CN102141485A - 一种烟气在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气在线监测系统，包括第一制冷器、采样泵和第二制冷器，第一制冷器和第二制冷器的下方设有溢流罐，该溢流罐通过管路分别与第一制冷器和第二制冷器的出水口相连。本发明通过在第一制冷器和第二制冷器的下方设置溢流罐，并通过管路将溢流罐分别与第一制冷器和第二制冷器相连，样气会被两个制冷器冷凝，当样气的温度降低到露点以下，样气中的水分会变成液体，依靠本身重力流到溢流罐里，同时溢流罐里的水还具有密封气体作用。本发明通过使用溢流罐的方式实现自动排水，大大降低了故障率，也减少了维护工作。因为是依靠水的物理特性来工作，可靠性很高，不存在活动的部件，不存在磨损，也没有易耗部件。

Description

一种烟气在线监测系统

技术领域

本发明涉及气体污染检测技术领域，更具体地说，涉及一种烟气在线监测系统。

背景技术

国内CEMS(Continuous Emission Monitoring System，烟气排放在线监测系统)监测技术直接抽取法占了很大比重。直接抽取系统是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中抽取出来，并经过伴热传输，使烟气在传输中不发生冷凝，烟气传输到烟气分析柜后进行除尘、除湿等处理后进入分析仪进行分析检测。烟气排放连续监测系统一般包括依次连接的采样探头、电加热采样管线、样气预处理系统、气体分析仪以及数据处理系统。其中，样气预处理系统一般包括除湿系统和采样泵，采样探头中设有过滤器。

烟气排放连续监测系统中，由于工艺气或烟气中含有水分，而这水分一般需要在预处理系统中进行冷却后将液体水排放出来，这样确保进入气体分析仪器里的样气的含湿量很小，确保测量的准确性，降低水分对测量的干扰。

如图1和图2所示，一般在预处理系统中的制冷器(1、2)下面安装蠕动泵3将分离出来的液态水排出来，由于蠕动泵3主要靠电机31带动滚轮33挤压泵管32将水排出来，泵管32属于易损件，使用一段时间后泵管32老化会造成排液不畅，需要更换泵管。另外蠕动泵本身是一个活动的元件，使用一段时间后也会出现故障，造成排液失败，一旦排液出现故障，会造成后面的气体分析仪进水，从而引起整个系统故障，无法正常测量。

在烟气排放连续监测系统中的样气预处理系统里除水是很重要的环节，对整个分析系统能否正常准确测量至关重要。所以排水是否顺畅也是保证系统正常运行的关键。而目前常用的排水方式采用蠕动泵的方式，使用的机械的方式，通过电机带动泵头，挤压软管的方式把里面的水带出去。在这种方式中蠕动泵软管属于易耗部件，必须定期更换，如果维护不到位，泵管老化，会造成排水不畅，从而导致系统进水，破坏气体分析仪的正常工作。

而且蠕动泵需要供电，由于电机长期工作，也存在寿命问题，一般为2年便需要更换蠕动泵电机。由于需要定期对排水系统维护，从而增加了系统的维护量，也存在排水蠕动泵突然损坏，造成系统故障，损坏别的部件和仪器的弊端，蠕动泵定期更换，增加了运行成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种烟气在线监测系统，以实现降低故障率，减少维护工作的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种烟气在线监测系统，包括第一制冷器、采样泵和第二制冷器，所述第一制冷器和所述第二制冷器的下方设有溢流罐，该溢流罐通过管路分别与所述第一制冷器和所述第二制冷器的出水口相连。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，所述溢流罐上设有溢流口。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，连接所述第一制冷器和所述溢流罐的管路的一端连接在所述溢流罐的顶端，且高于所述溢流口的位置。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，所述溢流口与排放管相连。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，所述溢流罐上设有由其顶端通往其底部的两个入水管道，该烟气在线监测系统的分水器和所述第一制冷器分别通过管路与该两个入水管道相连。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，在连接所述第一制冷器和所述溢流罐的管路上设有第一储水罐，所述溢流罐内还设有保护罐，该保护罐的水口低于所述溢流口的位置，与连接所述第一制冷器和所述溢流罐的管路相连的入水管道伸入所述保护罐内。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，在连接所述第二制冷器和所述溢流罐的管路上设有第二储水罐。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，所述第二储水罐通过管路与排放管相连。

优选的，在上述烟气在线监测系统中，所述第二储水罐与所述第二制冷器相连的管路连接在该第二储水罐的底部，与所述排放管相连的管路连接在该第二储水罐的顶部，与所述溢流罐相连的管路连接在该第二储水罐的中间。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过在第一制冷器和第二制冷器的下方设置溢流罐，并通过管路将溢流罐分别与第一制冷器和第二制冷器相连，当整个系统工作时，样气会被两个制冷器冷凝，当样气的温度降低到露点以下，样气中的水分会变成液体，依靠本身重力的作用流到下面的溢流罐里，同时溢流罐里的水还具有密封气体作用。本发明通过使用溢流罐的方式实现自动排水，大大降低了故障率，也减少了维护工作。因为是依靠水的物理特性来工作。可靠性很高，不存在活动的部件，不存在磨损，也没有易耗部件。

附图说明

图1为现有烟气在线监测系统框图；

图2为蠕动泵的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的烟气在线监测系统框图；

图4为本发明实施例提供的溢流罐的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的排水系统正常工作状态的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的排水系统保护状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种烟气在线监测系统，以实现降低故障率，减少维护工作的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的烟气在线监测系统框图。

本发明提供的烟气在线监测系统，包括依次连接的采样探头、电加热采样管线、样气预处理系统、气体分析仪和数据处理系统，其中，采样探头与烟道相连，用于采集烟道内的烟气。样气预处理系统包括前后分布的两级冷凝系统(第一制冷器101和第二制冷器102)，第一制冷器101和第二制冷器102之间设有采样泵103。本发明的重点在于，第一制冷器101和第二制冷器102的下方设有溢流罐104，该溢流罐104通过管路分别与所述第一制冷器101和所述第二制冷器102的出水口相连。

本发明通过在第一制冷器101和第二制冷器102的下方设置溢流罐104，并通过管路将溢流罐104分别与第一制冷器101和第二制冷器102相连，当整个系统工作时，样气会被两个制冷器(第一制冷器101和第二制冷器102)冷凝，当样气的温度降低到露点以下，样气中的水分会变成液体，依靠本身重力的作用流到下面的溢流罐104里，同时溢流罐104里的水还具有密封气体作用。本发明通过使用溢流罐104的方式实现自动排水，大大降低了故障率，也减少了维护工作。因为是依靠水的物理特性来工作。可靠性很高，不存在活动的部件，不存在磨损，也没有易耗部件。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的溢流罐的结构示意图。

溢流罐104上可以设置溢流口1041，当溢流罐104里的水达到溢流口1041的高度后，就会从溢流口1041流出来，保证溢流罐104里的水位，同时该一定高度的水位还可以密封气体。通过在溢流罐104上设置溢流口1041，无需再及时清理溢流罐104里的冷凝水，其可以通过溢流口1041自动排出去。

连接所述第一制冷器101和所述溢流罐104的管路的一端连接在所述溢流罐104的顶端，且高于所述溢流口1041的位置。由于第一制冷器101在取样泵103之前，所以第一制冷器101附近管路工作在微负压状态，整个系统的进样口的压力范围为-10KPa～10KPa。当系统的进气口(采样探头的进气口)堵塞情况下，系统负压会加大，由于连接第一制冷器101和溢流罐104的管路与溢流罐104的连接位置高于溢流口1041的高度，所以该管路不与溢流罐104里的水直接接触，这样取样泵103就不会将水吸入气体分析仪中。

由图3所示，可将溢流口1041与排放管107相连，从而可将由溢流口1041排出的水由排放管107排到下水道等相应的位置。样气为高温气体，所以冷凝后的液体内也具有一定的温度，所以还可通过排放管107将水引入到热交换器对具有一定温度的水进行进一步利用。

由图4和图5所示，溢流罐104上设有由其顶端通往其底部的两个入水管道，该烟气在线监测系统的分水器108和所述第一制冷器101分别通过管路与该两个入水管道相连。入水管道的一端可伸出溢流罐104的顶端，便于管路的插装，直接将与分水器108和所述第一制冷器101相连的管路插在两个入水管道上即可。

请参阅图4-图6，图4为本发明实施例提供的溢流罐的结构示意图，图5为本发明实施例提供的排水系统正常工作状态的结构示意图，图6为本发明实施例提供的排水系统保护状态的结构示意图。

在连接所述第一制冷器101和所述溢流罐104的管路上设有第一储水罐105，所述溢流罐104内还设有保护罐1042，该保护罐1042的水口低于所述溢流口1041的位置，与连接所述第一制冷器101和所述溢流罐104的管路相连的入水管道伸入所述保护罐1042内。

正常工作状态下，水由于重力作用流入到溢流罐104里，当水到溢流口1041后，自动流到外面，保证一定的水位。由于取样泵103工作在一定的负压状态，始终保持排水管里有一定的水位差。当系统的进气口堵塞，取样泵103在工作状态下，负压加大，开始水会从溢流罐104里进入到上面的第一储水罐105中，由于设计中考虑保护罐1042的容量大大小于第一储水罐105容量，这时候保护罐1042里就没有了水，只有气，水都进入到第一储水罐105内，气就会被吸到后面的系统中，而水则保留在第一储水罐105内。从而保护系统内无水进入。

由图3所示，进一步为了优化上述技术方案，在连接所述第二制冷器102和所述溢流罐104的管路上设有第二储水罐106。第二储水罐106通过管路与排放管107相连。第二储水罐106与所述第二制冷器102相连的管路连接在该第二储水罐106的底部，与所述排放管107相连的管路连接在该第二储水罐106的顶部，与所述溢流罐104相连的管路连接在该第二储水罐106的中间。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种烟气在线监测系统，包括第一制冷器(101)、采样泵(103)和第二制冷器(102)，其特征在于，所述第一制冷器(101)和所述第二制冷器(102)的下方设有溢流罐(104)，该溢流罐(104)通过管路分别与所述第一制冷器(101)和所述第二制冷器(102)的出水口相连。

2.如权利要求1所述的烟气在线监测系统，其特征在于，所述溢流罐(104)上设有溢流口(1041)。

3.如权利要求2所述的烟气在线监测系统，其特征在于，连接所述第一制冷器(101)和所述溢流罐(104)的管路的一端连接在所述溢流罐(104)的顶端，且高于所述溢流口(1041)的位置。

4.如权利要求2所述的烟气在线监测系统，其特征在于，所述溢流口(1041)与排放管(107)相连。

5.如权利要求2所述的烟气在线监测系统，其特征在于，所述溢流罐(104)上设有由其顶端通往其底部的两个入水管道，该烟气在线监测系统的分水器和所述第一制冷器(101)分别通过管路与该两个入水管道相连。

6.如权利要求5所述的烟气在线监测系统，其特征在于，在连接所述第一制冷器(101)和所述溢流罐(104)的管路上设有第一储水罐(105)，所述溢流罐(104)内还设有保护罐(1042)，该保护罐(1042)的水口低于所述溢流口(1041)的位置，与连接所述第一制冷器(101)和所述溢流罐(104)的管路相连的入水管道伸入所述保护罐(1042)内。

7.如权利要求5所述的烟气在线监测系统，其特征在于，在连接所述第二制冷器(102)和所述溢流罐(104)的管路上设有第二储水罐(106)。

8.如权利要求7所述的烟气在线监测系统，其特征在于，所述第二储水罐(106)通过管路与排放管(107)相连。

9.如权利要求8所述的烟气在线监测系统，其特征在于，所述第二储水罐(106)与所述第二制冷器(102)相连的管路连接在该第二储水罐(106)的底部，与所述排放管(107)相连的管路连接在该第二储水罐 (106)的顶部，与所述溢流罐(104)相连的管路连接在该第二储水罐(106)的中间。 

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