CN109682650A - 固定污染源烟气监测的地面采样结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种固定污染源烟气监测的地面采样结构，包括设置于地面的取样引风机，取样引风机的入口位于烟囱的负压区，取样引风机的入口通过取气管线与烟囱上高位取气点处的取样烟气出口密封连通，取样引风机的出口通过回流管线连通于烟囱上位于烟气入口上方的位置，取气管线上位于取样引风机的入口上方串接扩径管，扩径管上设置能开启且能关闭的手动采样口，手动采样口位于烟气入口下方的负压区。该结构通过取样引风机将需采样的气体自取气口引出并抽送到地面，实现人工地面采样的目的，安全性高，节省维护维修费用。

Description

固定污染源烟气监测的地面采样结构

技术领域

本发明涉及环保监测技术领域，尤其涉及一种固定污染源烟气监测的地面采样结构。

背景技术

炼油、化工、火电等行业的锅炉、工业炉、焚烧炉等固定污染源在运行过程中会排放SO2、NOx、颗粒物等污染物，2017年12月，环境保护部发布了《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续检测技术规范》(HJ75-2017)，该规范于2018年3月1日起实施，该规范第7.1.1.7b)条要求：“当采样平台设置在离地面高度≥20m的位置时，应有通往平台的升降梯”。

我国目前运行的工业炉、锅炉等烟气人工采用，均采用直爬梯的方式到达采样平台，极不安全。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种固定污染源烟气监测的地面采样结构，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固定污染源烟气监测的地面采样结构，克服现有技术中存在的烟气监测过程安全性差等问题，该结构通过取样引风机将需采样的气体自取气口引出并抽送到地面，实现人工地面采样的目的，安全性高，节省维护维修费用。

本发明的目的是这样实现的，一种固定污染源烟气监测的地面采样结构，包括设置于地面的取样引风机，所述取样引风机的入口位于烟囱的负压区，所述取样引风机的入口通过取气管线与烟囱上高位取气点处的取样烟气出口密封连通，所述取样引风机的出口通过回流管线连通于烟囱上位于烟气入口上方的位置，所述取气管线上位于所述取样引风机的入口上方串接扩径管，所述扩径管上设置能开启且能关闭的手动采样口，所述手动采样口位于烟气入口下方的负压区。

在本发明的一较佳实施方式中，所述烟囱上高位取气点处沿周向间隔设置多个所述取样烟气出口，多个所述取样烟气出口均通过所述取气管线与所述取样引风机的入口连通。

在本发明的一较佳实施方式中，所述取样引风机的出口处设置压力表和温度计。

在本发明的一较佳实施方式中，所述取样引风机为轴流式引风机或离心式引风机。

在本发明的一较佳实施方式中，所述取气管线采用不锈钢管道构成，所述取气管线通过电伴热或蒸汽伴热保温；所述回流管线采用不锈钢管道构成，所述回流管线通过电伴热或蒸汽伴热保温。

在本发明的一较佳实施方式中，所述扩径管采用不锈钢管道构成，所述扩径管的管径大于所述取气管线的管径，所述扩径管的长度是所述扩径管的管径的3～5倍。

在本发明的一较佳实施方式中，所述手动采样口与地面的距离为1.2m。

由上所述，本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构具有如下有益效果：

(1)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，采用引风方式将烟气自高位取气点引至地面，实现地面人工采样测量，避免了高处手动采样带来的安全风险，采样过程安全性高，烟气的人工采样测量方法及测量设备与现有技术高位平台采样时相同，均执行现行的相关标准，不需特殊操作；

(2)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机将需采样的气体自取气口引出并抽送到地面，节省了通往高位取气点的电梯的投资及运行、维护维修费用，并极大的提高了人工采用安全性；

(3)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机的入口和手动采样口位于负压区，保证取样过程废气不外泄，取样引风机的出口连通烟囱，取样引风机引下的烟气返回烟囱，不会产生二次污染，达到安全环保的目的；

(4)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，烟囱的高位取气点处设置多个取样烟气出口，保证采样的代表性和准确性；

(5)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机的出口处设置的压力表和温度计，实时监测取样引风机处的压力和温度，有利于掌握取样时机，增加取样准确性；

(6)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构，可以广泛应用于石油炼制、石油化工、煤化工、火力发电、水泥制造、环保等领域的锅炉、工业炉、焚烧炉、工艺加热炉等需进行环保监测的固定污染源上，应用范围广，经济效益明显。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明的固定污染源烟气监测的地面采样结构的示意图。

图2：为图1中A-A处剖视图。

图中：

100、固定污染源烟气监测的地面采样结构；

1、取样引风机；

2、取气管线；

3、回流管线；

4、扩径管；

5、手动采样口；

6、压力表；

7、温度计；

9、烟囱；91、烟气入口；92、取样烟气出口。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明提供一种固定污染源烟气监测的地面采样结构100，包括设置于地面的取样引风机1，取样引风机1的入口位于烟囱9的负压区(位于烟气入口91的下方，现有技术)，取样引风机1的入口通过取气管线2与烟囱9上高位取气点处的取样烟气出口92密封连通，取样引风机1的出口通过回流管线3连通于烟囱9上位于烟气入口91上方的位置，取气管线2上位于取样引风机1的入口上方串接扩径管4，扩径管4上设置能开启且能关闭的手动采样口5，手动采样口5位于烟气入口91下方的负压区。

本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，采用引风方式将烟气自高位取气点引至地面，实现地面人工采样测量，避免了高处手动采样带来的安全风险，采样过程安全性高，烟气的人工采样测量方法及测量设备与现有技术高位平台采样时相同，均执行现行的相关标准，不需特殊操作；取样引风机将需采样的气体自取气口引出并抽送到地面，节省了通往高位取气点的电梯的投资及运行、维护维修费用，并极大的提高了人工采用安全性；取样引风机的入口和手动采样口位于负压区，保证取样过程废气不外泄，取样引风机的出口连通烟囱，取样引风机引下的烟气返回烟囱，不会产生二次污染，达到安全环保的目的；本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构，可以广泛应用于石油炼制、石油化工、煤化工、火力发电、水泥制造、环保等领域的锅炉、工业炉、焚烧炉、工艺加热炉等需进行环保监测的固定污染源上，应用范围广，经济效益明显。

进一步，如图1、图2所示，烟囱9上高位取气点处沿周向间隔设置多个取样烟气出口92，取样烟气出口92的数量为3个及以上，均布于烟囱9上高位取气点处；多个取样烟气出口92均通过取气管线2与取样引风机1的入口连通。高位取气点处设置多个取样烟气出口92，保证采样的代表性和准确性。取气的取样烟气出口92位置结合规范及项目实际情况而定。

进一步，如图1所示，取样引风机1的出口处设置压力表6和温度计7，实时监测取样引风机1处的压力和温度，采样时，可先打开取样引风机1，待压力和温度稳定后2～5分钟后再取样，压力表6和温度计7实时监测取样引风机1处的压力和温度，有利于掌握取样时机，增加取样准确性。

进一步，取样引风机1为轴流式引风机或离心式引风机。根据取气的取样烟气出口92高度不同，烟气压力的不同，选用合适规格的取样引风机1。

进一步，取气管线2采用不锈钢管道构成，在本实施方式中，取气管线2采用DN80～DN150的不锈钢管道；为了防止烟气中水蒸气冷凝对取样引风机1及采样数据造成影响，取气管线2需进行保温，取气管线2通过电伴热或蒸汽伴热保温，具体保温方式根据现场情况确定；回流管线3采用不锈钢管道构成，在本实施方式中，回流管线3采用DN80～DN150的不锈钢管道；回流管线3通过电伴热或蒸汽伴热保温，具体保温方式根据现场情况确定。

进一步，扩径管4采用不锈钢管道构成，扩径管4的管径大于取气管线2的管径，在本实施方式中，扩径管4采用DN200～DN500的不锈钢管道；扩径管4的长度是扩径管4的管径的3～5倍。

进一步，为了方便人工采样，手动采样口5与地面的距离为1.2m。

本发明属国内首创技术，目前在固定污染源的环保取样上尚无应用，如果在实际工程中加以应用，即可满足规范中的环保取样要求，又能节省投资，且极大的提高采样安全性，企业及操作人员均可从中获益。

以某煤化工厂220t/h燃煤锅炉为例，取气的取样烟气出口92距离地面50m，根据最新规范要求，为实现高位采样，需设升降梯一部，投资约60万，但是，如果采用本方法，只需增加少量设备、管道及仪表等费用，可以节省投资90％以上，并增加了操作安全性，经济效益明显。

由上所述，本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构具有如下有益效果：

(1)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，采用引风方式将烟气自高位取气点引至地面，实现地面人工采样测量，避免了高处手动采样带来的安全风险，采样过程安全性高，烟气的人工采样测量方法及测量设备与现有技术高位平台采样时相同，均执行现行的相关标准，不需特殊操作；

(2)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机将需采样的气体自取气口引出并抽送到地面，节省了通往高位取气点的电梯的投资及运行、维护维修费用，并极大的提高了人工采用安全性；

(3)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机的入口和手动采样口位于负压区，保证取样过程废气不外泄，取样引风机的出口连通烟囱，取样引风机引下的烟气返回烟囱，不会产生二次污染，达到安全环保的目的；

(4)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，烟囱的高位取气点处设置多个取样烟气出口，保证采样的代表性和准确性；

(5)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构中，取样引风机的出口处设置的压力表和温度计，实时监测取样引风机处的压力和温度，有利于掌握取样时机，增加取样准确性；

(6)本发明提供的固定污染源烟气监测的地面采样结构，可以广泛应用于石油炼制、石油化工、煤化工、火力发电、水泥制造、环保等领域的锅炉、工业炉、焚烧炉、工艺加热炉等需进行环保监测的固定污染源上，应用范围广，经济效益明显。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，包括设置于地面的取样引风机，所述取样引风机的入口位于烟囱的负压区，所述取样引风机的入口通过取气管线与烟囱上高位取气点处的取样烟气出口密封连通，所述取样引风机的出口通过回流管线连通于烟囱上位于烟气入口上方的位置，所述取气管线上位于所述取样引风机的入口上方串接扩径管，所述扩径管上设置能开启且能关闭的手动采样口，所述手动采样口位于烟气入口下方的负压区。

2.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述烟囱上高位取气点处沿周向间隔设置多个所述取样烟气出口，多个所述取样烟气出口均通过所述取气管线与所述取样引风机的入口连通。

3.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述取样引风机的出口处设置压力表和温度计。

4.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述取样引风机为轴流式引风机或离心式引风机。

5.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述取气管线采用不锈钢管道构成，所述取气管线通过电伴热或蒸汽伴热保温；所述回流管线采用不锈钢管道构成，所述回流管线通过电伴热或蒸汽伴热保温。

6.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述扩径管采用不锈钢管道构成，所述扩径管的管径大于所述取气管线的管径，所述扩径管的长度是所述扩径管的管径的3～5倍。

7.如权利要求1所述的固定污染源烟气监测的地面采样结构，其特征在于，所述手动采样口与地面的距离为1.2m。