CN103913545B - 一种新型cems加热箱系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CEMS加热箱系统，包括有保温箱体、气体室、射流泵、高温浮子流量计、电热棒、PT100传感器、温度开关、过滤器、空气加热器、氧量湿度检测室、气体室固定座及固定卡、隔热板、光纤、进气管等零部件，采用加热恒温、烟气抽样、样气预处理、样气流速检测、紫外差分吸收光谱分析法检测流经气体室烟气的SO2、NOX浓度、烟气氧量检测、湿度检测技术。本发明的各零部件结构新颖，并合理地应用空间，将各零部件组合为一体，整个加热箱系统体积小，功能强。
Description
技术领域：
本发明主要涉及到CEMS烟气排放连续监测系统领域，具体涉及一种新型CEMS加热箱系统。
背景技术：
CEMS烟气排放连续监测系统用于电力、工业锅炉、冶金、化工、水泥、工业焚化等领域进行污染物排放监测，监测SO2、NOX、O2、烟尘浓度、烟气温度、压力、流速、湿度等多项相关参数，并统计排放率、排放总量等，从而对污染物排放进行有效控制。烟气污染物的测量首先是使用射流泵对烟道进行烟气抽取采样，为防止烟气的冷凝结晶，以及避免酸气腐蚀和因结晶堵塞输送通道问题，被采样烟气采用全程伴热120℃—160℃及多级过滤的气体预处理措施，使流通至气体室的烟气干燥、清洁，减小了光学镜片污染度，使采集数据真实可靠。
发明内容：
本发明目的是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种新型CEMS加热箱系统，包括加热、氧量检测、湿度检测、压缩空气加热器，流量检测、分体式射流泵、气体室固定等新结构，以及集各部件于一体的位置排布CEMS加热箱系统；在CEMS系统控制下，实现了烟气采样、样气预处理、瞬时流速观察、氧量变送、湿度变送及利用紫外差分吸收光谱分析法检测流经气体室烟气的SO2、NOX浓度的功能。
本发明所采用的技术方案是：
一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：包括有保温箱体，保温箱体的底部固定有两个气体室固定座，两气体室固定座内圆上上、下并排固定有气体室、加热棒，气体室与加热棒之间设有隔热板，气体室中插入有氧量湿度检测室，氧量湿度检测室中设有氧量传感器、湿度传感器，气体室的一侧还设有高温浮子流量计，高温浮子流量计的底部一侧与氧量湿度检测室连接，高温浮子流量计的顶部一侧与一不锈钢钢管连接；保温箱体的顶部固定有两个空气加热器固定环，空气加热器插在两空气加热器固定环中，空气加热器中设有空气加热棒，空气加热器的压缩空气进气端设有锁母接头，空气加热器连接射流泵，射流泵与锈钢钢管的 另一端连接；保温箱体内部侧壁上固定有过滤器，进气管的两端分别插入过滤器、气体室的接头孔内，气体室两端的气体室底座的外侧还分别设有准直镜，两准直镜的光纤座内分别插入一根光纤，两根光纤分别与光源、光谱连接。
所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的气体室、加热棒由固定卡固定在气体室固定座上。
所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的保温箱体顶部还固定有伴热管，伴热管与过滤器连接同时也与主控柜系统标气管连接。
所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的气体室上设有一PT100传感器，PT100传感器通过温度开关与系统控制器连接。
本发明的原理是：
空气加热器使输送到射流泵的压缩空气在空气加热器内部绕着螺旋线流出，加热占用空间小，路程加长，有效起到了加热效果，使进入到射流体样气与空气的混合气保持高温状态，提高防腐性，减少维护量，延长使用寿命。
射流泵直接与空气加热器连接，免去连接管路，减少渗漏点，射流泵下体可拆卸，维护方便。
高温浮子流量计，在高温150℃度环境下检测样气的瞬时流量。
经过过滤器高精度的过滤，进入到气体室的烟气更为清洁，使气体室的光学透镜免受污染减小维护量，提高监测精度。
氧量湿度检测室，结构设计巧妙，承载了氧量传感器实现了CEMS氧量监测，承载湿度传感器对烟气湿度的测试，其结构上又起到了通道作用，免去了接管加工安装尺寸的不确定性。
设计的两端直接螺纹连接准直透镜，无须光路调节的气体室，结构简单，便于维护，一定光强的紫外光源经光纤发射，筒体另一端的光纤接收，由紫外光谱气体气体分析仪计算分析流经气室筒体的烟气SO2、NOX浓度。
加热箱内各部件位置排布精巧，空气加热棒、过滤芯、射流泵下体、准直透镜可在箱体内直接拆卸，便于维护，减小了维护工作量。
样气伴热管整体直接进入加热箱内，使烟气整个伴热过程中无温度冷点，降低腐蚀，提高监测性能。
加热棒、气体室一次固定，所设计的精加工的固定座、固定卡，采用圆心定位 安装，使安装位置精确，既保证了安装可靠性、也节约了安装时间，同时实现采用统一尺寸的金属管气路连接，减小了塑料气管连接变形带来的渗漏隐患，并提高了加热箱整体品质档次。
与已有技术相比，本创新有益效果体现在：
1、压缩空气有效加热，提高射流泵的抗腐蚀性，减小维护量，延长使用寿命。
2、改原加热板为加热棒，体积小，安装、拆卸方便，加热棒加散热片散热效果好。
3、增加高温浮子流量计，实现了观察样气流速的功能，适时地了解CEMS系统运行情况。
4、所设计的氧量变送、湿度变送室，较原有直接装烟道上带安装法兰的氧化锆探头及水分仪探头，大大降低了生产成本，且体积小，重量轻安装维护方便快捷，效果达系统需求。
5、所设计的加热箱系统全部采用钢管连接，避免了软管变形大引起的渗漏隐患，且伴热管整体进箱体，整个采样通路无冷点，减少了腐蚀，提高了监测精度。
6、所设计的加热箱系统所有须维护件及易损件都可单独取下清洗或更换，无须整体拆装，维护时间短。
附图说明：
图1是本发明的平面总装图。
图2为本发明的三维结构示意图。
图3为本发明的气路连接示意图。
附图标号：1保温箱体，2加热棒，3气体室，4过滤器，5伴热管，6空气加热棒，7射流泵，8空气加热器，9空气加热器固定环，10锁母接头，11不锈钢钢管，12光纤，13准直镜，14气体室固定座，15高温浮子流量计，16固定卡，17氧量湿度检测室，18氧量传感器，19湿度传感器，20温度开关，21PT100传感器，22隔热板，23进气管。
具体实施方式：
实施例
参见附图1-3：
一、部件装配调试
首先完成保温箱体1、气体室3、过滤器4、射流泵7、空气加热器8、高温浮子流量计15、氧量湿度检测室17等各部件装配，气体室装配过程须进行透光度测试，射流泵7须做气密性试验与抽气试验，各项测试指标合格后，按附图1组装各零部件。
二、总体装配顺序
1.首先将2个气体室固定座14螺钉固紧在保温箱体1的底部，再将加热棒2、气体室3分别置气体室固定座14的内圆上，2只固定卡16卡在加热棒2、气体室3的外圆上，并用2个M5*20螺钉固紧；将2个空气加热器固定环9螺钉固定在保温箱体1顶部后，将空气加热器8插入两空气加热器固定环9中；将过滤器4螺钉固定在保温箱体1相应底面；将隔热板22插入气体室固定座14槽口中，隔热板22位于加热棒2、气体室3之间，将射流泵7拧入空气加热器8中，将氧量湿度检测室17的焊接钢管插入气体室3及高温浮子流量计15接头孔内，并锁紧螺母，将进气管23插入到过滤器4、气体室3接头孔内，并锁紧螺母；将不锈钢钢管11钢管插入到射流泵7、高温浮子流量计15接头孔内，并锁紧螺母；配接各电器件高温线，并将之捋顺塞入保温箱体1右底部孔穿出；
2.将上述组装好的加热箱通过各安装孔固紧在CEMS系统主控柜上。将两根光纤12分别插入到气体室3两端准直镜13的光纤座内，并锁紧螺母；两光纤12分别与光源、光谱仪连接。
3.伴热管5现场使用安装，先剥开包裹层，透出2根φ8PTFE管，按图示从保温箱体1上部穿进箱内，一根与过滤器4接头连接，一根从保温箱体1右底部穿线孔中穿出，与主控柜系统标气管连接，伴热管5由卡箍直接固紧在保温箱体1顶部。
三.实际使用
加热棒2、空气加热棒6上电，约10分钟，PT100传感器21测试，CEMS系统控制器显示箱体内150℃后，开启压缩空气(0.4-0.8MPa斤压力)射流泵7抽气采样，样气先进入过滤器4净化后，通过进气管23进入加热棒2，再进入氧量湿度检测室17，再转入高温浮子流量计15，从保温箱体1开窗观察到高温浮子流量计15，显示瞬时抽气量3L/min左右,最后样气与空气混合气体经射流泵7排气管排出，外光源经光纤12发射，气体室3另一端的光纤接收，光谱仪计算出 SO2、NOX浓度，系统处理器根据氧量传感器18检测信号，计算出样气氧含量，同时，系统处理器根据湿度传感器19检测信号计算出样气湿度值。
Claims (4)
1.一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：包括有保温箱体，保温箱体的底部固定有两个气体室固定座，两气体室固定座内圆上上、下并排固定有气体室、加热棒，气体室与加热棒之间设有隔热板，气体室中插入有氧量湿度检测室，氧量湿度检测室中设有氧量传感器、湿度传感器，气体室的一侧还设有高温浮子流量计，高温浮子流量计的底部一侧与氧量湿度检测室连接，高温浮子流量计的顶部一侧与一不锈钢钢管一端连接；保温箱体的顶部固定有两个空气加热器固定环，空气加热器插在两空气加热器固定环中，空气加热器中设有空气加热棒，空气加热器的压缩空气进气端设有锁母接头，空气加热器连接射流泵，射流泵与不锈钢钢管的另一端连接；保温箱体内部侧壁上固定有过滤器，进气管的两端分别插入过滤器、气体室的接头孔内，气体室两端的气体室底座的外侧还分别设有准直镜，两准直镜的光纤座内分别插入一根光纤，两根光纤分别与光源、光谱仪连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的气体室、加热棒由固定卡固定在气体室固定座上。
3.根据权利要求1所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的保温箱体顶部还固定有伴热管，伴热管与过滤器连接同时与主控柜系统标气管连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型CEMS加热箱系统，其特征在于：所述的气体室上设有一PT100传感器，PT100传感器通过温度开关与系统控制器连接。
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