CN104833550B - 一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统，取样探头分别通过管路与细颗粒物切割器和自动烟气分析仪相连，细颗粒切割器的另一端通过管路与第一四通接头相连，第一四通接头的另外三个接头分别通过管路与三组颗粒物采集装置相连，三组颗粒物采集装置分别包括依次相连的滤膜、转子流量计和24VDC电磁阀，三组颗粒物采集装置的另一端分别通过管路与第二四通接头的三个接头相连，24VDC隔膜泵通过管路与第二四通接头的另一个接头相连，三组颗粒物采集装置中的24VDC电磁阀及24VDC隔膜泵分别通过线路与自动烟气分析仪相连。本发明能够对生物质或城市生活垃圾露天燃烧过程中不同燃烧阶段的烟气颗粒物进行采样分析，实现对不同燃烧阶段烟气颗粒的深度净化。

Description

一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统及其运行方法
技术领域
本发明属于烟气分析采集装置技术领域，具体涉及一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统及其运行方法。
背景技术
国内外研究表明，秸秆和城市生活垃圾等露天焚烧过程中会产生大量颗粒物、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）和挥发性有机物（VOC）等大气污染物。实际燃烧通常以明火为主，这一过程燃料消耗量约占到总量的80%。但与明火燃烧状态相比，闷烧过程会释放出更多的PM、CO、未燃烧的HC和EC。一般情况下，特别是现场测试条件下，由于燃烧条件不易控制、实际燃烧面积大且明火和闷烧状态常在一个区域内叠加，难以明确区分和测量闷烧阶段的污染物排放。因此，需要充分描述明火、混合过渡阶段和闷烧的全部过程，进而依据各自权重得到能够代表整个燃烧过程的综合排放因子。
目前针对露天焚烧过程的大气污染物排放已成为研究热点。越来越多的学者开发及利用了各种烟气采样及分析装置对露天焚烧过程排放进行采样。申请号为201310714457.4的中国专利公开了一种便携式高温烟气采样器，包括机箱和采样管，在采样管的前端安装有采样探头，在位于采样探头后侧的采样管上安装有第一温度传感器，在采样探头中安装有前置过滤器，在机箱内安装有冷却器、抽气泵和直流电池，在机箱内设置有采样室，采样管的出气口与冷却器的进气口相连，冷却器的出气口与抽气泵的进气口相连，在采样室上开有进气口和排气口，在机箱上开有与采样室相连通的测试口，在采样室内插有第二温度传感器。该设备可适用于高温烟气检测及采样，但这种技术的弊端在于应用于露天焚烧过程中不能区分明火、闷烧和混合过渡阶段，进而对不同阶段的烟气进行分析及采样。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统及其运行方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统，其特征在于：取样探头分别通过管路与细颗粒物切割器和自动烟气分析仪相连，细颗粒切割器的另一端通过管路与第一四通接头相连，第一四通接头的另外三个接头分别通过管路与三组颗粒物采集装置相连，三组颗粒物采集装置分别包括依次相连的滤膜、转子流量计和24VDC电磁阀，三组颗粒物采集装置的另一端分别通过管路与第二四通接头的三个接头相连，24VDC隔膜泵通过管路与第二四通接头的另一个接头相连，三组颗粒物采集装置中的24VDC电磁阀及24VDC隔膜泵分别通过线路与自动烟气分析仪相连。
本发明所述的一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统的运行方法，其特征在于：采样过程中，通过自动烟气分析仪实时监测烟气中的CO、CO2、CH4和NOX气体，依据CO和CO2浓度计算修正燃烧效率MCE，并依此划分明火阶段、混合过渡阶段和闷烧阶段，开展不同燃烧阶段的颗粒物滤膜采样，MCE的计算公式为，当MCE＞0.97时处于明火阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，明火过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.85≤MCE≤0.97时处于混合过渡阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，混合过渡过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.65≤MCE＜0.85时处于闷烧阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，闷烧过程颗粒物采样通道抽气采样。
本发明结构简单，使用方便，能够对生物质或城市生活垃圾露天燃烧过程中不同燃烧阶段的烟气颗粒物进行采样分析，进而实现对不同燃烧阶段烟气颗粒的深度净化。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图面说明：1、取样探头，2、细颗粒物切割器，3、自动烟气分析仪，4、第一四通接头，5、颗粒物采集装置，6、滤膜，7、转子流量计，8、24VDC电磁阀，9、第二四通接头，10、2VDC隔膜泵。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的具体内容。如图1所述，一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统，耐高温1000℃的取样探头1分别通过管路与细颗粒物（PM2.5）切割器2和自动烟气（CO、CO2、CH4和NOX等气体）分析仪3相连，细颗粒切割器2的另一端通过管路与第一四通接头4相连，第一四通接头4的另外三个接头分别通过管路与三组颗粒物采集装置5相连，三组颗粒物采集装置5分别包括依次相连的滤膜6、转子流量计7和24VDC电磁阀8，三组颗粒物采集装置5的另一端分别通过管路与第二四通接头9的三个接头相连，24VDC隔膜泵10通过管路与第二四通接头9的另一个接头相连，三组颗粒物采集装置5中的24VDC电磁阀8及24VDC隔膜泵10分别通过线路与自动烟气分析仪3相连。
本发明在采样过程中，首先通过自动烟气分析仪实时监测烟气中的CO、CO2、CH4和NOX等气体，依据CO和CO2浓度计算修正燃烧效率MCE，并依此划分明火阶段、混合过渡阶段和闷烧阶段，进而开展不同燃烧阶段的颗粒物滤膜采样，MCE的计算公式为，当MCE＞0.97时处于明火阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，明火过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.85≤MCE≤0.97时处于混合过渡阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，混合过渡过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.65≤MCE＜0.85时处于闷烧阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，闷烧过程颗粒物采样通道抽气采样。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统的运行方法，其特征在于：所述能够区分燃烧状态的烟气分析采集系统中取样探头分别通过管路与细颗粒物切割器和自动烟气分析仪相连，细颗粒切割器的另一端通过管路与第一四通接头相连，第一四通接头的另外三个接头分别通过管路与三组颗粒物采集装置相连，三组颗粒物采集装置分别包括依次相连的滤膜、转子流量计和24VDC电磁阀，三组颗粒物采集装置的另一端分别通过管路与第二四通接头的三个接头相连，24VDC隔膜泵通过管路与第二四通接头的另一个接头相连，三组颗粒物采集装置中的24VDC电磁阀及24VDC隔膜泵分别通过线路与自动烟气分析仪相连；具体运行过程为：采样过程中，通过自动烟气分析仪实时监测烟气中的CO、CO2、CH4和NOX气体，依据CO和CO2浓度计算修正燃烧效率MCE，并依此划分明火阶段、混合过渡阶段和闷烧阶段，开展不同燃烧阶段的颗粒物滤膜采样，MCE的计算公式为，当MCE＞0.97时处于明火阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，明火过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.85≤MCE≤0.97时处于混合过渡阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，混合过渡过程颗粒物采样通道抽气采样，当0.65≤MCE＜0.85时处于闷烧阶段，24VDC隔膜泵和对应的24VDC电磁阀导通，闷烧过程颗粒物采样通道抽气采样。
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