CN105973651A - 一种烟尘采集装置及具有该烟尘采集装置的排放系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟尘采集装置，包括采样嘴、用于进行烟气过滤的滤筒腔和用于连接采样泵的过滤后通道，滤筒腔的入口端与采样嘴连通，滤筒腔的出口端与过滤后通道的入口端连通，还包括用于加热烟气的加热装置。本发明所提供的烟尘采集装置的通过增设加热装置，避免了烟气冷凝后进入滤筒腔造成的测量不准，可以大大提高烟尘浓度测试精度，使得计算得到的烟尘浓度更加真实可靠，另外，由于避免了水汽在滤筒腔内的凝结，也就避免了水汽和烟尘在滤筒上结合变硬造成的过滤孔隙变小，针对采集气体体积的计量也就更加准确。本发明还公开了一种包括上述烟尘采集装置的排放系统，由于设置了上述烟尘采集装置，针对烟尘的测量计算结果更加准确。

Description

一种烟尘采集装置及具有该烟尘采集装置的排放系统

技术领域

本发明涉及脱硫烟气净化技术领域，更具体地说，涉及一种烟尘采集装置。此外，本发明还涉及一种包括上述烟尘采集装置的排放系统。

背景技术

在我国燃煤机组尾部烟气污染物治理领域，石灰石-石膏湿法脱硫技术应用最为广泛。目前在我国的市场占有率达到80％以上，一般设计脱硫效率为95％左右。为进一步缓解日益严峻的环境问题，针对燃煤机组超低排放的控制管理工作的重要性和关注度不断提高。

来自锅炉的烟气首先进入脱硝系统脱除氮氧化物，降低氮氧化物排放浓度；脱除氮氧化物后的高尘烟气进入电除尘器，净化烟气中的烟尘，降低排放烟尘浓度；除尘后的烟气进入脱硫吸收塔，烟气经脱硫除尘和除雾器去除液滴后干净烟气进入湿式电除尘，干净烟气在湿式电除尘内得到进一步净化，净化后的低浓度烟气进入烟囱排放。一般情况下会在湿式电除尘出口设置测试点，在该测试点测试污染物排放浓度，包括烟尘排放浓度。测试点的温度约48℃，湿度约为10％，该烟气同时会携带大量的液滴，属于低温、高湿接近饱和的湿烟气。

请参考图1，图1为现有技术中烟尘采集装置的正剖图。该装置包括采样嘴01、过滤前通道02、滤筒腔03和过滤后通道04，使用时烟气由采样嘴01进入装置，通过过滤前通道02后进入滤筒腔03内滤筒进行过滤，过滤后的烟气通过过滤后通道04排出，并最终流入采样泵中。烟气中的烟尘会被截留在滤筒腔内的滤筒上，可以通过称量烟气通过前后滤筒的重量得到烟尘重量，进而得到烟尘浓度。

然而，在现有技术中，烟气进入装置时的温度较低、湿度较大，使得湿烟气进入滤筒腔时，烟气中的水会同时截留在滤筒腔内滤筒上。随着采集时间的延长，水量会越来越多，最终滤筒会变湿变硬，自身的重量会发生变化，从而造成浓度计算不准。另外过滤后湿烟气通过滤筒腔后进入过滤后通道4，由于烟气温度比较低，烟气中的水分会在该通道内壁冷凝结水，当冷凝水聚集到一定量时，冷凝水会沿着内壁倒流入滤筒腔体内，上述情况都会造成采集后的滤筒重量产生较大误差，从而使得最终的计算烟尘浓度严重失真偏离烟尘浓度的真实值。

另外，当低温高湿烟气通过滤筒腔时，烟尘和水会同时截留在滤筒内，滤筒结水变硬后会使得滤筒的过滤空隙变小，同时烟尘遇水后变成糊状黏附在滤筒的内表面，大大影响了气流的通过性，使得阻力增大，采样泵出力增大。

综上所述，如何提供一种测量准确的烟尘采集装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种测量准确的烟尘采集装置，该烟尘采集装置能够排除温度低、湿度大对采样测量产生的影响。

本发明的另一目的是提供一种包括上述烟尘采集装置的排放系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种烟尘采集装置，包括采样嘴、用于进行烟气过滤的滤筒腔和用于连接采样泵的过滤后通道，所述滤筒腔的入口端与所述采样嘴连通，所述滤筒腔的出口端与所述过滤后通道的入口端连通，还包括用于加热所述烟气的加热装置。

优选地，所述加热装置包括设于所述滤筒腔的入口端的用于加热所述烟气的滤前加热器。

优选地，所述滤前加热器连通所述采样嘴和所述滤筒腔，或所述滤前加热器套接在所述滤筒腔的入口端的外侧。

优选地，所述滤筒腔与所述滤前加热器为可拆卸的连接。

优选地，所述采样嘴与所述滤前加热器通过过滤前通道连接，所述过滤前通道为弯折管路。

优选地，所述滤前加热器的加热温度范围为120℃至140℃。

优选地，所述加热装置包括设于所述滤筒腔的出口端与所述过滤后通道连接处的用于加热所述烟气的滤后加热器。

优选地，所述滤后加热器套设于所述过滤后通道外部，或所述滤后加热器连通所述滤筒腔和所述过滤后通道。

优选地，所述滤后加热器的加热温度范围为140℃至160℃。

一种排放系统，包括烟尘采集装置，所述烟尘采集装置为上述任意一项所述的烟尘采集装置。

本发明所提供的烟尘采集装置的通过增设加热装置，避免了较冷的烟气进入滤筒腔造成的测量不准，针对背景技术中提到的烟尘采集装置在超低排放烟尘采集中存在的弊端，可以大大提高烟尘浓度测试精度，使得计算得到的烟尘浓度更加真实可靠，另外，由于避免了水汽在滤筒腔内的凝结，也就避免了水汽和烟尘在滤筒上结合变硬造成的过滤孔隙变小，因此采样泵的出力不会受到影响，针对采集气体体积的计量也就更加准确了。

本发明所提供的一种包括上述烟尘采集装置的排放系统，由于设置了上述烟尘采集装置，针对烟尘的测量计算结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中烟尘采集装置的正剖图；

图2为本发明所提供一种烟尘采集装置的具体实施例的正剖图；

图3为本发明所提供一种排烟系统的示意图。

上图1-3中：

01为采样嘴、02为过滤前通道、03为滤筒腔、04为过滤后通道；

1为采样嘴、2为过滤前通道、3为滤筒腔、4为过滤后通道、5为滤前加热器、6为滤后加热器；10为脱硝装置、11为电除尘装置、12为吸收塔、13为循环泵、14为湿式电除尘装置、15为测试点。

具体实施方式

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。

本发明的核心是提供一种测量准确的烟尘采集装置，该烟尘采集装置能够排除温度低、湿度大对采集测量产生的影响。本发明的另一核心是提供一种包括上述烟尘采集装置的排放系统。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供一种烟尘采集装置的具体实施例的正剖图；图3为本发明所提供一种排烟系统的示意图。

本发明所提供的一种烟尘采集装置，包括采样嘴1、滤筒腔3和过滤通道4，滤筒腔3与采样嘴1连接，用于进行烟气过滤，过滤后通道4用于连接滤筒腔3和采样泵。滤筒腔3的入口端与采样嘴1连通，滤筒腔3的出口端与过滤后通道4的入口端连通，还包括用于加热所述烟气的加热装置。

具体地，采样嘴1为用于与排放系统连接的通道，采样嘴1与滤筒腔3的入口端连接，用于将排放系统内部的烟气导入滤筒腔3中，滤筒腔3内滤筒可以对烟气进行过滤，滤筒腔3的出口端连接过滤后通道4，用于将除烟后的烟气传送给过滤后通道4，过滤后通道4的出口端可以用于与采样泵连接。

通过在上述装置中加装加热装置，可以对烟气进行升温，升温过程可以防止烟气在温度较低、湿度较大的情况下冷凝成液体进入滤筒腔3，避免液体对滤筒腔3中滤筒测重的影响。

上述装置在使用时，首先，可以预测试采集位置的气体流速，再根据采样嘴1的直径计算每分钟通过该采样嘴1截面的烟气量，并根据计算后的烟气量设定采样泵在每分钟的采集量，同时设置采样泵的采样时间，将上述烟尘采集装置放置到采集位置，并使采样嘴1正对采集位置上烟气流向方向，使采样嘴1逆流设置。当烟气由滤筒腔3内滤筒过滤，并由过滤后通道4流入采样泵中。上述过程中，烟气中的烟尘被截留在滤筒腔3内滤筒上，可以对采集前后的滤筒腔3内的滤筒进行称量，得到烟气中的烟尘浓度。烟尘浓度的计算公式由采集前后滤筒腔3内滤筒的质量差和烟气的体积确定，本装置通过增设加热装置，当低温、高湿的近饱和烟气进入烟尘采集装置后会迅速被加热装置加热，烟气已经得到了温度的升高，因此不会冷凝成液体进入滤筒腔3内，也就是说，滤筒腔3内滤筒不会因变湿而增大误差。

与原有技术中烟尘采集过程中极易结水造成滤筒腔3内滤筒变硬的情况相比，本发明所提供的烟尘采集装置的称量结果更准确，测量计算结果也就更加准确。另外，由于避免了水汽在滤筒腔3内的凝结，也就避免了水汽和烟尘在滤筒上结合变硬造成的过滤孔隙变小，采样泵的出力不会受到影响，针对采集气体体积的计量也就更加准确了。

上述采样嘴1、滤筒腔3和过滤后通道4构成的烟尘采集装置中，通过加热装置对烟气的加温实现了在滤筒腔3内滤筒使用前后重量变化能够直接反应烟尘采集的效果。

需要提到的是，上述实施例并没有限定加热装置的位置，设置在滤筒腔3上游可以避免烟气流经滤筒腔3时发生冷凝，设置在滤筒腔3下游可以避免烟气在离开烟尘采集装置前发生冷凝倒流回滤筒腔3。

可选的，加热装置包括设于滤筒腔3的入口端的用于加热烟气的滤前加热器5。通过在上述装置中加装滤前加热器5，可以对即将进入滤筒腔3的烟气进行预热，预热过程可以防止烟气在温度较低、湿度较大的情况下进入滤筒腔3，避免烟气在滤筒腔3中冷凝为液体。

上述实施例中滤前加热器5的作用是对烟气进行加热，而加热方式有很多种，在本发明所提供的一个具体实施例中，滤前加热器5连通采样嘴1和滤筒腔3。滤前加热器5可以为一个管道件，连通采样嘴1和滤筒腔3，当烟气通过滤前加热器5的过程中，对烟气进行加热。

可选的，滤前加热器5也可以为套接在采样嘴1上的加热器，用于通过加热采样嘴1实现对流通的烟气的加热，或者滤前加热器5可以套接在滤筒腔3的入口端的外侧，也就是说，加热装置的设置位置并不局限于上述情况。

考虑到在称重过程中滤筒腔3内滤筒需要进行单独称重，所以在本申请的一个具体实施例中，滤筒腔3与滤前加热器5为可拆卸的连接。当然，如果滤筒腔3内部设置有称重设备，则不需要对滤筒腔3进行拆除。

可选的，上述采样嘴1可以与滤筒腔3直接连接，也可以通过其他装置连通。为了使烟气顺利进入烟尘采集装置，并在烟尘采集装置中烟尘的流动为向上，该装置中的采样嘴1和滤筒腔3之间可以通过具有弯折的通道连接。在本发明的一个具体实施例中，采样嘴1与滤前加热器5通过过滤前通道2连接，过滤前通道2为弯折管路。

具体地，过滤前通道2可以为L形管路或者其他形状的管路等，可以根据具体使用情况进行调整。

上述各个实施例中，均采用在滤筒腔3前端设置加热器的方式对烟气进行预热，防止低温高湿的烟气在滤筒腔3内冷凝。另一方面，当烟气通过过滤后通道4也会由于温度的降低出现冷凝，所以在上述各个实施例的基础之上，加热装置还可以包括设于滤筒腔3的出口端与过滤后通道4的连接处的用于加热烟气的滤后加热器6，目的是将过滤后通道4内部的烟气温度提升，防止其发生冷凝。

上述滤后加热器6的设置方式有多种，其中一种较为可靠的连接方式中，是将滤后加热器6套设于过滤后通道4外部。通过对过滤后通道4进行加热，实现对烟气的间接加热。

另外一种较为可靠的方式中，滤后加热器6连通滤筒腔3和过滤后通道4。也就是说，烟气依次通过滤筒腔3、滤后加热器6和过滤后通道4，使得进入过滤后通道4的烟气的温度可以控制在一个较高的温度范围内，以避免在过滤后通道4中出现冷凝。

在上述各个实施例的技术之上，可以对滤前加热器5和滤后加热器6的加热温度进行控制，一种优选的实施方式中，滤前加热器5的加热温度范围为120℃至140℃，优选的为130℃；和/或滤后加热器6的加热温度范围为140℃至160℃，优选的为150℃。

当低温、高湿的近饱和湿烟气通过采集嘴1后进入滤前加热器5后会被迅速加热，通过该段后烟气会被加热至约130℃，加热后含烟尘的烟气进入滤筒腔3时就不会有水截留在滤筒上，从而保证滤筒不会变湿增大误差。滤后加热器6加热温度设置为150℃，从滤筒腔3出来的低温烟气再次加热，保证烟气不会在该段冷凝结水倒流至滤筒，影响采集的实际重量。

针对背景技术中烟尘采集装置在超低排放烟尘采集中存在的弊端，本发明提供上述烟尘采集装置，可以大大提高烟尘浓度测试精度，使得计算得到的烟尘浓度更加真实可靠。

该发明还可以有效避免烟尘集结滤筒腔3内滤筒上后遇水变成糊状堵塞滤筒过滤孔问题，保证烟尘过滤后的烟气顺畅通过滤筒腔3。该烟尘采集装置还大大增加了对各类滤筒的适应性，有的滤筒腔3对湿度比较敏感，当烟气温度50℃左右、湿度大于7％时烟气便会在该滤筒上凝聚结水，造成滤筒遇水变质变硬，采用此烟尘采集装置后可避免此问题。由于前端加热装置也可以短时间加热携带有浆液液滴的低温、高湿烟气，保证烟气进入滤筒前将液滴加热成高温水蒸汽，因此对携带有大量液滴的低温高湿烟气烟尘浓度测试也能适应。该烟尘采集装置能适应各类低温高湿烟气中烟尘浓度的测试，大大提高低温高湿烟气中烟尘测试精度，保证在各类低温高湿烟气中烟尘浓度测试数据真实可靠。

除了上述实施例所公开的烟尘采集装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的烟尘采集装置的排放系统，该排放系统主要包括脱硝装置10、电除尘装置11、吸收塔12、循环泵13、湿式电除尘装置14和测试点15，上述结构依次连通，且能够实现烟气在内部流通。本发明所提供的烟尘采集装置连接在上述测试点15的位置，在连接时保持烟尘采集装置采样嘴1与排放系统的烟气通道连通。

可选的，排放系统并不局限于上述的结构和连接方式，也可以为其他设置有烟尘采集装置的排放系统。

该排放系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

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。

以上对本发明所提供的进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟尘采集装置，其特征在于，包括采样嘴(1)、用于进行烟气过滤的滤筒腔(3)和用于连接采样泵的过滤后通道(4)，所述滤筒腔(3)的入口端与所述采样嘴(1)连通，所述滤筒腔(3)的出口端与所述过滤后通道(4)的入口端连通，还包括用于加热所述烟气的加热装置。

2.根据权利要求1所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述加热装置包括设于所述滤筒腔(3)的入口端的用于加热所述烟气的滤前加热器(5)。

3.根据权利要求2所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述滤前加热器(5)连通所述采样嘴(1)和所述滤筒腔(3)，或所述滤前加热器(5)套接在所述滤筒腔(3)的入口端的外侧。

4.根据权利要求2所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述滤筒腔(3)与所述滤前加热器(5)为可拆卸的连接。

5.根据权利要求2所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述采样嘴(1)与所述滤前加热器(5)通过过滤前通道(2)连接，所述过滤前通道(2)为弯折管路。

6.根据权利要求2所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述滤前加热器(5)的加热温度范围为120℃至140℃。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述加热装置包括设于所述滤筒腔(3)的出口端与所述过滤后通道(4)连接处的用于加热所述烟气的滤后加热器(6)。

8.根据权利要求7所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述滤后加热器(6)套设于所述过滤后通道(4)外部，或所述滤后加热器(6)连通所述滤筒腔(3)和所述过滤后通道(4)。

9.根据权利要求7所述的烟尘采集装置，其特征在于，所述滤后加热器(6)的加热温度范围为140℃至160℃。

10.一种排放系统，包括烟尘采集装置，其特征在于，所述烟尘采集装置为权利要求1至9任意一项所述的烟尘采集装置。