CN101387602A - 一种烟气排放连续监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气排放连续监测方法，包括以下步骤：a.取样装置与安装在气体室出口端的射流泵配合，取样管道内的烟气，其中，加热进入射流泵的引射气；b.取样烟气输送到所述气体室内；c.测量装置测得气体室内烟气的参数；d.气体室内的烟气被射流泵抽出，在通过射流泵时，与射流泵的引射气混合，混合后烟气的温度高于烟气中成分的析出温度。本发明还公开了一种烟气排放连续监测系统。本发明具有防止射流泵堵塞、监测稳定性高、实用有效、方案简单易行等优点，可广泛应用在烟气排放连续监测中，特别是当管道内的烟气在温度降低时有析出物出现的情况。

Description

一种烟气排放连续监测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种烟气排放连续监测方法及系统，它应用在烟气排放连续监测中，特别是当烟气管道内气体存在温度降低会有析出物出现的情况时。

背景技术

为了有效地监控污染源的污染物排放情况，目前多采用烟气排放连续监测系统(CEMS)去测量烟道内有害气体的浓度、烟气的流速、烟气的湿度等参数，并将所述测得参数送到环保监控部门，以便根据测得参数采取相应对策。

美国专利US5621213公开了一种烟气排放连续监测系统，包括安装在烟道上的取样装置以及预处理装置、气体室、射流泵、测量装置；其中，所述射流泵安装在气体室的出口端。

上述监测系统的工作过程大致为以下步骤：

所述射流泵与取样装置配合，连续取样烟道内的烟气；其中，所述射流泵使用常温下的气体作为引射气；

烟气中通常含有焦油、粉尘等颗粒物，所述颗粒物容易堵塞气体管路、气体室等装置；因此，需要使用预处理装置过滤掉烟气中的焦油、粉尘等颗粒物，并将预处理后的烟气送入气体室；

测量装置利用吸收光谱技术测得气体室内烟气的参数，如二氧化硫、氮氧化物(如NO、NO₂)的浓度。

在上述工作过程中，烟气在进入气体室前后被加热到一定温度，如150℃，防止烟气中的水蒸气冷凝，避免了烟气中的酸性气体溶于冷凝水而形成腐蚀气体管路、气体室等装置的酸。

上述监测系统在工作过程中，大量常温的引射气高速通过所述射流泵。取样烟气经过射流泵时，一方面，常温的引射气与烟气混合，降低了烟气的温度；另一方面，引射气通过射流泵时体积膨胀、对外做功，进一步导致引射气和取样烟气的混合气的温度下降。虽然取样烟气在送入气体室之前经过了过滤，得以过滤掉烟气中绝大多数的焦油、粉尘等颗粒物，但烟气中仍然会残留少量的焦油等颗粒物，另外烟气中还存在高温下是气态而在低温时是固态或液态的物质，如硫、焦油等。烟气中的这些物质就可能会在通过射流泵时被析出，这些析出物和未被过滤掉的颗粒物会堵塞射流泵，严重影响监测系统的正常运行。

为了使监测系统持续稳定地工作，需要定期维护射流泵：拆下射流泵，清洗后再重新安装、调试，明显增加了系统的维护量；也影响了监测系统工作的连续性和稳定性。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种工作稳定性好的烟气排放连续监测方法，还提供了一种工作稳定性好、维护工作量小的烟气排放连续监测系统。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种烟气排放连续监测方法，包括以下步骤：

a、取样装置与安装在气体室出口端的射流泵配合，取样管道内的烟气，其中，加热进入射流泵的引射气；

b、取样烟气输送到所述气体室内；

c、测量装置测得气体室内烟气的参数；

d、气体室内的烟气被射流泵抽出并使烟气的温度高于烟气中成分的析出温度，在通过射流泵时，与射流泵的引射气混合，其中，混合后烟气的温度高于烟气中成分的析出温度。

作为优选，加热所述射流泵。

作为优选，加热气体室内被抽出的烟气，使烟气温度高于烟气中成分的析出温度。

作为优选，所述引射气的温度在100℃以上。

作为优选，所述引射气的温度在120℃—250℃。

气体管路通常采用工程塑料，由于工程塑料的耐热范围和析出物的析出温度的限制，一般不会将引射气的温度提高到250℃以上，如果烟气中存在温度较高的析出物时，可将塑料管道改成金属管道，并将引射气的温度升高到250℃以上。

为了实施上述方法，本发明还提出了这样一种烟气排放连续监测系统，包括依次连接的取样装置、气体室、射流装置、连接气体室与射流装置的气体管路68、测量装置；所述射流装置包括射流泵、通过气体管路64与射流泵相连接的引射气气源；所述的引射气气源和/或气体管路68上设置有加热装置。

作为优选，所述气体管路64为盘状、蜿蜒状或螺旋状。

作为优选，所述射流泵上设置有加热装置。

作为优选，所述气体管路68上设置有加热装置。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明实现了对引射气和/或射流泵和/或取样烟气的充分加热，从而避免了烟气中成分在射流泵内析出而堵塞射流泵，保证了射流泵的稳定、连续工作。

2、气体管路采用了盘状、螺旋状或蜿蜒状，大大增加了引射气的加热效率，使引射气在进入射流泵时能够得到充分的加热。

3、由于延长了射流泵的维护周期，使整个监测系统的连续工作性能得到提高，提供的测量参数也更加稳定和准确。

附图说明

图1为实施例1中监测系统的结构示意图；

图2为实施例2中监测系统的结构示意图；

图3为实施例3中监测系统的结构示意图；

图4为实施例4中监测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例对本发明的结构、功能和应用等情况做了进一步的说明，是本发明几种比较好的应用形式，但是本发明的范围并不局限在以下的实施例。

实施例1：

如图1所示，一种烟气排放连续监测系统，包括流路加热装置4、测量装置52、依次相连的取样装置2、预处理装置3、气体室51和射流装置，其中，所述取样装置2、预处理装置3和气体室51设置在流路加热装置4中。测量装置52与气体室51相连。

取样装置2安装在烟道1上，烟道1内的烟气中含有粉尘等颗粒物以及多环芳香族化合物等，这些多环芳香族化合物在温度降低时(低于120℃)析出变成焦油。

射流装置由射流泵61、气体管路64和气源63组成，其中，气源63提供的压缩空气作为射流泵61的引射气，气源63设置在气源加热装置62中，射流泵61和气源63通过气体管路64相连。

气体室51通过气体管路68与射流泵61连接，气体管路68的长度较短，避免了从气体室内流出的烟气的温度降低过多，保证了烟气温度始终高于烟气中焦油等析出物的析出温度。

在本实施例中，气源加热装置62将引射气的温度加热到180℃，从而使引射气和取样烟气的混合气的温度较高，高于烟气中析出物的析出温度，避免或减少了烟气中多环芳香族化合物等物质析出。

本实施例还揭示了一种烟气排放连续监测方法，包括以下步骤：

a、用气源加热装置62将气源63中的压缩空气的温度加热到180℃，加热后的压缩空气通过气体管路64进入射流泵61，进入射流泵61的引射气的温度会有一定的下降，但依然保持在较高的温度，在本实施例中，进入射流泵61的引射气的温度在160℃以上；

射流泵61配合取样装置2，连续取样烟道1内的烟气；

b、抽出的烟气通过预处理装置3，过滤掉烟气中的大部分焦油、粉尘等颗粒物，预处理后的烟气通入气体室51，气体室51内的烟气被加热装置4加热；

c、用测量装置52测量气体室51中的烟气，从而得到烟气的参数，如二氧化硫、氮氧化物的浓度；

d、气体室51内的烟气被抽出，由于所述气体管路68较短，因此气体管路68内的烟气温降很小，始终高于烟气中焦油等成分的析出温度；

在射流泵61中，高温引射气与烟气混合，混合后烟气的温度高于烟气中焦油等成分的析出温度，避免了烟气中成分在通过射流泵61时因为温度降低而析出，从而保证了射流泵61稳定、连续地工作，降低了整个监测系统的维护工作量。

在上述工作过程中，使用流路加热装置4加热取样烟气：一方面，防止烟气中的水蒸气和酸冷凝，避免了烟气中的酸性气体溶于冷凝水而形成腐蚀气体管路、气体室等装置的酸；另一方面，防止烟气在流路中冷却，避免了烟气中成分析出而堵塞气体管路、气体室等装置。

射流装置61配合取样装置2不断地从烟道1中抽取烟气，实现了对管道1内烟气的实时、连续监测。

实施例2：

如图2所示，一种烟气排放连续监测系统，与实施例1不同的是：

1、不再设置气源加热装置62。

2、射流泵61和气体管路64设置在流路加热装置4中。

气体管路64设计成螺旋状，增加了气体管路64的加热长度，相应地提高了加热引射气的效果，从而使引射气在进入射流泵61之前能得到充分的加热，使进入射流泵61的引射气的温度为140℃。

3、射流泵61和通入射流泵61的烟气也被加热装置4加热，其中，气体管路68内的烟气的温度高于烟气中焦油等成分的析出温度，从而避免或减少了烟气中成分析出堵塞射流泵。

本实施例还揭示了一种烟气排放连续监测方法，与实施例1不同的是：

使用流路加热装置4加热引射气，而且气体管路64设计成螺旋状，增加了气体管路64的加热长度，引射气在进入射流泵61之前能够得到充分加热，使进入射流泵61的引射气的温度为140℃，引射气与烟气在射流泵61内混合，混合后烟气的温度高于烟气中焦油等成分的析出温度，从而避免或减少烟气中成分析出堵塞射流泵61。

实施例3：

如图3所示，一种烟气排放连续监测系统，与实施例2不同的是：

1、射流泵61、气体管路64以及气源63都设置在加热装置4中被加热。

2、气体管路64设计成蜿蜒状，进入射流泵61的引射气的温度为160℃。

本实施例还揭示了一种烟气排放连续监测方法，与实施例2不同的是：

使用射流加热装置66加热引射气，而且气体管路64设计成蜿蜒状，使进入射流泵61的引射气的温度为160℃，引射气与烟气在射流泵61内混合，混合后烟气的温度高于烟气中焦油等成分的析出温度，从而避免或减少烟气中成分析出堵塞射流泵61。

实施例4：

如图4所示，一种烟气排放连续监测系统，与实施例3不同的是：

1、气体管路64设置在气体管路加热装置65中，但射流泵61以及气源63置于加热装置4之外。进入射流泵61的引射气的温度为250℃。

2、连接气体室51与射流泵61的气体管路68较长，在气体管路68上设置有加热装置(未示出)，加热气体管路68内的烟气，使烟气温度高于烟气中焦油等成分的析出温度。

本实施例还揭示了一种烟气排放连续监测方法，与实施例3不同的是：

进入射流泵的引射气的温度为250℃，引射气与烟气在射流泵61内混合，混合后烟气的温度高于烟气中焦油等成分的析出温度，从而避免或减少烟气中成分析出而堵塞射流泵。

关于本发明的其它说明：气体管路64还可以设置成其它增加加热长度的形状，比如盘状。

上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是：加热进入射流泵的引射气，使射流泵内与引射气混合后的烟气的温度高于烟气中成分的析出温度，从而避免烟气中析出物析出而堵塞射流泵。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种烟气排放连续监测方法，包括以下步骤：

a、取样装置与安装在气体室出口端的射流泵配合，取样管道内的烟气，其中，加热进入射流泵的引射气；

b、取样烟气输送到所述气体室内；

c、测量装置测得气体室内烟气的参数；

d、气体室内的烟气被射流泵抽出，在通过射流泵时，与射流泵的引射气混合，混合后烟气的温度高于烟气中成分的析出温度。

2、根据权利要求1所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：加热所述射流泵。

3、根据权利要求1所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：加热气体室内被抽出的烟气，使烟气温度高于烟气中成分的析出温度。

4、根据权利要求1或2或3所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：所述引射气的温度在100℃以上。

5、根据权利要求4所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：所述引射气的温度在120℃—250℃。

6、一种烟气排放连续监测系统，包括依次连接的取样装置、气体室、射流装置、连接气体室与射流装置的气体管路(68)、测量装置；所述射流装置包括射流泵、通过气体管路(64)与射流泵相连接的引射气气源；其特征在于：所述的引射气气源和/或气体管路(64)上设置有加热装置。

7、根据权利要求6所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体管路(64)为盘状、蜿蜒状或螺旋状。

8、根据权利要求6所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述射流泵上设置有加热装置。

9、根据权利要求6或7或8所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体管路(68)上设置有加热装置。

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