CN104297020A - 烟气污染采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采集信息全面，采样结果精确的烟气污染采集装置及基于其的采集方法,包括设置在烟气排放管道上的烟气采样探头、流速取样探头、反向散射烟尘检测仪、样气分析仪、电气控制箱、处理器、客户端，烟气采样探头通过伴热管与样气分析仪连接，伴热管中还设置有标准单元和反吹单元，标准单元包括粉尘过滤器，反吹单元用于吹扫所述粉尘过滤器上的浮尘，流速取样探头处设有流速传感器、压力传感器、温度传感器，所述流速传感器、压力传感器、温度传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中，反向散射烟尘检测仪采集到的信号通过电缆传输至处理器中，样气分析仪与处理器相连，电气控制箱控制各个电子元件的通断电，处理器通过有线或无线方式与客户端相连。
Description
技术领域
本发明属于烟气数据采集技术领域，具体涉及一种对烟气中的各种成分、颗粒物进行采集的装置及实现方法。
背景技术
工业生产过程中通常会通过烟囱排放大量的烟尘气体，这些烟气中的成分较为复杂，含有大量的气态污染物和固态颗粒物，如果不进行任何的监控，则会对生态环境造成严重的污染。因此，必须对工业排放烟气进行长期的成分分析监控，以现有的烟气在线监测装置通常是在一处采样经过处理后依次采用不同的设备对其成分进行取样、分析，但经过前序取样分析设备处理后的烟气成分会有一定的损失，导致采样结果与实际值有较大的偏离。此外，现在对烟气成分种类的监控并不完全，分析结果不够精确。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种采集信息全面，采样结果精确的烟气污染采集装置。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种烟气污染采集装置，包括设置在烟气排放管道上的烟气采样探头、流速取样探头、反向散射烟尘检测仪、样气分析仪、电气控制箱、处理器、客户端，所述烟气采样探头通过伴热管与样气分析仪连接，所述伴热管中还设置有标准单元和反吹单元，所述标准单元包括粉尘过滤器，所述反吹单元用于吹扫所述粉尘过滤器上的浮尘，所述流速取样探头处设有流速传感器、压力传感器、温度传感器，所述流速传感器、压力传感器、温度传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中，所述反向散射烟尘检测仪采集到的信号通过电缆传输至处理器中， 所述样气分析仪与处理器相连，所述电气控制箱用于控制各个电子元件的通断电，所述处理器通过有线或无线方式与客户端相连。
进一步的，所述烟气采样探头处还设有烟气采样口反吹单元，所述电气控制箱为采样口反吹单元供电，所述烟气采样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。
进一步的，所述流速取样探头处还设有流速取样口反吹单元，所述电气控制箱为流速取样反吹单元供电，所述流速取样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。
进一步的，所述流速取样探头处还设有湿度传感器，所述湿度传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中。
本发明还提供了一种烟气污染采集方法，包括如下步骤：
步骤一，烟气采样探头采样排烟管道中的烟气并通过伴热管经粉尘过滤器后传送至样气分析仪；
步骤二，流速取样探头采样排烟管道中的烟气, 流速取样探头中的各个传感器将采集到的数据传输至处理器；
步骤三，反向散射烟尘检测仪测定排烟管道中烟气的固体颗粒物含量；
步骤四，样气分析仪利用SO2在红外区7.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中SO2的浓度；利用NO对5.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中NO的浓度。该过程中，样气分析仪利用氧气在催化剂的作用下转换成电流信号，该信号强弱与浓度成线性关系。样气分析仪模拟量滤波采样数优选为128；
步骤四，样气分析仪将SO2和NO的含量数据传送至处理器中；
步骤五，所述处理器将气体成分数据、固体颗粒物含量数据和传感器采集到的数据通过有线或无线网络传输至客户端中。
进一步的，所述粉尘过滤器处的反吹单元由处理器控制进行吹扫，启动模式可以根据需要设置，可以定时吹扫或根据需要手动启动。
进一步的，烟气采样口反吹单元由定时装置启动定期对烟气采样口处的积尘进行吹扫。
进一步的，流速取样口反吹单元由定时装置启动定期对流速取样口处的积尘进行吹扫。
有益效果：
本发明提供的烟气污染采集装置能够采集烟气中的固体颗粒物、SO2浓度、NO浓度、温湿度、气体流速、压力等重要数据，采集数据精确、全面；还能够保持装置中容易积尘部位的清洁，提高装置整体耐用性，降低维修保养频率。
附图说明
图1为本发明提供的烟气污染采集装置结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例一：
如图1所示的烟气污染采集装置，包括烟气采样探头1、流速取样探头2、反向散射烟尘检测仪3、样气分析仪、电气控制箱9、处理器、客户端，与现有技术不同，本发明中的流速取样探头2、反向散射烟尘检测仪3均直接设置在烟气排放管道（如烟囱）上，烟气采样探头1和流速取样探头2可采用市面上能够购买到的能够实现气体采样的采样/取样探头，所述烟气采样探头1通过伴热管4与样气分析仪连接，烟气采样探头1将排烟管道中的烟气传送至伴热管4中，伴热管4能够防止管内气体带液冷凝，所述伴热管4中还设置有标准单元和反吹单元，标准单元包括粉尘过滤器，粉尘过滤器用于过滤烟气采样探头1采样到的含有固体颗粒物的气体，所述反吹单元用于吹扫所述粉尘过滤器外壳上的浮尘，反吹单元出风口最好能够朝向粉尘过滤器进风口，以提升过滤器的耐用性，降低拆洗频率。所述流速取样探头2处设有流速传感器5、温度传感器6、湿度传感器7、压力传感器8，流速传感器5能够采集到烟气流速数据，温度传感器6能够采集烟气温度数值，湿度传感器7能够采集烟气中的湿度数据（湿度传感器7是备选组件，可以根据需要选择性安装）、压力传感器8能够采集烟气排放管道中压力数值，上述各类传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中进行存储。所述反向散射烟尘检测仪3是利用激光散射原理进行烟气中固体颗粒物检测的设备，反向散射烟尘检测仪3能够检测到烟气排放管道中的烟尘浓度并将数据通过电缆传输至处理器中。所述电气控制箱9与上述各个需要供电的电器元件相连，用于控制各个电子元件的通断电。所述处理器通过有线或无线方式（有限方式：处理器通过电缆或以太网与客户端连接，无线方式：处理器通过无线网络与客户端连接）与客户端相连。客户端可选择电脑、手机、触摸屏等能够直观显示数据的设备，优选采用移动设备。
本装置工作原理如下：从烟气采样探头1中采样的烟气经过粉尘过滤器过滤固体颗粒物后进入样气分析仪中，样气分析器分析过滤后的烟气中的SO2及NO的浓度，并传输至处理器进行存储，流速传感器5、温度传感器6、湿度传感器7、压力传感器8将各自采集到的数据传输至处理器，反向散射烟尘检测仪3将烟尘浓度数据传输至处理器，处理器具有存储模块，能够存储上述数据，处理器还能通过有线或无线方式将上述数据传输至客户端中，持有客户端的工作人员可随时查看烟气中的各种数据，利于工业生产控制。
实施例二：
作为实施例一的改进方案，所述烟气采样探头1处还设有烟气采样口反吹单元，所述电气控制箱9为采样口反吹单元供电，所述烟气采样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。由于烟气采样探头1处也会产生大量的灰尘堆积，进而会影响采样数据。因此我们在烟气采样探头1处设置了反吹单元，定时装置可预设每天进行反吹的时点或反吹间隔，当到达预定时间时，定时装置向继电器线圈输出电流，烟气采样口反吹单元供电回路上的继电器开关闭合，烟气采样口反吹单元吹扫烟气采样探头1处的积尘。定时装置可与处理器相连，在处理器中预先设定定期吹扫时间。
实施例三：
作为实施例一或实施例二的改进方案，所述流速取样探头2处还设有流速取样口反吹单元，所述电气控制箱9为流速取样反吹单元供电，所述流速取样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。同样的，通过定时装置和继电器相配合，实现了流速取样探头2处积尘的定期吹扫。定时装置可与处理器相连，在处理器中预先设定定期吹扫时间。
实施例四：
本发明还提供了烟气污染采集方法，包括如下步骤：
步骤一，烟气采样探头采样排烟管道中的烟气并通过伴热管经粉尘过滤器后传送至样气分析仪；
步骤二，流速取样探头采样排烟管道中的烟气, 流速取样探头中的各个传感器将采集到的数据传输至处理器；
步骤三，反向散射烟尘检测仪测定排烟管道中烟气的固体颗粒物含量；
步骤四，样气分析仪利用SO2在红外区7.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中SO2的浓度；利用NO对5.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中NO的浓度。该过程中，样气分析仪利用氧气在催化剂的作用下转换成电流信号，该信号强弱与浓度成线性关系。样气分析仪模拟量滤波采样数优选为128；
步骤四，样气分析仪将SO2和NO的含量数据传送至处理器中；
步骤五，所述处理器将气体成分数据、固体颗粒物含量数据和传感器采集到的数据通过有线或无线网络传输至客户端中。
进一步的，所述粉尘过滤器处的反吹单元由处理器控制进行吹扫，启动模式可以根据需要设置，可以定时吹扫或根据需要手动启动。
进一步的，烟气采样口反吹单元由定时装置启动定期对烟气采样口处的积尘进行吹扫。
进一步的，流速取样口反吹单元由定时装置启动定期对流速取样口处的积尘进行吹扫。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种烟气污染采集装置，其特征在于：包括设置在烟气排放管道上的烟气采样探头、流速取样探头、反向散射烟尘检测仪、样气分析仪、电气控制箱、处理器、客户端，所述烟气采样探头通过伴热管与样气分析仪连接，所述伴热管中还设置有标准单元和反吹单元，所述标准单元包括粉尘过滤器，所述反吹单元用于吹扫所述粉尘过滤器上的浮尘，所述流速取样探头处设有流速传感器、压力传感器、温度传感器，所述流速传感器、压力传感器、温度传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中，所述反向散射烟尘检测仪采集到的信号通过电缆传输至处理器中， 所述样气分析仪与处理器相连，所述电气控制箱用于控制各个电子元件的通断电，所述处理器通过有线或无线方式与客户端相连。
2.根据权利要求1所述的烟气污染采集装置，其特征在于：所述烟气采样探头处还设有烟气采样口反吹单元，所述电气控制箱为采样口反吹单元供电，所述烟气采样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的烟气污染采集装置，其特征在于：所述流速取样探头处还设有流速取样口反吹单元，所述电气控制箱为流速取样反吹单元供电，所述流速取样口反吹单元的供电回路上设置有继电器开关，所述继电器线圈与定时装置连接。
4.根据权利要求1所述的烟气污染采集装置，其特征在于：所述流速取样探头处还设有湿度传感器，所述湿度传感器采集到的数据通过电缆传输至处理器中。
5.一种烟气污染采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，烟气采样探头采样排烟管道中的烟气并通过伴热管经粉尘过滤器后传送至样气分析仪；
步骤二，流速取样探头采样排烟管道中的烟气, 流速取样探头中的各个传感器将采集到的数据传输至处理器；
步骤三，反向散射烟尘检测仪测定排烟管道中烟气的固体颗粒物含量；
步骤四，样气分析仪利用SO2在红外区7.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中SO2的浓度；利用NO对5.3um附近的红外吸收量的变化，连续测定烟气中NO的浓度。该过程中，样气分析仪利用氧气在催化剂的作用下转换成电流信号，该信号强弱与浓度成线性关系。样气分析仪模拟量滤波采样数优选为128；
步骤四，样气分析仪将SO2和NO的含量数据传送至处理器中；
步骤五，所述处理器将气体成分数据、固体颗粒物含量数据和传感器采集到的数据通过有线或无线网络传输至客户端中。
6.根据权利要求5所述的烟气污染采集方法，其特征在于：所述粉尘过滤器处的反吹单元由处理器控制进行吹扫。
7.根据权利要求5或6所述的烟气污染采集方法，其特征在于：烟气采样口反吹单元由定时装置启动定期对烟气采样口处的积尘进行吹扫。
8.根据权利要求5或6所述的烟气污染采集方法，其特征在于：流速取样口反吹单元由定时装置启动定期对流速取样口处的积尘进行吹扫。
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