CN101387603A - 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.取样装置工作，连续取样烟气管道中的烟气；b.开启设置在气体室进口端的阀门，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；当断电时，关闭设置在所述气体室进口端的阀门，不含腐蚀性成分和水分含量较少的洁净气体置换气体室内的残留气体。本发明还公开了一种烟气排放连续监测系统。本发明具有可避免腐蚀损坏气体室、污染气体室和堵塞气体管路，并且结构简单，可维护性和稳定性好等优点，可广泛应用在烟气排放连续监测中。

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，特别是当监测系统应用环境电力供应不稳定的情况。

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突然停电时，气体室内会残留气体，这些残留气体没有得到电加热装置的加热，温度下降；残留气体中的水蒸气会冷凝，而气体中的一些酸性气体会溶于冷凝水，如二氧化硫、氮氧化物，从而形成具有强烈腐蚀性的酸，腐蚀损坏气体室以及气体管路等装置。残留气体中还存在一些在高温下是气态而在低温下是固态或液态的物质，如硫蒸气、焦油，这些物质在温度降低时析出，污染气体室或堵塞气体管路。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种可避免腐蚀损坏气体室、污染气体室和堵塞气体管路的烟气排放连续监测方法，还提供了一种可避免腐蚀损坏气体室、污染气体室和堵塞气体管路，并且结构简单，可维护性和稳定性好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、取样装置工作，连续取样烟气管道中的烟气；

b、开启设置在气体室进口端的阀门，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；

当断电时，关闭设置在所述气体室进口端的阀门，不含腐蚀性成分和水分含量很少的气体置换气体室内的残留气体。

作为优选，所述抽气装置是设置在气体室出口端的射流泵；

当断电时，射流泵继续工作，不含腐蚀性成分和水分含量很少的气体作为射流泵的引射气。

作为优选，所述气体室设置在保温装置内。

作为优选，用于置换气体室内残留气体的洁净气体为氮气或仪表风。

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，包括取样装置、气体室和测量装置，测量装置与所述气体室连接；所述气体室的进口端设置有通电时开启、断电时关闭的阀门，与所述气体室相连接的气体置换装置。

作为优选，所述气体置换装置包括气源以及通电时关闭、断电时开启的通气阀门，气源通过所述通气阀门与所述气体室连通。

作为优选，所述气体置换装置还包括设置在气源和气体室之间的过滤装置。

作为优选，所述气体置换置换装置包括引射气源、连接气体室出口端的射流泵，引射气源与射流泵之间通过气体管路连接。

作为优选，所述气体置换装置包括与气体室连通且断电时连通外界的隔膜泵。

作为优选，所述气体室设置在保温装置内。

作为优选，所述气源或引射气源为氮气或仪表风。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、气体室保持洁净，主要是基于以下原因：

a、在射流泵的连续工作下，气体室中的压力是负压，随着压力的降低，水的露点温度降低。同等浓度的水蒸气在低压下更难冷凝，因此，残留气体中的水蒸气不会冷凝，避免了污染透镜。

b、射流泵在停电后的工作中，通入射流泵的引射气会与气体室内的残留气体进行置换，最终将气体室内的残留气体置换出。

c、即使引射气不够纯净，含有的灰尘等颗粒物由于惯性原因，能沿直管路前行，很少参与气体的扩散置换，避免了引射气对气体室内透镜的污染。

d、气体室外保温装置减慢了气体室降温速度，减少了烟气中成分吸附于气体室内壁上，有利于洁净气体更好地置换气体室中烟气。

e、氮气或仪表风中水分含量非常少，减少了气体室内残留烟气对气体室的腐蚀作用。

2、结构简单，可维护性和稳定性好。

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。

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、阀门53、气体室51和射流装置，其中，所述取样装置2、预处理装置3、阀门53和气体室51设置在流路加热装置4中。

取样装置2安装在烟道1上，测量装置52与气体室51相连。

气体室51设置在保温装置54内，气体室51的进口端设置阀门53，所述阀门53在通电时打开，便于取样的烟气通入气体室51内，而在断电时关闭。

射流装置提供动力从烟道中取样烟气，同时也起到在停电后置换气体室中烟气的作用。它由射流泵61、气体管路64和气源63组成，其中，气源63提供的压缩氮气作为射流泵61的引射气，射流泵61和气源63通过气体管路64相连。

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、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，预处理后的烟气通过阀门53进入气体室51；

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；

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，避免了烟气中的焦油、硫等析出物析出而堵塞气体管路和污染气体室等装置。

当监测系统突然断电时，所述阀门53关闭，而射流泵61继续工作，将气体室51内的残留气体置换为氮气，保证了气体室51的洁净，主要是基于以下原因：

一方面，将气体室51内抽成负压，气体室51内残留气体中的水蒸气更难冷凝；

另一方面，进入射流泵61的引射气与气体室51内残留的气体进行置换，最终使引射气也即氮气进入气体室51内；

最后，在断电后，保温装置54保证了气体室51内残留气体的温度下降速度较慢，在温度下降过程中气体室内烟气已经被引射气置换；

本方案的优越性在于，即使引射气中含有灰尘等颗粒物，它们也不会进入气体室内，因为灰尘等颗粒物具有惯性，能沿直管路前行，基本上不会进入气体室内；

因此，气体室51内不会出现酸等腐蚀性物质，也没有出现焦油、硫等析出物，保证了气体室51内的洁净。

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、使用普通的抽气泵8替代射流装置。

2、气体置换装置包括气源71、过滤装置72、阀门73、74，依次连接的气源71、过滤装置72和阀门73设置在气体室51的进口端，而阀门74设置在气体室51的出口端。阀门73、74在通电时关闭，断电时开启。

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：

在通电时，抽气泵8工作，抽取烟道1内的烟气用于测量。

当系统断电时，抽气泵8停止工作并断开气体室51与外界的连通。此时，阀门73、74打开，气源71提供的气体(如仪表风，不含腐蚀性成分和水分含量很少)经过过滤后充入气体室51内，将气体室51内的残留气体置换为洁净的气体。

因此，气体室51内不会出现酸等腐蚀性物质，也没有出现焦油、硫等析出物，保证了气体室51内的洁净。

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：

去掉气源71、过滤装置72、阀门73、74，在气体室51的出口端设置当断电时仍使气体室51与外界连通的隔膜泵9。

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：

在通电时，隔膜泵9工作，抽取烟道1内的烟气用于测量。

当系统断电时，隔膜泵9停止工作，但仍然使气体室51与外界连通。此时，气体室51内的残留气体缓慢地与外界的洁净空气(不含腐蚀性成分和水分含量很少)置换，在置换过程中，保温装置54保证了气体室51内残留气体的温度缓慢下降，外界的洁净空气最终充满气体室51。

因此，气体室51内不会出现酸等腐蚀性物质，也没有出现焦油、硫等析出物，保证了气体室51内的洁净。

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：当烟气排放连续监测系统断电时，设置在气体室进口端的阀门关闭，置换掉气体室内的残留气体。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 (11)

1、一种烟气排放连续监测方法，包括以下步骤：

a、取样装置工作，连续取样烟气管道中的烟气；

b、开启设置在气体室进口端的阀门，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；

当断电时，关闭设置在所述气体室进口端的阀门，不含腐蚀性成分和水分含量较少的洁净气体置换气体室内的残留气体。

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：在气体室出口端设置有射流泵；当断电时，射流泵继续工作，用作射流泵引射气的不含腐蚀性成分和水分含量较少的气体将置换气体室内的残留气体。

3、根据权利要求1任一所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：所述气体室设置在保温装置内。

4、根据权利要求1至3任一所述的烟气排放连续监测方法，其特征是：洁净气体为氮气或仪表风。

5、一种烟气排放连续监测系统，包括取样装置、气体室和测量装置，测量装置与所述气体室连接；其特征在于：所述气体室的进口端设置有通电时开启、断电时关闭的阀门，与所述气体室相连接的气体置换装置。

6、根据权利要求5所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体置换装置包括气源以及通电时关闭、断电时开启的通气阀门，气源通过所述通气阀门与所述气体室连通。

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：所述气体置换装置还包括设置在气源和气体室之间的过滤装置。

8、根据权利要求5所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体置换置换装置包括引射气源、连接气体室出口端的射流泵，引射气源与射流泵之间通过气体管路连接。

9、根据权利要求5所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体置换装置包括与气体室连通且断电时连通外界的隔膜泵。

10、根据权利要求5至9任一所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气体室设置在保温装置内。

11、根据权利要求6或8所述的烟气排放连续监测系统，其特征是：所述气源或引射气源为氮气或仪表风。