀是各個環保監測、環境監理以及煙氣排放控制設備安裝調試的主要檢測工具。現有儀器的煙氣采樣方式絕大多數都是抽取式，即抽氣泵將煙氣從煙道中抽取到在煙道外的儀器分析部分，對煙氣中的二氧化硫、氮氧化物等煙氣組分進行分析。

在實際進行煙氣測量的過程中，煙氣溫度一定高于環境溫度，如果不加處理，煙氣通過暴露在環境空氣中的儀器采樣管路后，煙氣中的氣態水蒸氣由于露點降低形成水珠，附著在導氣管壁上，從而形成冷凝水。由于氣態二氧化硫、氮氧化物、氯化氫、氟化氫等是易溶于水的物質，煙氣中的這些成分會被部分溶解進冷凝水中，在到儀器分析部分之前就損失了一部分。例如，二氧化硫是極易溶于水的，1單位體積的水能夠溶解40單位體積的二氧化硫，對分析結果的準確性產生嚴重影響。因此，國內外眾多煙氣分析儀生產廠對此問題進行了研究，推出了各自的煙氣采樣系統(包括煙氣采樣管、導氣管和抽氣泵)及預處理器對煙氣在進入儀器分析部分前進行加熱、脫水處理，以降低儀器采樣器管路中冷凝水的產生，減少煙氣中易溶于水物質的損失。

目前使用的眾多型號品牌的煙氣采樣管的結構件如圖1所示，其中圖中纏繞在采樣管外壁的加熱絲，對導管進行加熱以達到設定溫度。加熱絲外包有保溫材料。這種結構存在以下缺點：1)加工復雜：加熱絲或加熱帶要均勻地纏繞在導管外壁上，另外還必須加保溫層，必須做好絕緣和防腐的保護。2)可靠性低：復雜的加工過程和多種材料部件的使用必將導致可靠性低。3)傳熱慢：由于是間接加熱方式，即加熱絲首先加熱氣體導管外壁，氣體導管再將熱量傳導管內的氣體，加熱絲產生的熱量只有部分用于加熱氣體，其他部分用來加熱導氣管和通過保溫層向周圍環境輻射從而損失。4)達到設定溫度慢：因為傳熱慢，達到設定的溫度就會慢。5)溫度保持不穩定：由于傳熱慢，并有保溫層保溫，使得溫度很難達到精確控制，波動大。6)功耗大：以上3)、4)、5)三點導致了加熱功耗大。7)過濾器不易加熱：因為前置塵過濾器需要經常更換，這種加熱方式很難對過濾器進行加熱。沒有加熱，高濕度的煙氣中的液狀物容易將過濾器堵塞，影響采樣。

發明內容

鑒于現有技術的缺陷，本發明目的在于提供一種氣體采樣加熱裝置和方法，可以將被采的氣體快速、準確、穩定和低功耗地加熱到所需溫度。本發明是基于對煙道溫度、濕度的充分研究理解，及對高濕煙氣采樣問題的長期現場測試和觀察所得出。

為了實現上述目的，本發明提供了一種對氣體采樣進行加熱的裝置，包括：進氣嘴(1)、過濾器(2)、加熱棒(3)、導氣管(4)、出氣嘴(5)、測溫棒(6)、手柄(7)、連接插頭(8)、連接線(9)、溫控器(10)，其中，導氣管與進氣嘴(1)密封連接，另一端密封固定在手柄(7)上，導氣管(4)內部設置測溫棒(6)，用于實時測量導氣管(4)內部的氣體溫度，并將采集的溫度參數通過連接線(9)反饋給溫控器(10)，進而溫控器(10)根據設定的溫度值控制對加熱棒(3)的通電狀態，從而實現調整導氣管(4)內部氣體的溫度，其特征在于加熱棒(3)直接置于氣體采樣導氣管(4)中間，穿過導氣管(4)中心，一端伸出導氣管，進入進氣嘴(1)內的過濾器圓筒內，另一端固定在手柄(7)內。

進一步，本發明所述的對氣體采樣進行加熱的裝置，其特征在于導氣管(4)為防腐不銹鋼管或聚四氟乙烯管。

進一步，本發明所述的對氣體采樣進行加熱的裝置，其特征在于所述過濾器(2)為聚四氟乙烯或陶瓷或不銹鋼材料的圓筒。

進一步，本發明所述的對氣體采樣進行加熱的裝置，其特征在于所述加熱棒(3)為不銹鋼鎧裝加熱棒。

進一步，本發明所述的對氣體采樣進行加熱的裝置，其特征在于構成所述手柄(7)的一段為一腔體，該腔體的一端面為密封蓋，用來密封導氣管，并在密封蓋上穿插加熱棒(4)和測溫棒(6)，另一端面通過連接插頭(8)和連接線(9)連接。