[發明專利]基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣裝置及方法

在審

• 申請號: 201811254416.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109141992A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 齊立強;孫少波;石磊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣裝置及方法。該裝置的冷凝管通路設置于伴熱管線中，且上端與進氣管相連，利用分段伴熱管線可實現梯度溫度冷凝，下端與氣體流量計和空氣泵相連，機器外殼設置去吸收液供應泵接口，待冷凝結束后可將管壁上冷凝產物沖出方便檢測硫酸氫氨含量，在每一段伴熱管前后都預留去吸收液入口和出口，通過一個分路開關控制吸收液的進出，含有冷凝產物的樣液通過另一個分路開關與樣液出口相連，單片機作為機器的中央處理器負責處理氣體流量信息和控制電源等，溫度處理系統與伴熱管連接，并將溫度信息傳輸給單片機，結果通過控制板上顯示屏顯示，便于操作人員控制調整冷凝過程。本發明自動化程度高、測量精度高。

技術領域

本發明涉及硫酸氫氨采樣領域，特別是涉及一種基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣裝置及方法。

背景技術

我國能源結構中，煤炭資源使用占比達到60％以上，因此清潔、高效的利用煤炭，來控制大氣污染物，已經成為社會的一種共識。在這樣的背景下，國家2011年頒布《火電廠大氣污染物排放標準》，代替原來03標準，將污染物排放要求提高，如圖1。隨后又提出超低排放的技術。這種技術指的是，采用多種污染物高效協同脫除，使得火電廠燃煤鍋爐大氣污染物排放濃度完全符合燃氣機組排放限值，即：煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度不超過10mg/Nm³、35mg/Nm³、50mg/Nm³。

SCR法脫硝是目前超低排放改造中廣泛使用的技術，但是改造之后空預器積灰明顯、阻力增加，影響設備的穩定運行，存在較大隱患。現階段認為加裝SCR設備后生成的粘稠狀的 ABS是導致上述現象的重要原因。此外，在低負荷脫硝、中低催化劑抗SO2能力研究中，越來越的研究人員意識到研究抗硫酸鹽沉積能力的重要性。因此，研究ABS的生成機理，有助于解決超低排放脫硝空預器堵灰問題和低負荷脫硝中低溫催化劑投運問題。現階段，還沒有直接ABS測量技術，ABS的測量方法的提出也會推進ABS的研究工作。

控制冷凝法得到了廣泛應用，但是在應用過程中暴露出一些缺點，影響其測試精度，控制冷凝法缺點總結如下：

恒溫水浴不便于現場操作，存在燙傷及電器短路風險

臨時組裝的玻璃儀器容易破損、氣密性難以保證

系統集成化、自動化程度低，對操作人員要求較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是提供一種集成度高、變量控制精度高、易于操作的基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣裝置。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣裝置，包括進氣管線、伴熱管線組、吸收液供應泵、分路開關I、單片機、控制面板及控制器、顯示器、空氣泵、出氣管線、氣體流量計、樣液出口、分路開關II、吸收液供應管、溫度傳感器、溫度處理器；所述伴熱管線組與進氣通路連接，伴熱管組下端與氣體流量計和空氣泵相連接；所述進水管與吸收液供應泵相連，后部與分路開關I連接；分路開關I、II都與伴熱管線組的每段前后連接，其中分路開關II后部連接樣液出口；所述溫度傳感器分別設置于三段伴熱管內部，通過導線與溫度信息處理器連接；所述氣體流量計、控制面板及控制器、顯示器、溫度處理器、分路開關I、分路開關II、空氣泵分別與單片機相連。

本裝置采用伴熱管線提供適合硫酸氫氨冷凝的溫度環境，配合溫度感知系統能精確控制冷凝過程的溫度，保證硫酸氫氨的冷凝效果。

作為優選，伴熱管線組水平布置。其優點在于，能延長氣體在冷凝器中接觸時間，且有利于吸收液的沖洗。

作為優選，使用伴熱管線組能盡可能地減小加熱區域的體積，并且實現維護簡便的目的，利用電流熱效應作為產熱原理的伴熱管線能通過調節電流實現對溫度的精確控制。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種高效、簡便的基于控制冷凝法的硫酸氫氨采樣方法。