[發(fā)明專利]濕度感測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058989.5
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN104968438A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·尼科爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 普萊梅克斯處理專家股份有限公司
• 主分類號: B04C11/00
• 分類號: B04C11/00;G01N7/00;G01N9/36
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

相關(guān)申請

本專利申請涉及于2012年9月14日所申請的題為“濕度感測系統(tǒng)”的臨時專利申請第61/700,961號，并要求其優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對工業(yè)管道和容器中的氣體濕度的連續(xù)測量，其中，在氣體流中存在具有粘結(jié)性或膠粘性的顆粒物質(zhì)。為了本發(fā)明的目的，術(shù)語“濕度”還旨在包括多種其它參數(shù)，其中，氣體含濕量是必要的計算輸入，這些其它參數(shù)諸如：絕熱飽和溫度、露點溫度和濕球溫度。

背景技術(shù)

通過對氣體濕度進(jìn)行連續(xù)的、精確的和可靠的測量，能夠改進(jìn)許多任務(wù)業(yè)過程。在諸如煙氣脫硫(FGD)的過程中，當(dāng)溫度接近絕熱飽和溫度時，氣體流中存在具有粘結(jié)性或膠粘性的固體顆粒；在這些情況下，使用現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)來對氣體濕度進(jìn)行連續(xù)測量是有問題的。常見的問題包括固體在濕度傳感器上冷凝、凝聚、粘附和積聚，導(dǎo)致對信號的連續(xù)性、精確性和可靠性造成干擾。含水化合物(例如氯化鈣)的存在會使這些問題更加嚴(yán)重，這些含水化合物在溫度大體高于絕熱飽和溫度時以液體形式存在。

FGD過程就是說明對氣體濕度進(jìn)行連續(xù)的、精確的和可靠的測量是有利的一個例子。FGD系統(tǒng)旨在去除在諸如煤、生物質(zhì)或城市廢棄物的有機物質(zhì)的燃燒過程中所產(chǎn)生的污染物，這些污染物包括二氧化硫、鹽酸和汞。更具體地說，眾所周知，在“干燥”、“半干燥”或“噴霧干燥機”類型的FGD系統(tǒng)中的特定位置，氣體濕度和相關(guān)參數(shù)(例如露點溫度、濕球溫度和絕熱飽和溫度)均會影響污染物的去除率、試劑消耗量和腐蝕速率。在這些特定位置中，最明顯是在顆粒物去除裝置上游的吸收容器的出口處，現(xiàn)有技術(shù)的連續(xù)濕度感測系統(tǒng)通常失效，因為高于水的絕熱飽和溫度可能存在顆粒物質(zhì)和液體(例如氯化鈣飽和水溶液)的凝聚。

因此，本領(lǐng)域中需要一種完全自動的、準(zhǔn)確的、精確的、可靠的且具有成本效益的濕度感測系統(tǒng)，其在接近絕熱飽和溫度的溫度于充滿顆粒的氣體流中進(jìn)行操作。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足上述本領(lǐng)域的需求，本發(fā)明設(shè)計出一種濕度感測系統(tǒng)，其能夠自動地且連續(xù)地將固體顆粒物質(zhì)從傳感器組件周圍的過程氣體流分離，從而使所述系統(tǒng)能夠提供足夠地準(zhǔn)確、精確、可靠且具有成本效益的濕度數(shù)據(jù)以在接近絕熱飽和溫度的溫度于充滿顆粒的氣體流進(jìn)行操作。該目的通過將濕度傳感器設(shè)置在過濾裝置中來實現(xiàn)，所述過濾裝置連續(xù)地且自動地將顆粒物質(zhì)從氣體流分離。所述濕度傳感器和過濾組件容納在圓柱形桶中，該圓柱形桶置于過程氣體流中。取樣過程氣體的一部分被引導(dǎo)穿過所述桶和所述過濾組件并流過傳感器，以致于可以進(jìn)行測量。在一個實施例中，為了能夠去除在過濾介質(zhì)的外表面上積聚的顆粒物質(zhì)，對吹掃氣體進(jìn)行調(diào)理，然后間歇地讓吹掃氣體進(jìn)入過濾器的內(nèi)部體積，以使吹掃氣體以相反的流動方向流過過濾器，從而驅(qū)走積聚的物質(zhì)。

更具體地說，在本發(fā)明的用于感測發(fā)電廠燃燒過程煙氣流中的濕度的裝置的一個實施例中，該裝置包括細(xì)長圓柱形桶，在所述桶的遠(yuǎn)端處具有氣體入口，以連續(xù)地接收煙氣的滑流。將所述桶直接置于煙氣流中并垂直于煙氣流的流動，以使已接收的氣體被引導(dǎo)穿過容納了濕度傳感器的保護(hù)過濾組件。已接收的氣體然后穿過在所述桶的側(cè)壁中橫向布置的出口離開所述桶。所述桶還包括一系列吹掃氣體調(diào)理室，所述吹掃氣體從吹掃氣體源進(jìn)入所述吹掃氣體調(diào)理室的上游端、并從所述吹掃氣體調(diào)理室的下游端離開。所述調(diào)理室促使吹掃氣體的溫度和濕度與滑流煙氣的溫度接近平衡。最后一個調(diào)理室的下游端與過濾組件的內(nèi)部體積流體連通，以使吹掃氣體能夠進(jìn)入所述過濾器并以相反的流動方向流過所述過濾器，以清潔所述過濾器的外表面的從滑流煙氣分離出來的任何殘留積聚物質(zhì)。可以在所述調(diào)理室內(nèi)設(shè)置擋板，以加強吹掃氣體的溫度與煙氣的溫度的平衡。舉例來說，可以使用螺旋體來增加熱傳導(dǎo)和吹掃氣流流經(jīng)所述調(diào)理室的接觸表面積。

蓄積器優(yōu)選地也設(shè)置于所述桶內(nèi)，以暫時容納一定容量的加壓吹掃氣體。該蓄積器與調(diào)理室流體連通，以在脈沖的吹掃周期期間可間歇地使吹掃氣體進(jìn)入所述調(diào)理室內(nèi)，從而促使已調(diào)理的吹掃氣體流過過濾組件。該脈沖的周期由閥門裝置控制，該閥門裝置調(diào)理在蓄積器和調(diào)理室之間的氣體流動。該閥門裝置由控制器操作，舉例來說，控制器可以定時設(shè)定吹掃脈沖的頻率為每小時一次、每次持續(xù)0.3秒，但是這取決于具體的應(yīng)用。使這些時間變量最優(yōu)化對本發(fā)明的正常運作起到關(guān)鍵作用。

根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，容積式活塞在所述桶內(nèi)可往復(fù)地操作，以使煙氣以相反的方向流動，從而間歇地從過濾介質(zhì)表面驅(qū)走積聚的物質(zhì)。該活塞優(yōu)選地由壓縮空氣和復(fù)位彈簧驅(qū)動。