[發明專利]一種民用爐具煙氣污染物排放現場檢測系統

有效

• 申請號: 201711304508.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107917736B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 薛春瑜;張有;劉亞非;劉廣青;張道明
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種民用爐具煙氣污染物排放現場檢測系統，其特征在于，包括：

(I)煙氣捕集和稀釋裝置包括：90度彎管、第一直導管、T型轉換接口、固定夾和第二直導管，其中：

90度彎管的直徑為4.6mm，長度為15-20cm；第一直導管的直徑為7.7mm，長度為35-40cm；第二直導管的直徑為7.7mm，長度為38-40cm且滿足雷諾數Re2300，使煙氣與新鮮空氣達到充分混合；固定夾是長8-10cm、寬3-5cm、高2-4cm的長方體鐵塊；

90度彎管一端伸入煙囪采集煙氣，另一端通過螺母連接第一直導管；T型轉換接口的兩個水平端口分別連接第一直導管和第二直導管，T型轉換接口的下端口連接第一導電硅膠管；第二直導管的末端連接第二導電硅膠管；固定夾用于夾固第二直導管，通過三角支架支撐為煙氣捕集和稀釋裝置提供穩定性；

(II)煙氣分析箱，尺寸為50×30×20cm，包括：

(a)新鮮空氣處理部分，包括：空氣進口、空氣出口、第一氣泵、過濾裝置、干燥劑；新鮮空氣經箱體外部的空氣進口進入過濾裝置并且經過干燥劑干燥后，通過第一氣泵輸出到箱體外部的空氣出口，第一導電硅膠管將空氣出口與T型轉換接口的下端口連接，空氣通過第一導電硅膠管進入第二直導管與來自第一直導管的煙氣進行混合稀釋；通過新鮮空氣轉子流量計調節，新鮮空氣電子流量傳感器實時監測，控制新鮮空氣的流量為0-1.4L/min；

(b)煙氣分析部分，包括：煙氣進口、煙氣出口、PM_2.5旋風分離器、溫濕度傳感器、PM_2.5傳感器、特氟龍濾膜、石英濾膜、第一路電子流量傳感器、第二路電子流量傳感器、第三路電子流量傳感器、第一路轉子流量計、第二路轉子流量計、第三路轉子流量計、第二氣泵、氣體分析模塊、預留分析模塊、電源模塊、機箱、微機控制板和傳感器信號板；其中：第二導電硅膠管將第二直導管與煙氣進口連接，將稀釋后的煙氣送入煙氣采樣與測量通道，第一步通過PM_2.5旋風分離器分離并且截留大顆粒物質，第二步通過溫濕度傳感器檢測溫度和濕度，第三步通過PM_2.5傳感器檢測PM_2.5濃度；之后分為三路：

第一路通過特氟龍濾膜收集PM_2.5進行稱重分析，通過第一路轉子流量計調節，第一路電子流量傳感器監測控制第一路煙氣流量為0-0.2L/min；第二路通過石英濾膜收集PM_2.5進行成分分析，通過第二路轉子流量計調節，第二路電子流量傳感器監測控制第二路煙氣流量為0-0.2L/min；第三路無處理，通過第三路轉子流量計調節，第三路電子流量傳感器監測控制第三路煙氣流量，直接與第一路和第二路處理后的氣體進行混合后，煙氣總流量為1.5L/min，通過第二氣泵將三路匯合后的氣體輸送至氣體分析模塊監測分析氣體污染物，氣體分析模塊包括CO濃度傳感器、CO₂濃度傳感器、NO濃度傳感器、NO₂濃度傳感器、SO₂濃度傳感器；最后通過機箱外部的煙氣出口將氣體排出；氣體分析模塊對煙氣中組分數據進行采集，并將采集的數據經傳感器信號板處理后送入微機控制板；同時通過溫濕度傳感器和PM_2.5傳感器對煙氣的溫濕度數據和PM_2.5數據進行采集，并將實時采集的數據儲存在微機控制板的數據儲存模塊中；

民用爐具所排放的各污染物真實濃度為煙氣分析儀顯示的各污染物濃度數值與稀釋比的乘積，所述稀釋比是經稀釋后進入煙氣分析儀的煙氣流量與未稀釋的煙氣流量的比值；

第一路通過特氟龍濾膜收集PM_2.5進行稱重分析，根據采樣過程中收集到的PM_2.5質量與采樣體積的比值，計算出民用爐具所排放的煙氣中PM_2.5濃度，采樣體積為煙氣流量與采樣時間乘積；第二路通過石英濾膜收集PM_2.5進行成分分析，所述成分包括：PM_2.5中元素碳、有機碳和多環芳烴；

所述煙氣分析箱的煙氣進口處設置有流量校準點；所述特氟龍濾膜和第一路電子流量傳感器之間、所述石英濾膜和第二路電子流量傳感器之間、所述第三路轉子流量計之后與三路氣體匯聚點之前均設置有流量校準點；所述流量校準點指通過外接皂膜流量計，調節轉子流量計觀察皂膜流量計讀數，使之達到所需流量，進而實現流量校準。