CN102778518A - 一种燃煤烟气中SOx测试方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃煤烟气中SOx测试方法和装置，包括以下步骤：a、燃煤烟气的取样，该过程中保持取样的温度与烟道内燃煤烟气的温度一致；b、然后通过冷凝器降温并吸收烟气中的SO3，该过程控制在75～85℃；c、接着对烟气经过氧化吸收，并去除烟气中水分，同时控制确保稳定的烟气流量；d、分别检测冷凝器降温吸收的SO3的含量，以及经过氧化吸收后SO2的含量。本发明取样时保持烟气取样温度与烟道内温度一直，避免SO3的二次反应，同时分离其中的飞灰，并保证烟气取样流量、温度和压力的准确性，并用高精度离子色谱法进行测定，从而具有更高测定精度，减少误差。

Description

一种燃煤烟气中SOx测试方法和装置
 
技术领域
本发明属于节能环保工程技术领域，尤其涉及燃煤烟气中SOx的测试方法和装置。
背景技术
目前火电厂SO2的大量排放造成了严重的大气环境污染和酸雨问题。SO3的排放量虽然很少，但由于SO3极易与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽，在壁温低于酸露点的受热面上凝结，造成酸露点腐蚀。烟气中SO3含量愈多，酸露点温度越高，腐蚀范围越广也越严重。同时，腐蚀问题也严重制约着低温余热回收。SOx的取样测试对理解酸腐蚀及发展低温余热回收技术有着重要意义。
目前，SO3的取样测试方法主要为控制冷凝法，其在操作中存在两个问题，1）、由于取样管的温度一般被设定在260℃以上，和实际取样烟道中的温度不一致，SO2和O2、SO3和飞灰不可避免地在烟道中发生反应，致使测得的SO3和实际取样位置的SO3有出入；2）、烟气中的SO3在通过飞灰过滤器时很容易沉积在飞灰上，致使冷凝法测得的SO3浓度往往比真实浓度低。为了解决上述问题提出一种燃煤烟气中SOx的测试方法及装置。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明提供了一种燃煤烟气中SOx的测试方法和装置，测试得到的SO2和SO3含量更加真实准确。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种燃煤烟气中SOx测试方法，其特征在于包括以下步骤：a、燃煤烟气的取样，该过程中保持取样的温度与烟道内燃煤烟气的温度一致，取样管中烟气的流速与烟道内取样点实际烟气流速相同；b、然后通过冷凝器降温并吸收烟气中的SO3，该过程控制在75～85℃；c、接着对烟气经过氧化吸收，并去除烟气中水分，同时控制确保稳定的烟气流量；d、分别检测冷凝器降温吸收的SO3的含量，以及经过氧化吸收后SO2的含量。
作为优选，所述步骤a中烟气取样还经过旋风分离器将其中的飞灰分离并清除。
作为优选，步骤d中SO2和SO3的检测通过离子色谱法测定。
本发明另一个目的是提供了一种燃煤烟气中SOx检测装置，包括通过管道依次连接的等温等速取样系统、冷凝控温系统、烟气吸收系统和烟气流量控制系统，其中：所述等温等速取样系统，包括外表面设有加热器的石英取样管、旋风分离器、保温箱和温控仪，所述石英取样管插入取样烟道中，该石英取样管尾端与旋风分离器连接，所述保温箱将石英取样管和旋风分离器罩在内部，同时所述石英取样管头部和尾端均设有温度探头，该温度探头与温控仪连接，并通过温控仪控制石英取样管内烟气温度；所述冷凝控温系统，包括冷凝器和用于测量烟气的温度探头，该温度探头与温控仪连接；所述烟气吸收系统，包括依次串联的第一吸收管、第二吸收管、第三吸收管和第四吸收管，所述第一吸收管和第二吸收管内装有双氧水溶液，第三吸收管装有去离子水，第四吸收管装有硅胶；所述烟气流量控制系统，包括通过管道依次连接的压力表、主阀门、真空泵、煤气表和调节孔板。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：取样时保持烟气取样温度与烟道内温度一直，避免SO3的二次反应，同时分离其中的飞灰，并保证烟气取样流量、温度和压力的准确性，并用高精度离子色谱法进行测定，从而具有更高测定精度，减少误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，烟道1、石英取样管2、旋风分离器3、温控仪4、保温箱5、冷凝管6、第一吸收管7、第二吸收管8、第三吸收管9、第四吸收管10、压力表11、主阀门12、真空泵13、煤气表14、调节孔板15。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种燃煤烟气中SOx的检测装置，包括通过管道依次连接的等温等速取样系统、冷凝控温系统、烟气吸收系统和烟气流量控制系统，其中：
等温等速取样系统，包括外表面设有加热器的石英取样管2、旋风分离器、保温箱5和温控仪4，所述石英取样管2设在烟道1壁上，其头部抽取需要测试的烟气，该石英取样管2尾端则与旋风分离器连接，同时利用保温箱5将石英取样管2和旋风分离器罩在内部可以起到控制温度的效果。另外石英取样管2头部和尾端均设置温度探头，该温度探头与温控仪4连接，并通过温控仪4控制石英取样管2外壁上的加热器，从而控制烟气温度保持与烟道1内烟气温度一致，进而可以避免SO3的二次反应影响测定值。
而冷凝控制系统则是带温度抬头的冷凝管6，从而控制冷凝管6中通烟气的管路内的温度在75～85℃，从而将烟气中SO3分离出来。
烟气吸收系统，包括依次串联的第一吸收管7、第二吸收管8、第三吸收管9和第四吸收管10，其中所述第一吸收管7和第二吸收管8内装有双氧水溶液用于将烟气中SO2氧化成SO3并进行吸收，第三吸收管9装有去离子水用于吸收氧化得到的SO3，第四吸收管10装有硅胶，用于吸收烟气中的水分。
所述烟气流量控制系统，包括通过管道依次连接的压力表11、主阀门12、真空泵13、煤气表14和调节孔板15。其中压力计用来测量取样烟气压力，主阀门12用来控制整体实验装置气路的闭合，真空泵13用来抽取烟道1中的烟气，干煤气表14用来记录取样的烟气流量，孔板用来调节烟道1中的烟气流量，从而可以确保整个过程烟气的流量稳定。
在检测时，通过高精度离子色谱法分别测定冷凝管6和烟气吸收系统中硫酸根离子的含量从而转换成SO3和SO2的含量。通过这种方法有下列的优点：1、采用取样管头部的测温热电偶以及温度控制器能够保证实际取样的烟气和烟道1中的烟气温度保持一致，避免SO3的二次反应。2、采用高效旋风分离器中分离烟气中的飞灰，避免烟气中SO3和飞灰在除尘过程中的接触反应。3、采用冷凝控温系统，从而保证烟气中的SO3和SO2分步冷凝。4、采用烟气流量测试系统，保证了烟气取样流量、温度、压力的准确性，为准确计算SOx的浓度提供了很好的保障。5、采用高精度离子色谱法测定SO4 2-可以避免因化学滴定法测定时滴定终点难以辨认带来的测量误差。

Claims (4)

1.一种燃煤烟气中SOx测试方法，其特征在于包括以下步骤：
a、燃煤烟气的取样，该过程中保持取样的温度与烟道内燃煤烟气的温度一致，取样管中烟气的流速与烟道内取样点实际烟气流速相同；
b、然后通过冷凝器降温并吸收烟气中的SO3，该过程控制在75～85℃；
c、接着对烟气经过氧化吸收，并去除烟气中水分，同时控制确保稳定的烟气流量；
d、分别检测冷凝器降温吸收的SO3的含量，以及经过氧化吸收后SO2的含量。
2.根据权利要求1所述燃煤烟气中SOx检测方法，其特征在于：所述步骤a中烟气取样还经过旋风分离器将其中的飞灰分离并清除。
3.根据权利要求1所述燃煤烟气中SOx测试方法，其特征在于：步骤d中SO2和SO3的检测通过离子色谱法测定。
4.一种根据权利要求1所述燃煤烟气中SOx检测方法的检测装置，其特征在于；包括通过管道依次连接的等温等速取样系统、冷凝控温系统、烟气吸收系统和烟气流量控制系统，其中：
所述等温等速取样系统，包括外表面设有加热器的石英取样管、旋风分离器、保温箱和温控仪，所述石英取样管插入取样烟道中，该石英取样管尾端与旋风分离器连接，所述保温箱将石英取样管和旋风分离器罩在内部，同时所述石英取样管头部和尾端均设有温度探头，该温度探头与温控仪连接，并通过温控仪控制石英取样管内烟气温度；
所述冷凝控温系统，包括冷凝器和用于测量烟气的温度探头，该温度探头与温控仪连接；
所述烟气吸收系统，包括依次串联的第一吸收管、第二吸收管、第三吸收管和第四吸收管，所述第一吸收管和第二吸收管内装有双氧水溶液，第三吸收管装有去离子水，第四吸收管装有硅胶；
所述烟气流量控制系统，包括通过管道依次连接的压力表、主阀门、真空泵、煤气表和调节孔板。
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