CN106596446B - 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 - Google Patents
一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106596446B CN106596446B CN201710028859.7A CN201710028859A CN106596446B CN 106596446 B CN106596446 B CN 106596446B CN 201710028859 A CN201710028859 A CN 201710028859A CN 106596446 B CN106596446 B CN 106596446B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- air chamber
- flue gas
- heating
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 62
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 36
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 20
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 claims 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 abstract description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 4
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 241000190070 Sarracenia purpurea Species 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000738 capillary electrophoresis-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001831 conversion spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，包括恒温加热原位气体监测单元、手持式气体分析仪主机，恒温加热原位气体监测单元为长筒状结构，手持式气体分析仪主机为方形盒状结构，恒温加热原位气体监测单元固定连接设置在手持式气体分析仪主机的一侧面。
Description
技术领域
本发明涉及气体监测技术领域，具体地说，是涉及一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，用于锅炉或炉窑超低排放烟气中SO2/NO/NO2/NH3/CS2/COS等气体的浓度监测。
背景技术
国内目前的便携式烟气测试仪多采取电化学传感器或非分散红外光学传感器测量方法，由于：
1、电化学传感器的使用条件—传感器的气室温度不能超过40度，水分影响SO2、NO2的测试结果，大部分的国内外生产厂家都采取加热保温110度-快速冷凝除水等措施来提高测试准确度。这种方法部分解决了水蒸气冷凝吸收SO2、NO2而导致的二氧化硫\二氧化氮气体测试不准确的问题，但冷凝水还是要吸收二氧化硫\二氧化氮，使测量结果偏低。
2、非分散红外传感器的工作原理是气体的分子键之间的振转光谱信号吸收同频率的红外光，其产生的红外光谱吸收信号要比紫外-可见光谱低1-2个数量级，因此市面上的主流SO2、NO传感器量程多为0-1000ppm，零点漂移为1％FS约10ppm，不能适用目前国内的超低排放监测。
3、紫外可见光谱吸收法烟气分析仪的不足：
a、使用光束对穿式的紫外-可见光谱吸收法烟气分析仪，由于分析仪仪器体积的限制，光程一般设计为20-30cm，该类型仪器的气体最低检测限(DML)多为2ppm。
b、使用怀特池或好瑞特气体吸收池的紫外-可见光谱吸收法烟气分析仪，虽说光程加大了，但由于镀膜材料反射率的限制，是的210nm之前的紫外光经过多次反射后强度大大衰减，无法测量NH3等气体，而且怀特池的体积要大于折返道威棱镜式吸收池，使得仪器的T90和T10加大。
C、使用便携式的仪器体积庞大，不便于携带，而且主机与检测器或预处理器之间的连线特别多，现场操作复杂。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，包括恒温加热原位气体监测单元1、手持式气体分析仪主机2，恒温加热原位气体监测单元1为长筒状结构，手持式气体分析仪主机2为方形盒状结构，恒温加热原位气体监测单元1固定连接设置在手持式气体分析仪主机2的一侧面。
进一步地，所述恒温加热原位气体监测单元1包括粉末冶金过滤器、夹持器1-1、加热及温度检测器1-2、折返式长光路检测气室1-3、光源会聚及传输光纤1-4、与主机连接固定盘1-6，粉末冶金过滤器设置在长筒状结构的端部，一端与检测气室端盖44连接；粉末冶金过滤器依靠夹持器1-1固定在长筒状结构的端部；折返式长光路检测气室1-3、加热及温度检测器1-2依次设置在长筒状结构的内部，折返式长光路检测气室1-3与金属粉末冶金滤筒43连接，加热及温度检测器1-2与折返式长光路检测气室1-3连接，在加热及温度检测器1-2一侧设置有光源会聚及传输光纤1-4，光源会聚及传输光纤1-4与主机2连接，长筒状结构通过与主机连接固定盘1-6与主机2进行连接。优选地，粉末冶金过滤器包括校准气嘴41、金属粉末冶金滤筒端盖42、金属粉末冶金滤筒43，校准气嘴41设置在金属粉末冶金滤筒端盖42的外侧，金属粉末冶金滤筒43固定在金属粉末冶金滤筒端盖42的内侧，金属粉末冶金滤筒43的一端与检测气室端盖44连接。
进一步地，所述手持式气体分析仪主机2包括光源发射及准直单元2-1、微型分光光谱仪2-2、烟气冷凝排水单元2-3、嵌入式单板机单元2-4、采样泵及流量控制单元2-5、加热温控器2-6、氧气\一氧化碳测试模块2-7。
进一步地，所述折返式长光路检测气室1-3包括检测气室1-3-3、窗片1-3-7、道威棱镜1-3-2、聚四氟乙烯内管1-3-4、进气嘴1-3-5、出气嘴1-3-6，温度传感器、压力传感器，折返式长光路检测气室1-3分别与粉末冶金过滤器、加热及温度检测器1-2密封旋接；紫外光束经过穿过石英玻璃窗片进入检测气室1-3-3，由道威棱镜1-3-2折返后，到达光源会聚及传输光纤1-4；同时测量被测气体的温度和压力并将温度压力参数传输至主机内嵌入式单板机单元2-4。
进一步地，所述光源会聚及传输光纤1-4包括会聚透镜1-4-2、会聚透镜固定座1-4-1、耐高温光纤1-4-4，由折返式长光程检测气室1-3出来的紫外光经汇聚透镜1-4-2汇聚后通过耐高温光纤将光谱导入微型分光光谱仪2-2。
进一步地，所述光源发射及准直单元2-1包括光源及控制装置、准直透镜或抛物面准直镜2-1-1，光源发出的光经过准直后，穿过折返式长光路检测气室1-3的窗片进入检测气室。
进一步地，所述微型分光光谱仪2-2包括微型光谱仪及USB传输线，窗片或狭缝、分光光栅、光信号探测器及光谱信号输出，通过USB线或485接口与嵌入式单板机2-4相连接。
进一步地，所述烟气冷凝排水单元2-3包括进气嘴2-3-1、电子制冷器2-3-2、排水蠕动泵2-3-3、排水计量杯2-3-6及出气嘴2-3-4、温度检测传感器2-3-5，其进气嘴2-3-1与折返式长光路检测气室1-3的出气嘴通过导气管连接，并根据冷凝水量的多少及冷凝温度，直接计算烟气湿度。
进一步地，所述嵌入式单板机单元2-4包括单板机主板2-4-3、电子硬盘及显示屏2-4-1、数据采集板2-4-4，通过USB或485或232接口接收来自微型分光光谱仪2-2的光谱信号、通过数据采集板采集折返式长光程检测气室1-3的温度、压力信号并控制其加热温度，进行气体浓度的运算、修正及输出。
进一步地，所述采样泵及流量控制单元2-5包括气容2-5-2、流量计量装置2-5-1及采样泵2-5-3，保持采集的样品气流流量恒定，减少测量误差；所述加热温控器包括2-6包括温控器及固态继电器。优选地，所述的氧气\一氧化碳测试模块包括氧气和一氧化碳传感器，被测气体经过烟气冷凝排水单元2-3制冷除水后再进行氧气及一氧化碳测量，保证测量精度。
为实现本发明的上述目的，主要基于以下技术的实施：
1.粉末冶金过滤器、采样管恒温加热装置的使用，可过滤烟尘并避免水蒸气冷凝；
2.折返式长光程检测气室(道威棱镜)的使用，使得检测器在不改变检测气室容积的前提下，延长2倍以上光程，大大提高检测器的DML水平；
3.折返式折返式长光程检测气室1-3的使用，使气室中的烟气温度恒定在120-220℃，避免水蒸气冷凝及焦油、铵盐等物质析出，降低上述气体对窗片、道威棱镜的附着，减少清洗气体窗片、到位棱镜的次数。
本发明的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，克服了原有电化学传感器法、NDIR红外吸收法及光束对穿式、怀特池检测气室1-3-3等测试仪之多项不足，采用折返式道威棱镜检测气室1-3-3，加大测量光程，提高仪器的最低检测限DML，适用超低排放工矿监测；加热原位热湿法式的结构设计，有效避免烟气中水蒸气冷凝导致的冷凝水吸收二氧化硫、二氧化氮、氨气等气体，大大提高烟气中二氧化硫、二氧化氮、氨气等气体测量准确度；真空保温技术的实施，降低能耗并减少现场预热时间；对测量后的气体进行冷凝除水，既保护了O2、CO、CO2等传感器，又保护了质量流量计及烟气采样泵等器件；电子制冷器及冷凝水杯的使用，可直接计算烟气的湿度，便于计算干基排放浓度，符合国家行业标准，降低仪器购置成本。
本发明的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪中，粉末冶金过滤器、采样管恒温加热装置的使用，可过滤烟尘并避免水蒸气冷凝；折返式长光程检测气室1-3-3(道威棱镜)的使用，使得检测器在不改变检测气室1-3-3容积的前提下，延长2倍以上光程，大大提高检测器的DML水平；折返式折返式长光程检测气室1-3的使用，使气室中的烟气温度恒定在120-220℃，避免水蒸气冷凝及焦油、铵盐等物质析出，降低上述气体对窗片1-3-7、道威棱镜的附着，减少清洗气体窗片1-3-7、到位棱镜的次数。
与现有技术相比，本发明的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪具有以下有益效果：
1.测量光程的延长，解决了固定污染源超低排放气态污染物的监测问题，DML可达到0.1-1mg/m3，完全满足市场需求；
2.手持式一体化结构设计使得便携式仪器现场携带便利性凸显，减轻工作人员现场工作强度。
3.为环境监测、监管部门提供一款实时在线标定CEMS的便携式仪器；
4.填补氨法脱硝后氨逃逸的检测方法，一机多用，降低顾客购置使用成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明金属粉末冶金滤筒43及其夹持器1-1示意图。
图2是加热及温度检测器1-2示意图。
图3是折返式长光路检测气室1-3示意图。
图4是光源会聚及传输光纤1-4示意图。
图5是真空保温层1-5示意图。
图6是与主机连接固定单元1-6示意图。
图7是恒温加热原位气体监测单元1示意图。
图8是光源发射及准直单元2-1示意图。
图9是微型分光光谱仪2-2示意图。
图10是烟气冷凝排水单元2-3示意图。
图11是嵌入式单板机2-4示意图。
图12是采样泵及流量控制单元2-5示意图。
图13是手持式气体分析仪主机2示意图。
图14是整机示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
请参阅图1-14，为本发明的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪优选实施例的结构示意图，具体为一种手持式锅炉或炉窑超低排放的烟气中SO2、NO、NO2、NH3、CS2、COS等气体的紫外差分吸收法光学烟气测试仪，它包括恒温加热原位气体监测单元1、手持式气体分析仪主机2两部分，恒温加热原位气体监测单元1为长筒状结构，手持式气体分析仪主机2为方形盒状结构，恒温加热原位气体监测单元1固定连接设置在手持式气体分析仪主机2的一侧面。所述恒温加热原位气体监测单元1包括粉末冶金过滤器、夹持器1-1、加热及温度检测器1-2、折返式长光路检测气室1-3、光源会聚及传输光纤1-4、与主机连接固定盘1-6，粉末冶金过滤器设置在长筒状结构的端部，粉末冶金过滤器包括校准气嘴41、金属粉末冶金滤筒端盖42、金属粉末冶金滤筒43，校准气嘴41设置在金属粉末冶金滤筒端盖42的外侧，金属粉末冶金滤筒43固定在金属粉末冶金滤筒端盖42的内侧，金属粉末冶金滤筒43的一端与检测气室端盖44连接。粉末冶金过滤器依靠夹持器1-1固定在长筒状结构的端部。折返式长光路检测气室1-3、加热及温度检测器1-2依次设置在长筒状结构的内部，折返式长光路检测气室1-3与金属粉末冶金滤筒43连接，加热及温度检测器1-2与折返式长光路检测气室1-3连接，在加热及温度检测器1-2一侧设置有光源会聚及传输光纤1-4，光源会聚及传输光纤1-4与主机2连接，长筒状结构通过与主机连接固定盘1-6与主机2进行连接。采集的烟气先经过加热的粉末冶金过滤器过滤烟尘后，直接进入加热的折返式长光程检测气室1-3，经加热汽化的被测气体被紫外光吸收后经导气管进入手持式气体分析仪主机2。
进一步地，真空保温层1-5设置在长筒状结构外侧。所述手持式气体分析仪主机2包括光源发射及准直单元2-1、微型分光光谱仪2-2、烟气冷凝排水单元2-3、嵌入式单板机2-4、采样泵及流量控制单元2-5、加热温控器2-6、氧气\一氧化碳测试模块2-7。
进一步地，如图3所示，所述折返式长光路检测气室1-3包括检测气室1-3-3、窗片1-3-7、道威棱镜1-3-2、聚四氟乙烯内管1-3-4、进气嘴1-3-5、出气嘴1-3-6，温度传感器、压力传感器。折返式长光路检测气室1-3分别与粉末冶金过滤器、加热及温度检测器1-2密封旋接；紫外光束经过穿过石英玻璃窗片进入检测气室1-3-3，由道威棱镜1-3-2折返后，到达光源会聚及传输光纤1-4；同时测量被测气体的温度和压力并将温度压力参数传输至主机内嵌入式单板机单元2-4。
如图4所示，所述光源会聚及传输光纤1-4包括会聚透镜1-4-2、会聚透镜固定座1-4-1、耐高温光纤1-4-4。由折返式长光程检测气室1-3出来的紫外光经汇聚透镜1-4-2汇聚后通过耐高温光纤将光谱导入微型分光光谱仪2-2。
在一种实施方式中，如图8所示，所述光源发射及准直单元2-1包括光源及控制装置、准直透镜(或抛物面准直镜)2-1-1，光源发出的光经过准直后，穿过折返式长光路检测气室1-3的窗片进入检测气室。
如图9所示，所述微型分光光谱仪2-2包括微型光谱仪及USB传输线，窗片或狭缝、分光光栅、光信号探测器及光谱信号输出，通过USB线或485接口与嵌入式单板机2-4相连接。
如图10所示，所述烟气冷凝排水单元2-3包括进气嘴2-3-1、电子制冷器2-3-2、排水蠕动泵2-3-3、排水计量杯2-3-6及出气嘴2-3-4、温度检测传感器2-3-5，其进气嘴2-3-1与折返式长光路检测气室1-3的出气嘴通过导气管连接，并根据冷凝水量的多少及冷凝温度，直接计算烟气湿度。
如图11所示，所述嵌入式单板机单元2-4包括单板机主板2-4-3、电子硬盘及显示屏2-4-1、数据采集板2-4-4，通过USB或485或232接口接收来自微型分光光谱仪2-2的光谱信号、通过数据采集板采集折返式长光程检测气室1-3的温度、压力信号并控制其加热温度，进行气体浓度的运算、修正及输出。
如图12所示，所述采样泵及流量控制单元2-5包括气容2-5-2、流量计量装置2-5-1及采样泵2-5-3，保持采集的样品气流流量恒定，减少测量误差；所述加热温控器包括2-6包括温控器及固态继电器。所述的氧气\一氧化碳测试模块包括氧气和一氧化碳传感器，被测气体经过烟气冷凝排水单元2-3制冷除水后再进行氧气及一氧化碳测量，保证测量精度。
本发明的手持式原位热湿烟道气气体检测仪，可有效避免锅炉或炉窑烟气测试时，由于高湿烟气冷凝而致的水分吸收SO2、NO2、NH3等气体，提高监测数据的准确性。通过真空保温层的使用，增强保温效果，降低能耗；手持式的设计模式减轻整机重量，便于携带并降低成本；DOVE棱镜长光程检测气室1-3-3的使用，加大气体监测光程，大大提高仪器对上述气体的检测限，满足超低排放监测需求；采样管及检测气室1-3-3内衬特氟龙，既减小监测气室的体积，减少仪器仪器检测T90和T10的时间，又减少气体的吸附，提高检测精度。
本发明的一种手持式原位热湿法超低排放烟道气气体检测仪，特点在于：
A采取加热原位热湿法测量模式，对烟尘过滤恒温加热单元、折返式长光程检测气室单元进行加热并控制其加热温度，设置130-220℃的控制目标，解决水分冷凝导致的二氧化硫、二氧化氮、氨气测量结果偏低的问题，同时适用目前国内的超低排放监测。
B检测气室采用折返式长光程模式，内置道威棱镜可实现折返测量，增大监测光程，提高仪器的最低检测限，同时缩小气室容积，降低仪器的T90和T10时间，提高仪器整机性能。
C检测器出气嘴连接电子制冷器，将已经完成烟气SO2、NO、NO2、NH3监测的高温烟气制冷除水，以保护监测仪主机内的质量流量计或孔板流量计、采样泵以及O2、CO、CO2传感器。
D计量冷凝水杯及烟气冷凝后的温度检测可直接计算烟气湿度。
E真空保温层的使用，降低仪器整机功耗，缩短现场预热时间。
F样品输送流路采样耐腐蚀、低吸附的特氟龙，延长仪器使用寿命，尤其是减少对气体的吸附，提高监测结果的准确度。
应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。
Claims (7)
1.一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：包括恒温加热原位气体监测单元、手持式气体分析仪主机，恒温加热原位气体监测单元为长筒状结构，手持式气体分析仪主机为方形盒状结构，恒温加热原位气体监测单元固定连接设置在手持式气体分析仪主机的一侧面；所述恒温加热原位气体监测单元包括粉末冶金过滤器、夹持器、加热及温度检测器、折返式长光路检测气室、光源会聚及传输光纤、与主机连接固定盘，粉末冶金过滤器设置在长筒状结构的端部，一端与检测气室端盖连接；粉末冶金过滤器依靠夹持器固定在长筒状结构的端部；折返式长光路检测气室、加热及温度检测器依次设置在长筒状结构的内部，折返式长光路检测气室与金属粉末冶金滤筒连接，加热及温度检测器与折返式长光路检测气室连接，在加热及温度检测器一侧设置有光源会聚及传输光纤，光源会聚及传输光纤与主机连接，长筒状结构通过与主机连接固定盘与主机进行连接，粉末冶金过滤器包括校准气嘴、金属粉末冶金滤筒端盖、金属粉末冶金滤筒，校准气嘴设置在金属粉末冶金滤筒端盖的外侧，金属粉末冶金滤筒固定在金属粉末冶金滤筒端盖的内侧，金属粉末冶金滤筒的一端与检测气室端盖连接；所述手持式气体分析仪主机包括光源发射及准直单元、微型分光光谱仪、烟气冷凝排水单元、嵌入式单板机单元、采样泵及流量控制单元、加热温控器、氧气\一氧化碳测试模块；所述折返式长光路检测气室包括检测气室、窗片、道威棱镜、聚四氟乙烯内管、进气嘴、出气嘴，温度传感器、压力传感器，折返式长光路检测气室分别与粉末冶金过滤器、加热及温度检测器密封旋接；紫外光束经过穿过石英玻璃窗片进入检测气室，由道威棱镜折返后，到达光源会聚及传输光纤；同时测量被测气体的温度和压力并将温度压力参数传输至主机内嵌入式单板机单元。
2.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述光源会聚及传输光纤包括会聚透镜、会聚透镜固定座、耐高温光纤，由折返式长光程检测气室出来的紫外光经汇聚透镜汇聚后通过耐高温光纤将光谱导入微型分光光谱仪。
3.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述光源发射及准直单元包括光源及控制装置、准直透镜或抛物面准直镜，光源发出的光经过准直后，穿过折返式长光路检测气室的窗片进入检测气室。
4.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述微型分光光谱仪包括微型光谱仪及USB传输线，窗片或狭缝、分光光栅、光信号探测器及光谱信号输出，通过USB线或接口与嵌入式单板机相连接。
5.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述烟气冷凝排水单元包括进气嘴、电子制冷器、排水蠕动泵、排水计量杯及出气嘴、温度检测传感器，其进气嘴与折返式长光路检测气室的出气嘴通过导气管连接，并根据冷凝水量的多少及冷凝温度，直接计算烟气湿度。
6.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述嵌入式单板机单元包括单板机主板、电子硬盘及显示屏、数据采集板，通过USB或接口接收来自微型分光光谱仪的光谱信号、通过数据采集板采集折返式长光程检测气室的温度、压力信号并控制其加热温度，进行气体浓度的运算、修正及输出。
7.根据权利要求1所述的一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪，其特征在于：所述采样泵及流量控制单元包括气容、流量计量装置及采样泵，保持采集的样品气流流量恒定，减少测量误差；所述加热温控器包括温控器及固态继电器；所述的氧气\一氧化碳测试模块包括氧气和一氧化碳传感器，被测气体经过烟气冷凝排水单元制冷除水后再进行氧气及一氧化碳测量，保证测量精度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710028859.7A CN106596446B (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710028859.7A CN106596446B (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106596446A CN106596446A (zh) | 2017-04-26 |
| CN106596446B true CN106596446B (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=58585704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710028859.7A Active CN106596446B (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106596446B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109030722B (zh) * | 2018-06-01 | 2023-06-02 | 福建省特种设备检验研究院 | 一种基于多传感器集成的电站锅炉能效智能检测仪 |
| CN108956468A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-07 | 武汉敢为科技有限公司 | 一种便携式长光程超低浓度紫外烟气分析系统 |
| CN114199815B (zh) * | 2020-09-17 | 2023-12-19 | 北京乐氏联创科技有限公司 | 一种高温红外烟气分析方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396056B1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-05-28 | Air Instruments And Measurements, Inc. | Gas detectors and gas analyzers utilizing spectral absorption |
| CN203965315U (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-26 | 郭振铎 | 一种紫外吸收低浓度逃逸气体测试装置 |
| CN204028089U (zh) * | 2014-07-01 | 2014-12-17 | 上海富瞻环保科技有限公司 | 环境恶臭气体检测仪 |
| CN204440190U (zh) * | 2014-12-30 | 2015-07-01 | 力合科技（湖南）股份有限公司 | 一种气体分析仪的气室温控装置 |
-
2017
- 2017-01-16 CN CN201710028859.7A patent/CN106596446B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396056B1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-05-28 | Air Instruments And Measurements, Inc. | Gas detectors and gas analyzers utilizing spectral absorption |
| CN204028089U (zh) * | 2014-07-01 | 2014-12-17 | 上海富瞻环保科技有限公司 | 环境恶臭气体检测仪 |
| CN203965315U (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-26 | 郭振铎 | 一种紫外吸收低浓度逃逸气体测试装置 |
| CN204440190U (zh) * | 2014-12-30 | 2015-07-01 | 力合科技（湖南）股份有限公司 | 一种气体分析仪的气室温控装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106596446A (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105300744B (zh) | 一种火电厂烟气no和汞同时采样和检测的系统 | |
| CN106596446B (zh) | 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 | |
| CN102183482A (zh) | 非分散红外多组分烟气分析仪 | |
| CN106990064B (zh) | 一种工业烟气中二氧化碳浓度检测系统及检测方法 | |
| US8021617B2 (en) | Flue gas monitoring and dynamic spiking for sulfur trioxide/sulfuric acid | |
| CN106990065B (zh) | 一种用于多地区及多气体测量的非分光式红外气体传感器 | |
| CN102419304B (zh) | 一种高湿度低浓度烟气污染物光学测量探头系统 | |
| CN202101931U (zh) | 一种热法烟气抽取分析装置 | |
| CN106124712A (zh) | 一种船舶烟气连续监测系统 | |
| CN206057291U (zh) | 一种船舶烟气连续监测系统 | |
| CN103575695B (zh) | 一种气体氮氧化物含量检测装置 | |
| CN107271365A (zh) | 一种原位在线测定氨逃逸的装置 | |
| CN108603844B (zh) | 用于量化光学干扰气体杂质的量的方法 | |
| CN201607402U (zh) | 煤质含硫量紫外吸收光谱测量装置 | |
| CN107966419B (zh) | 烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置 | |
| KR100910871B1 (ko) | Ｃｏ₂간섭을 배제한 굴뚝용 실시간 수분측정방법 및 장치 | |
| CN205192809U (zh) | 一种火电厂烟气no和汞同时采样和检测的系统 | |
| CN206671185U (zh) | 一种手持式原位热湿法烟道气体检测仪 | |
| CN104406932B (zh) | 固定污染源废气二氧化硫的紫外吸收测定方法 | |
| CN104316485A (zh) | 固定污染源废气氮氧化物的紫外吸收测定方法 | |
| Welles et al. | Measuring carbon dioxide in the atmosphere | |
| CN213455605U (zh) | 一种烟气排放连续监测系统 | |
| CN204241032U (zh) | 一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统 | |
| CN208672519U (zh) | 一种烟气中汞测试装置 | |
| CN207096084U (zh) | 一种原位在线测定氨逃逸的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |