CN111220423A - 烟气颗粒物采集管和烟气颗粒物采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保或烟气处理技术领域，具体涉及烟气颗粒物采集管和烟气颗粒物采集方法，烟气颗粒物采集管包括内管和套设在内管外的外管，外管和内管之间的空间为密闭腔室，内管设置有径向孔以连通内管的内腔和密闭腔室，外管设置有进气管以连通外管外和密闭腔室，可以通过进气管向密闭腔室通入净化后的高温气体，高温气体通过径向孔进入内管的内腔从而与烟气混合，高温气体与烟气混合从而能够加热烟气，并且，密闭腔室内的高温气体也能够加热内管，也就是通过在内管套套设一个外管，并且内管具有连通密闭腔室的径向孔，从而能够让内管及内管中的烟气能够被双重加热，通入高温气体加热能够让加热更加均匀，寿命更长。

Description

烟气颗粒物采集管和烟气颗粒物采集方法

技术领域

本发明涉及环保或烟气处理技术领域，具体涉及烟气颗粒物采集管和烟气颗粒物采集方法。

背景技术

燃煤电厂采用高耸的烟筒排放烟气，在烟筒中设置实时采集烟气的采集管以采取烟气来测试烟气中的各类排放成分是否达标，比如排放烟气中的粉尘浓度是否达标。

目前燃煤电厂排放的烟气属于高温高湿烟气，现有的检测方法是通过一个采样管伸入排烟管道内，高温烟气进入排烟管道，容易在排烟管道内凝结水珠，由于烟气中含有酸性物质，从而凝结附着在排烟管道内壁的水珠造成较大的腐蚀，需要经常更换排烟管。对于此问题，目前有些技术在排烟管道外增加一层热电偶层以加热排烟管道，以使得附着在排烟管道内壁的水珠蒸发，避免在排烟管道内壁附着水珠造成排烟管道的腐蚀，然而排烟管道本来就处于高温高湿的烟气环境中，从而热电偶层也暴露在高温高湿的烟气环境，造成热电偶容易腐蚀损坏，维修率高；并且有些处于管道中央的烟气难以加热，效果较差。

此外，烟气中的湿度较大，排放的烟气中存在小水滴，其颗粒度较大，与粉尘粒径处于一个量级，容易会被认为是粉尘，影响检测精度；此外，湿气也会损坏后端工艺中的检测仪表，造成维护成本较高。

发明内容

本发明的目的针对目前高温高湿烟气颗粒物检测采样时，易在采样气路中因为冷凝而结露，形成的液态水滴对颗粒物浓度的测量的精确性影响较大的问题，提供一种烟气颗粒物采集管和烟气颗粒物采集方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

烟气颗粒物采集管，包括内管和套设在所述内管外的外管，所述外管和所述内管之间的空间为密闭腔室，所述内管设置有径向孔以连通内管的内腔和所述密闭腔室，所述外管设置有进气管以连通所述外管外和所述密闭腔室。

作为优选，所述径向孔设置在所述内管的靠近所述采样管进口的位置，所述进气管设置在所述外管的远离所述采样管进口的位置。

作为优选，烟气颗粒物采集管还包括与所述进气管连通的风机和加热部件，所述加热部件用于加热进入所述进气管的气流。

本申请还公开一种烟气颗粒物采集方法，采用上述烟气颗粒物采集管采集烟气，通入所述进气管的气流温度不小于100℃，所述气流为过滤颗粒物后的气流，滤除粒径大于或等于0.1微米的颗粒物。

作为优选，所述进气管的进气流速，所述进气管的管径小于所述内管的管径。

作为优选，通入所述进气管的气流湿度小于所述烟气湿度。

作为优选，通入所述进气管的气流的相对湿度小于50%。

与现有技术相比，本发明烟气颗粒物采集管的有益效果：可以通过进气管向密闭腔室通入净化后的高温气体，高温气体通过径向孔进入内管的内腔从而与烟气混合，高温气体与烟气混合从而能够加热烟气，并且，密闭腔室内的高温气体也能够加热内管，也就是通过在内管套套设一个外管，并且内管具有连通密闭腔室的径向孔，从而能够让内管及内管中的烟气能够被双重加热，通入高温气体加热能够让加热更加均匀，相比于仅仅加热管外壁，本申请可以加热管径中部区域的烟气，从而不会凝结水滴，同时，由于是在内管外套设的一个外管，而外管本身不需要传热，由此外管的材料可以选择耐高温高湿环境的材料，耐腐蚀的材料，或者可以在外管外表面设置耐高温的防腐蚀层，相比于采用热电偶层需要传热使得热电偶层材料限制，本方案可以使得采集管外表面更耐腐蚀，寿命更长。

与现有技术相比，本发明烟气颗粒物采集方法的有益效果：通入净化后的干净高温气流，能够起到加热内管的作用，能够与烟气混合从而直接加热烟气的作用，由于是直接烟气混合加热，从而加热更加均匀，由于温度高于100℃，从而能够让烟气中的大颗粒水珠蒸发形成颗粒度更小的雾，难以被误识别为粉尘，从而粉尘检测精度更高。并且，由于通入的是净化后的气流，不会影响后续对烟气中的粉尘浓度检测。

附图说明：

图1为本申请烟气颗粒物采集管的结构示意图，图中实心箭头表示烟气流动方向，空心箭头表示；

图中标记：10-内管，11-内管的内腔，12-径向孔，20-外管，21-进气管，22-密闭腔室，23-法兰盘，30-烟筒。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1所示，一种烟气颗粒物采集管，包括内管10和套设在内管10外的外管20，外管20的两端封闭从而外管20和内管10之间的空间为密闭腔室22，内管10设置有多个径向孔12以连通内管10的内腔11和密闭腔室22，外管20设置有进气管21以连通外管20外和密闭腔室22，由此，可以通过进气管21向密闭腔室22通入净化后的高温气体，高温气体通过径向孔12进入内管10的内腔11从而与烟气混合，高温气体与烟气混合从而能够加热烟气，并且，密闭腔室22内的高温气体也能够加热内管10，也就是通过在内管10套套设一个外管20，并且内管10具有连通密闭腔室22的径向孔12，从而能够让内管10及内管10中的烟气能够被双重加热，通入高温气体加热能够让加热更加均匀，相比于仅仅加热管外壁，本申请可以加热管径中部区域的烟气，从而不会凝结水滴，同时，由于是在内管10外套设的一个外管20，而外管20本身不需要传热，由此外管20的材料可以选择耐高温高湿环境的材料，耐腐蚀的材料，或者可以在外管20外表面设置耐高温的防腐蚀层，相比于采用热电偶层需要传热使得热电偶层材料限制，本方案可以使得采集管外表面更耐腐蚀，寿命更长。

内管10的自由端部弯曲呈L型，由此方便烟气进入，此外，在内管10的另一端与抽风机相连，从而抽风机通过内管10抽吸采集烟气。

为了更好的加热内管10的外壁，径向孔12设置在内管10的靠近采样管进口的位置，进气管21设置在外管20的远离采样管进口的位置，从而能够延长内管10外壁的加热面积，进一步延长使用寿命。

当然，要向进气管21通入高温气体，还需要与进气管21连通的风机和加热部件，加热部件用于加热进入进气管21的气流。

一种烟气颗粒物采集方法，采用上述烟气颗粒物采集管采集烟气，如图1所示，本申请烟气颗粒物采集管伸入烟筒30内，伸入烟筒30的采集管长度大于1.5米，一般为2米，多数情况下是采集管的自由端部伸入烟筒30的中部，通入进气管21的气流温度不小于100℃，并且该气流是净化后的干净气流，也就是气流中不含粒径高于0.1微米的颗粒物，如上述描述，通入净化后的干净高温气流，能够起到加热内管10的作用，能够与烟气混合从而直接加热烟气的作用，由于是直接烟气混合加热，从而加热更加均匀，由于温度高于100℃，从而能够让烟气中的大颗粒水珠蒸发形成颗粒度更小的雾，难以被误识别为粉尘，从而粉尘检测精度更高。并且，由于通入的是净化后的气流，不会影响后续对烟气中的粉尘浓度检测。

由于烟气属于高温高湿其他，虽然通入不低于100℃的高温气体可以使烟气中夹带的小水珠蒸发形成颗粒度极小的雾，难以被误识别为粉尘，但是其高湿环境仍然对内管10及其他后续管道有害，据此，通入进气管21的气流湿度小于烟气湿度，甚至通入进气管21的气流湿度极低，比如湿度为零，由此通入的干燥高温气流与烟气混合后，能够降低湿度，延长设备寿命，提高检测精度。具体的，通入进气管21的气流相对湿度<50%。进气管21的流量小于进入内管10的烟气流量，避免难以采集烟气。

Claims (7)

1.烟气颗粒物采集管，其特征在于，包括内管（10）和套设在所述内管（10）外的外管（20），所述外管（20）和所述内管（10）之间的空间为密闭腔室（22），所述内管（10）设置有径向孔（12）以连通内管（10）的内腔（11）和所述密闭腔室（22），所述外管（20）设置有进气管（21）以连通所述外管（20）外和所述密闭腔室（22）。

2.根据权利要求1所述的烟气颗粒物采集管，其特征在于，所述径向孔（12）设置在所述内管（10）的靠近所述采样管进口的位置，所述进气管（21）设置在所述外管（20）的远离所述采样管进口的位置。

3.根据权利要求1所述的烟气颗粒物采集管，其特征在于，还包括与所述进气管（21）连通的风机和加热部件，所述加热部件用于加热进入所述进气管（21）的气流。

4.一种烟气颗粒物采集方法，其特征在于，采用权利要求1-3任意一项所述的烟气颗粒物采集管采集烟气，通入所述进气管（21）的气流温度不小于100℃，所述气流为过滤颗粒物后的气流。

5.根据权利要求4所述的烟气颗粒物采集方法，其特征在于，所述进气管（21）的进气流速，所述进气管（21）的管径小于所述内管（10）的管径。

6.根据权利要求4所述的烟气颗粒物采集方法，其特征在于，通入所述进气管（21）的气流湿度小于所述烟气湿度。

7.根据权利要求4所述的烟气颗粒物采集方法，其特征在于，通入所述进气管（21）的气流的相对湿度小于50%。

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