[發明專利]高濕煙氣的粉塵濃度監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201611262326.7
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106596365A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 葉華俊;柯亮;齊宇;邢賀;沈興超;華道柱;杜慶昌;馮長宏;王圣金;翁興彪
• 申請（專利權）人: 聚光科技（杭州）股份有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及粉塵濃度檢測領域，特別涉及一種在采樣嘴部分集采樣、稀釋于一體且適用于高濕煙氣的粉塵濃度監測裝置及方法。

背景技術

當前國內大氣環境形勢十分嚴峻，火電行業作為最大的耗煤大戶，其排放的大氣污染物中細顆粒物的濃度成為公眾關注的熱點，細顆粒物檢測常用的方法有光散射法、β射線吸收法、光透射法等。隨著燃煤電廠超低排放的興起，石灰石-石膏濕法脫硫以及濕式除塵工藝越來越普遍，而上述濕法工藝的出口煙氣溫度低、并含有大量水蒸氣，極易發生水汽凝結，從而導致細顆粒物溶于水而損失，嚴重影響了顆粒物濃度檢測結果的準確性，同時水汽的存在使得更容易形成腐蝕物質而對儀器和煙氣采樣管道造成嚴重損害。

目前，為了防止高濕煙氣中冷凝水對粉塵濃度監測造成的影響，主要通過采樣管路全程伴熱或采樣稀釋的方式進行測量，但仍存在問題：煙氣中水滴的存在，使得煙氣取樣過程中煙氣的水滴在取樣彎嘴處沉積，從而滯留在取樣彎管內，形成一層水膜；在煙塵采樣過程中，特別是高煙氣流速下，煙塵在慣性作用下撞擊在采樣管壁而被水膜捕獲，進而沉積在取樣管壁發生損耗，影響檢測結果的準確性與穩定性。

發明內容

為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種顆粒物無損失、測量結果準確，采樣嘴部分集采樣、稀釋于一體且適用于高濕煙氣的粉塵濃度監測裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高濕煙氣的粉塵濃度監測裝置，所述粉塵濃度監測裝置包括：采樣嘴、取樣槍，所述采樣嘴進一步包括：

第一通道，所述第一通道為樣氣通道，與所述取樣槍連通；

第二通道，所述第二通道為稀釋氣通道，其入口端連通稀釋氣氣源，出口端連通所述樣氣通道，所述出口端為設置在第一通道、第二通道之間的管壁上的陣列孔。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，可選地，所述第二通道設置在所述采樣嘴的樣氣進口部。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，所述采樣嘴為雙通道管式結構，所述第一通道為內管通道，所述第二通道為外管通道。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角為銳角。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角小于60°。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，所述陣列孔的孔徑小于2mm。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，第二通道入口端與稀釋氣氣源間的管路上設有加熱裝置，用于加熱所述稀釋氣。

本發明還提供一種高濕煙氣的粉塵濃度監測方法，所述粉塵濃度監測方法包括以下步驟：

(A1)提供上述任一所述的粉塵濃度監測裝置；

(A2)樣氣進入第一通道，稀釋氣進入第二通道并經陣列孔進入所述第一通道對樣氣進行稀釋；

(A3)稀釋樣氣進入測量單元獲得稀釋樣氣的粉塵濃度；

(A4)根據稀釋倍數和稀釋樣氣的粉塵濃度獲得樣氣的實際粉塵濃度。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，優選地，(A2)步驟中，稀釋氣經加熱裝置加熱后進入第二通道。

根據上述的粉塵濃度監測裝置，可選地，通過測量稀釋樣氣流量和稀釋氣流量來計算所述稀釋倍數，所述稀釋倍數＝稀釋樣氣流量/(稀釋樣氣流量-稀釋氣流量)。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1、本發明通過設置稀釋氣通道以及樣氣通道、稀釋氣通道間的陣列孔，實現煙氣采集與稀釋一體化；同時，預先加熱稀釋氣，高溫稀釋氣使得采樣嘴溫度升高，加速高濕煙氣中的水汽蒸發。

2、本發明稀釋氣的進氣方向與樣氣運動方向之間的夾角為銳角，稀釋氣經由陣列孔對樣氣進行稀釋，所述稀釋氣在樣氣通道內壁形成一層氣幕，防止煙氣中水滴、顆粒物沉積在樣氣通道內壁而影響檢測結果。

3、本發明陣列孔的孔徑小于2mm，阻力較大，第二通道內形成稀釋氣緩沖區，稀釋氣在充滿第二通道并具有足夠的壓力后方均勻噴射進入樣氣通道，以確保稀釋氣的噴射速度能在樣氣通道內壁形成氣幕，提高檢測結果的準確性與穩定性。

附圖說明

參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是本發明實施例1的高濕煙氣粉塵濃度監測裝置的結構示意圖；

圖2是本發明實施例1的高濕煙氣粉塵濃度監測裝置采樣嘴的結構示意圖；