[發(fā)明專利]一種煙氣濕度檢測裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110942704.0
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113670767A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00;G01N1/24
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明涉及一種煙氣濕度檢測裝置和方法，屬于工業(yè)氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括通過管道沿?zé)煔饬飨蛞来未?lián)的取樣槍、加熱器、溫度計(jì)、濕度儀、壓力表、流量計(jì)和真空泵，其中，取樣槍與高爐的煙囪相連，煙囪中的煙氣經(jīng)取樣槍進(jìn)入煙氣濕度含量檢測裝置的管道后通過加熱器加熱，并進(jìn)入到濕度儀中進(jìn)行濕度含量的檢測；最后通過壓力表對濕度儀檢測的煙氣濕度含量進(jìn)行修正。該裝置及方法解決了傳統(tǒng)裝置無法測量過高溫飽和煙氣的含濕量的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)高溫高濕度過飽和的煙氣濕度在線連續(xù)測量，并以秒級穩(wěn)定輸出濕度的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣濕度檢測裝置和方法。

背景技術(shù)

在高爐沖渣水煙氣排放過程中，煙囪排出的濕煙氣與環(huán)境冷空氣混合后降溫，在降溫過程中，煙氣內(nèi)所含的水蒸氣凝結(jié)，凝結(jié)水霧滴對光線產(chǎn)生折射、散射。使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色，被稱為“白色煙羽”，俗稱“白羽”或“有色煙羽”。大量有色煙羽不僅會造成視覺污染、影響環(huán)境加重霧霾的形成，還會造成水資源的大量浪費(fèi)。同時,在高爐沖渣排汽筒排煙過程中，會夾帶大量的SO₂、H₂S和水溶性顆粒物等污染物，目前業(yè)內(nèi)對這些污染物已達(dá)成共識。

目前市面上常用的煙氣濕度計(jì)，都不能直接針對高爐水渣排氣筒進(jìn)行測試，主要原因是由于高爐冶煉過程中，煙氣濕度變化大，水蒸氣狀態(tài)從不飽和到過飽和，煙氣溫度最高接近100℃。常規(guī)的濕度計(jì)主要采用電容法，電容法測量煙氣濕度是基于水和水蒸氣的介電常數(shù)差異原理來測量煙氣的濕度，適用于測量測試煙氣，無法實(shí)現(xiàn)高溫過飽和煙氣的測量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種煙氣濕度檢測裝置和方法，解決了傳統(tǒng)裝置無法測量高溫過飽和煙氣的含濕量的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)高溫高濕度過飽和的煙氣濕度在線連續(xù)測量，并以秒級穩(wěn)定輸出濕度的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種煙氣濕度檢測裝置，包括通過管道沿?zé)煔饬飨蛞来未?lián)的取樣槍、加熱器、溫度計(jì)、濕度儀、壓力表、流量計(jì)和真空泵，其中，取樣槍與高爐的煙囪相連。

進(jìn)一步，所述流量計(jì)與真空泵之間的管道上連通有冷凝管，冷凝管與煙囪連接，所述冷凝管上設(shè)有電子冷凝器。

進(jìn)一步，所述管道采用銅管，其中，取樣槍與加熱器之間的管道上纏綁有伴熱帶。

一種煙氣濕度檢測方法，如上所述的中任何一種煙氣濕度檢測裝置，包括以下步驟：

S1.煙囪中的煙氣經(jīng)取樣槍進(jìn)入煙氣濕度含量檢測裝置的管道后，通過加熱器加熱至110℃以上，并停留1分鐘，保證煙氣中不含液態(tài)水；

S2.煙氣沿管道進(jìn)入到濕度儀中進(jìn)行含濕量的檢測；位于濕度儀前的溫度計(jì)將檢驗(yàn)從加熱器出來的煙氣溫度是否達(dá)到110℃以上；

S3.通過壓力表對濕度儀檢測的煙氣含濕量進(jìn)行修正，包括以下修正步驟：

S301.根據(jù)壓力表測得的壓力輸出值對濕度儀測得的測點(diǎn)處煙氣的水蒸氣體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行修正；

S302.根據(jù)修正的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算出測點(diǎn)處煙氣的實(shí)際水蒸氣體積分?jǐn)?shù)；

S303.再將測點(diǎn)處煙氣的實(shí)際水蒸氣體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該質(zhì)量分?jǐn)?shù)與同時刻煙囪內(nèi)煙氣的水蒸氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同；

S304.根據(jù)煙囪內(nèi)溫度計(jì)算出該溫度下煙囪內(nèi)煙氣的飽和狀態(tài)水蒸氣體積分?jǐn)?shù)；

S305.將煙囪內(nèi)煙氣的飽和狀態(tài)水蒸氣體積分?jǐn)?shù)與測點(diǎn)處煙氣的實(shí)際水蒸氣體積分?jǐn)?shù)比較，取二者中較小值作為煙氣的水蒸氣體積；

S306.根據(jù)煙氣的水蒸氣體積與水蒸氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算煙氣濕度含量。

進(jìn)一步，步驟S301的修正公式為