[實用新型]一種總氣態汞煙氣采樣系統

有效

• 申請號: 201520545657.6
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN204807362U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 張穎超;田曉超;李威威;賀磊
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本實用新型涉及一種總氣態汞煙氣采樣系統，屬于環境監測領域。

背景技術

汞是一種劇毒污染物，作為國家重點控制的重金屬之一，其主要排放來源于化石燃料的燃燒，尤其是煤炭的燃燒。據統計，煤電廠的汞排放量占到大氣汞排放總量的1/3。我國作為世界上最大的發展中國家，由于對化石燃料的依賴占有較大比重，就造成了經濟在快速發展的同時，環境問題也日益凸顯。在“十二五”伊始，環保部門頒布了相關法令對汞及其化合物的排放量限值。為達到對汞煙氣排放的控制，就必須對汞煙氣進行準確采樣分析,根據不同的濃度選擇適當的治理措施。

本實用新型根據美國EPA30B相關方法并進行適當改進，在保證采樣精度的同時，簡化了現場采樣的操作步驟，提高了操作人員的效率。EPA30B方法是從煙道或管道抽取已知體積的待檢測煙氣，以適當的流量通過插入煙道或管道吸附管，將富集在吸附管上的汞與采樣體積作為排放氣體汞濃度計算參數的方法。

現有的汞煙氣采樣設備大都是基于EPA30B方法設備，而這些采樣設備或多或少都存在以下幾個問題或不足：

1.吸附管的安全問題：為了達到最好的吸附效果，就要將吸附管安裝在采樣槍的最前端，直接插入煙道中采樣，但吸附管一般采用玻璃材質制成，在插入煙道中容易碰碎從而使采樣失敗；如若將吸附管安裝在采樣槍后部，煙氣中就會有少量的汞殘留在采樣槍管壁上，造成采樣損失；

2.采樣系統的溫度控制問題：一般來說，采樣煙氣的溫度較高且濕度較大，在進入采樣槍后，容易在采樣槍管壁凝結成水而堵塞管路。其次，吸附管內的吸附劑只有在適當的溫度下，才能對汞充分吸附。最后，在煙氣流出采樣槍后，還要對煙氣冷凝除水，就需要檢測和控制冷凝器的溫度；

3.流量的控制：流量的精確計量直接關系到汞濃度計算誤差大小，一般的方法如申請專利號為201120558878.9是采用比例調節閥來控制流量的大小而且在采樣過程中采樣泵一直處于恒定工作中，比例調節閥只有幾個固定的開度。如若開度變小，則抽取的煙氣達不到設定值，是最終計算出的煙氣體積有誤；若開度變大，則會超過設定值，就會造成采樣泵前后氣壓不一致，容易損壞采樣泵。同時，也存在調節開度上限，一旦超出調節上限，比例調節閥的調節作用就失效了，從而使得到的氣體體積有誤。

實用新型內容

針對上述問題或不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠精確采樣，能有效保護采樣設備以及能夠精確調節控制氣體流量的雙路總氣態汞煙氣采樣系統。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本實用新型提供一種總氣態汞煙氣采樣系統，包括通過伴熱導管連接的采樣槍和采樣主機，其中：采樣槍包括采樣槍體以及設置在采樣槍體頭部的溫度傳感器，其中，采樣槍體內有兩路氣流通道，每路氣流通道包括鷹鉤型不銹鋼管、吸附管、伴熱層、緊鎖螺母，伴熱層包裹在吸附管上，吸附管通過緊鎖螺母與鷹鉤型不銹鋼管緊密連接，吸附管的一端伸入鷹鉤型不銹鋼管內；采樣主機包括MCU以及兩路采樣通道，其中，每路采樣通道包括依次連接的除酸裝置、冷凝器、干燥管、濕度測量腔、采樣泵、電子質量流量計組，每個濕度測量腔中設置有一個濕度傳感器，每個除酸裝置分別通過伴熱導管與一路氣流通道中的吸附管連接；

MCU分別與每路采樣通道中的冷凝器、濕度傳感器、采樣泵、電子質量流量計組以及溫度傳感器、每路氣流通道中的伴熱層連接。

作為本實用新型的進一步優化方案，鷹鉤型不銹鋼管內設置有卡子，用于固定伸入鷹鉤型不銹鋼管內的吸附管。

作為本實用新型的進一步優化方案，溫度傳感器為PT100三線制。

作為本實用新型的進一步優化方案，每個冷凝器還分別連接一個蠕動泵。

作為本實用新型的進一步優化方案，每路采樣通道還分別包括一個設置在通道內、與MCU相連的壓力傳感器。

作為本實用新型的進一步優化方案，該系統還包括與MCU相連的觸摸屏。

作為本實用新型的進一步優化方案，該系統還包括與MCU相連的打印機。

作為本實用新型的進一步優化方案，MCU通過繼電器與采樣泵相連。

作為本實用新型的進一步優化方案，除酸裝置通過伴熱導管與冷凝器連接。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1）本實用新型將吸附管置于鷹鉤型不銹鋼管腔內，既能保護吸附管因碰壁而可能導致的破碎，又能減少汞在未進入吸附管之前的損失，同時，鷹鉤型管的煙氣入口背向煙氣流的方向，能有效的避免顆粒物的進入采樣槍；