CN108760997A - 一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟气处理装置，用于对进入氮氧化物检测仪的烟气进行处理。该装置包括烟气过滤单元、冷凝水处理单元、流量测量单元、引风单元、连接管道和密封盖。该装置通过引风单元使烟道内的高温烟气进入到烟气处理装置，经过烟气过滤单元将烟气中的水分和固体颗粒物除去、流量测量单元控制烟气流量，最后使烟气的压力、湿度、流量、温度符合氮氧化物检测仪的检测要求，使氮氧化物检测仪检测到的结果精确，该烟气装置简便易安装、占地面积小、价格低廉可广泛用于氮氧化物在线监测的烟气处理。

Description

一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉烟气处理装置，特别涉及一种氮氧化物检测的烟气处理装置。

背景技术

以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物(NOx)是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味,刺激眼睛,伤害植物,并能使大气能见度降低。另外,氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。氮氧化物监测是污染预警、污染物监测和治理效果评定等工作的重要方式，需要在线监测仪器提供精确和实时的监测数据，气体监测仪器就发挥着重要作用。氮氧化物检测仪可实现对氮氧化物排放的有效监控，从而降低事故发生。工业锅炉的NOx的排放是工业源NOx排放的重要组成部分，现在技术人员对工业锅炉的监测系统有了一定的研究，而且NOx的监测也需要纳入到监测系统中。现有NOx检测仪一般是利用电化学传感器对气体中的NOx的浓度进行检测，为了使检测仪检测到的结果准确，检测仪对烟气的温度、湿度、流量都有特定的要求，例如一般的NOx检测仪的工作温度为-30℃～+60℃、湿度为≤95％RH无冷凝、流量500ml/min，这样检测仪检测结果才准确。而工业锅炉的烟气温度一般大于120℃、水分含量较高、含有飞灰等固体颗粒物，NOx检测仪不能直接对锅炉烟气进行检测，因此为了使烟气达到NOx检测仪的检测条件，必须对烟气进行处理。目前的烟气处理装置尚未有专门针对NOx检测仪的装置，因此研究专门针对NOx检测仪检测的烟气处理装置是很有必要性的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种专门针对NOx检测仪检测的烟气处理装置。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置包括烟气过滤单元、冷凝水处理单元、流量测量单元、引风单元、连接管道和密封盖，其中，所述烟气过滤单元通过连接管道与烟道连接，所述流量测量单元通过连接管道与烟气过滤单元连接，另一端与氮氧化物检测仪连接，所述的引风单元与氮氧化物检测仪通过连接管道连接，所述的冷凝水处理单元与烟气过滤单元通过连接管道连接，连接管道通过密封盖与各个单元连接。

优选地，所述的烟气过滤单元包括三个烟气过滤器，分别称为第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器，其中第二过滤器和第三过滤器结构是相同的，第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器通过连接管道串联连接，第一过滤器下部设有排污口，排污口通过连接管道与冷凝水处理单元连接，第三过滤器的出口通过连接管道与流量测量单元连接。

优选地，所述的冷凝水处理单元通过管道与烟气处理装置中的第一过滤器排污口连接，所述冷凝水处理单元由泵和管道组成。

优选地，所述的流量测量单元为流量计，流量计的量程根据氮氧化物检测仪的参数来确定。

优选地，所述的引风单元为真空抽气泵。

优选地，所述的第一过滤器包括进气口、出气口、滤芯、气液分离器、外壳、过滤物储槽、排污口、快开盲板、支撑管、支撑板；所述的滤芯固定于支撑管上，支撑管为不锈钢管子，滤芯占据支撑管的三分之二，剩余三分之一的支撑管位于进气口的下方，过滤器中包括多根滤芯支撑管，所有的支撑管固定与支撑板上；所述的支撑板为多孔的不锈钢钢板；所述的支撑管的方向与进气口的方向垂直；所述的气液分离器由金属丝网除雾器组成，气液分离器布置方向与进气口方向平行；所述的外壳为金属外壳优选的为不锈钢外壳；所述的排污口位于过滤物储槽的下端。

优选地，所述的第二过滤器和第三过滤器包括密封盖板、进气口、出气口、导流板、滤芯、伞形挡水板、外壳、过滤物储槽、排水口；所述的滤芯、伞形挡水板、外壳、过滤物储槽的中心线在同一条直线上；所述的导流板位于滤芯与过滤物储槽之间，导流板的一端与滤芯连接；所述的伞形挡水板位于滤芯的下方，伞形挡水板的两端与过滤物储槽的壁面接触，将过滤物储槽分为上下相等的两部分，所述的导流板上均匀分布有类似风扇扇叶的斜齿，所述的伞形挡水板将过滤物储槽分为上下两部分，下部分保持压力静区；所述的过滤物储槽必须竖直向下安装；所述的排水口位于过滤物储槽和外壳的底部。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：本装置通过烟气过滤单元将烟气中的固体颗粒物、水分进行分离，同时烟气的温度也降低到了检测仪要求的温度，冷凝水处理单元将冷凝的水分及固体颗粒物一起排出，流量测量单元检测流量使通过NOx检测仪的烟气流量稳定且符合检测仪的检测流量，从而使检测仪的检测结果精确。该装置能够提高NOx检测仪的准确度，能够使NOx检测仪真实的检测出烟气中的NOx的浓度，为NOx实时在线监测提供依据。

附图说明：

图1是本发明的一种实施方式的烟气处理装置的结构示意图；

图2是本发明的一种实施方式的第一过滤器的结构示意图；

图3是本发明的一种实施方式的第二过滤器和第三过滤器的结构示意图。

具体实施方式

结合图1至图3对本发明做进一步详细说明：

一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，包括：烟气过滤单元8、冷凝水处理单元7、流量测量单元4、引风单元6、连接管道9和密封盖10，其中，所述烟气过滤单元8通过连接管道9与烟道连接，所述流量测量单元4通过连接管道9与烟气过滤单元8连接，另一端与氮氧化物检测仪5连接，所述的引风单元6与氮氧化物检测仪5通过连接管道9连接，所述的冷凝水处理单元7与烟气过滤单元8通过连接管道9连接，连接管道9通过密封盖10与各个单元连接。

结合图1所示，当引风单元6启动时，工业锅炉烟道内的烟气进入烟气过滤单元8通过烟气过滤单元8将烟气中的固体颗粒物、水分进行分离，同时烟气的温度也降低到了检测仪要求的温度，冷凝水处理单元7将冷凝的水分及固体颗粒物一起排出，流量测量单元4检测流量使通过氮氧化物NOx检测仪5的烟气流量稳定且符合检测仪的检测流量，从而使检测仪的检测结果精确。该装置能够提高NOx检测仪的准确度，能够使NOx检测仪真实的检测出烟气中的NOx的浓度，为NOx实时在线监测提供依据。

进一步地，所述的烟气过滤单元8包括三个烟气过滤器，分别称为第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3，其中，优选第二过滤器2和第三过滤器3的结构是相同的，第一过滤器1、第二过滤器2和第三过滤器3通过连接管道8串联连接，更优选第一过滤器1下部设有排污口，排污口通过连接管道9与冷凝水处理单元7连接，第三过滤器3的出口通过连接管道9与流量测量单元4连接。

进一步地，所述的第一过滤器1包括进气口101、出气口102、滤芯108、气液分离器104、外壳105、过滤物储槽106、排污口107、快开盲板110、支撑板103；所述滤芯108固定于滤芯支撑管109上，优选第一过滤器中包括多根滤芯支撑管109，优选所述的滤芯支撑管109固定于支撑板103上；优选所述的支撑板103为多孔的不锈钢钢板；更优选所述的支撑管109的方向与进气口101的方向垂直；更优选所述的气液分离器104由金属丝网除雾器组成，进一步优选气液分离器104布置方向与进气口101方向平行；

作为本发明的优选方案，由烟道直接进入第一过滤器1的烟气温度较高，而且还夹杂着一定量的灰尘颗粒，优选所述的支撑管109为不锈钢管子，优选滤芯108占据支撑管109的三分之二，剩余没有滤芯的三分之一的支撑管109位于进气口的下方，当高温烟气进入第一过滤器1时，首先撞击到支撑管109，能够避免气体直接撞击滤芯108，造成滤芯的损坏，气体撞击支撑管109后较大的固体颗粒被初步分离，并在重力的作用下沉降到过滤物储槽106中，定期从排污口排出。接着气体由外向里通过滤芯108，固体颗粒被滤芯108截留，液体颗粒则因滤芯108的聚结功能而在滤芯的内表面逐渐聚结长大，当液滴达到一定的尺寸时会因气流的冲击作用从滤芯的内表面上脱落下来，在重力的作用分离沉降到过滤物储槽106中。

作为本发明的优选方案，滤芯包括多根支撑管109，优选所有的支撑管109固定于支撑板103上，结合图2所示，为了方便滤芯的检查及更换所述的支撑板103与外壳105可选的做成抽拉式的结构，这样方便将滤芯拉出来，并观察滤芯的使用状况。

进一步地，结合图2所示，所述的第一过滤器1内还设有气液分离器104，所述的气液分离器104由金属丝网除雾器组成，所述的气液分离器104为竖直放置并与第一过滤器1的外壳的内部105相连接，夹带在烟气中的细小液滴，经过金属丝网除雾器的丝网时，雾滴碰到除雾扁丝上，被粘附或吸附下来，经过反复多次吸附雾滴，极小的液滴附聚、聚结成大的液滴，液滴在重力的作用下，沿着扁丝的丝径向下运动，同时继续吸附烟气中夹带的雾滴，长大的雾滴在重力的作用下流到除雾器的底部，作为液滴滴落下来，实际上，在吸附过程中由于整个丝网除雾器的内部充满了吸附下来的雾滴，增强了单独金属扁丝的吸附能力使得正常工作时除雾丝网的除雾率大大提高，能够将极小的雾滴有效的吸附和脱除，这样能够保证气液分离器104能够有效的捕集烟气中的液滴，防止液滴被夹带；

进一步地，所述的外壳105为金属外壳，优选的为不锈钢外壳。

进一步地，所述的排污口107位于过滤物储槽的下端。

进一步地，结合图3所示，所述的第二过滤器2和第三过滤器3各自包括密封盖板201、进气口208、出气口209、导流板202、滤芯207、伞形挡水板204、外壳205、过滤物储槽203、排水口210；优选所述的滤芯207、伞形挡水板204、外壳205、过滤物储槽203的中心线在同一条直线上；所述的导流板202位于滤芯207与过滤物储槽203之间，导流板202的一端与滤芯207连接；所述的伞形挡水板204位于滤芯207的下方，伞形挡水板204的两端与过滤物储槽203的壁面接触，优选伞形挡水板204将过滤物储槽203分为上下相等的两部分，所述的排水口210位于过滤物储槽203和外壳205的底部。

优选地，所述的导流板202上均匀分布有类似风扇扇叶的斜齿，从进气口208流入的烟气被引进导流板202，优选导流板202上均匀分布斜齿，迫使高速流动的烟气沿齿的切线方向产生强烈的旋转，混在烟气中的固体杂质和水蒸气在强大的离心力的作用下甩到过滤物储槽203的内壁上，流到过滤物储槽203的底部，除去固体杂质和水蒸气的烟气再通过滤芯207进一步过滤，清除微小的固体颗粒，然后从出口排出清洁的烟气，优选地，所述的伞形挡水板204将过滤物储槽203分为上下两部分，下部分保持压力静区可以防止高速旋转的气流吸起过滤物储槽的底部的水；优选所述的过滤物储槽203竖直向下安装，过滤物储槽203底部设有排水口210，由于烟气经过第一过滤器1后，烟气中的水分和固体颗粒物大部分被除去，所以烟气经第二过滤器和第三过滤器后过滤出的水分和固体颗粒物较少，所以过滤物储槽203只需定期清理即可。

进一步优选地，所述冷凝水处理单元7由抽水泵和管道组成，冷凝水处理单元7通过管道与烟气处理装置中的第一过滤器1排污口连接，由于经过第一过滤器1处理烟气中的大部分水分被处理，所以当引风单元6工作时,冷凝水处理单元7由抽水泵应同时启动及时将冷凝水排出。

进一步优选地，所述的引风单元6为真空抽气泵。

进一步地，所述的流量测量单元4为流量计，流量计的量程根据氮氧化物检测仪的参数来确定，整个装置启动时，应根据氮氧化物检测仪所能够测量的流量对引风单元6对真空抽气泵的功率进行调试。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：该装置包括烟气过滤单元、冷凝水处理单元、流量测量单元、引风单元、连接管道和密封盖，其中，所述烟气过滤单元通过连接管道与烟道连接，所述流量测量单元一端通过连接管道与烟气过滤单元连接，另一端与氮氧化物检测仪连接，所述的引风单元与氮氧化物检测仪通过连接管道连接，所述的冷凝水处理单元与烟气过滤单元通过连接管道连接，连接管道通过密封盖与各个单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的烟气过滤单元包括三个烟气过滤器，分别称为第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器，其中，第二过滤器和第三过滤器结构是相同的，第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器通过连接管道串联连接，第一过滤器下部设有排污口，排污口通过连接管道与冷凝水处理单元连接，第三过滤器的出口通过连接管道与流量测量单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：冷凝水处理单元通过管道与烟气处理装置中的第一过滤器排污口连接，所述冷凝水处理单元由泵和管道组成。

4.根据权利要求1所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的流量测量单元为流量计，流量计的量程根据氮氧化物检测仪的参数来确定。

5.根据权利要求1所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的引风单元为真空抽气泵。

6.根据权利要求2所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的第一过滤器包括进气口、出气口、滤芯、气液分离器、外壳、过滤物储槽、排污口、快开盲板、支撑管、支撑板；所述的滤芯固定于支撑管上，支撑管为不锈钢管子，滤芯占据支撑管的三分之二，剩余三分之一的支撑管位于进气口的下方，过滤器中包括多根滤芯支撑管，所述的支撑管固定于支撑板上；所述的支撑板为多孔的不锈钢钢板；所述的支撑管的方向与进气口的方向垂直；所述的气液分离器由金属丝网除雾器组成，气液分离器布置方向与进气口方向平行；所述的外壳为金属外壳；所述的排污口位于过滤物储槽的下端。

7.根据权利要求2所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的第二过滤器和第三过滤器包括密封盖板、进气口、出气口、导流板、滤芯、伞形挡水板、外壳、过滤物储槽、排水口；所述的滤芯、伞形挡水板、外壳、过滤物储槽的中心线在同一条直线上；所述的导流板位于滤芯与过滤物储槽之间，导流板的一端与滤芯连接；所述的伞形挡水板位于滤芯的下方，伞形挡水板的两端与过滤物储槽的壁面接触，将过滤物储槽分为上下相等的两部分，所述的导流板上均匀分布有风扇扇叶形状的斜齿，所述的伞形挡水板将过滤物储槽分为上下两部分，下部分保持压力静区；所述的过滤物储槽竖直向下安装；所述的排水口位于过滤物储槽和外壳的底部。

8.根据权利要求1所述的一种适用于氮氧化物检测的烟气处理装置，其特征在于：所述的密封盖通过磁铁、螺纹或卡扣与所述的各个单元接口相连接。