CN114235645B - 一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置 - Google Patents

一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,涉及烟气排放监测技术领域,包括烟气冷却组件、颗粒物分析组件、气体分析组件、自清洁组件、进烟管道、出烟管道,烟气冷却组件一端和进烟管道紧固连接,烟气冷却组件另一端和出烟管道紧固连接,颗粒物分析组件和出烟管道紧固连接,气体分析组件和颗粒物分析组件紧固连接,自清洁组件一端和烟气冷却组件紧固连接,自清洁组件另一端和颗粒物分析组件、气体分析组件相连。本发明的撞击块随着散热翅片的移动撞击摇摆腔侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管内侧壁上。

Description

一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置
技术领域
本发明涉及烟气排放监测技术领域,具体为一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置。
背景技术
随着现代化的建设,我国的二氧化硫、二氧化碳的排放量已分别居世界第一位和第二位,而燃煤发电是造成大气污染的主要原因,中国的发电业有七成都是通过燃煤进行发电的。发电类企业所排放的烟气中含有大量的烟尘、氮氧化物、二氧化碳、二氧化硫等,部分发电类企业通过燃烧危险废物进行发电,这类发电企业由于其燃烧物的多变性,导致其排出的烟气中颗粒物浓度和有害气体浓度多变,需要对烟气进行监测后才能选择合适的处理设备进行排放。传统的烟气监测设备多用于对外排放时的监测,其监测方式多通过人工抽检,无法实现高频率的自动监测。另一方面刚刚排出的危废烟气具有较高的温度,传统的烟气监测设备无法对烟气的温度加以利用,且烟气的高温还会对监测装置的精度造成影响。传统的烟气监测设备在监测完成后无法对监测物进行自动清除,容易出现监测物质的残留,进而影响后续的监测。危险废物由于其燃烧物的突变可能导致烟气成分发生突变,而传统监测装置没有针对烟气成分突变的有效监测手段,不能在烟气成分发生突变时及时进行抽检,进行导致烟气的处理方式不能及时调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,包括烟气冷却组件、颗粒物分析组件、气体分析组件、自清洁组件、进烟管道、出烟管道,烟气冷却组件一端和进烟管道紧固连接,烟气冷却组件另一端和出烟管道紧固连接,颗粒物分析组件和出烟管道紧固连接,气体分析组件和颗粒物分析组件紧固连接,自清洁组件一端和烟气冷却组件紧固连接,自清洁组件另一端和颗粒物分析组件、气体分析组件相连。本发明设置的烟气冷却组件可以对烟气进行主动的降温处理。本发明的撞击块随着散热翅片的移动撞击摇摆腔侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管内侧壁上。下腔室将靠近换热管处的水体不断吸入、排出,能够使得加热后的水体远离换热管,而未加热的水体不断接近换热管,水体的不断更替能够显著提升换热管对烟气的降温效果,避免高温烟气对监测设备造成破坏。
进一步的,烟气冷却组件包括换热管、换热腔、摇摆单元、排出管、回流管,换热管有若干根,若干根换热管两端分别设置有连接板,连接板分别和换热腔两端紧固连接,换热管位于换热腔内部,摇摆单元设置在换热管外部侧壁上,摇摆单元设置有若干个,排出管和换热管上端相连接,回流管和换热腔下端相连接,换热腔上端和进烟管道相连,换热腔下端和出烟管道相连。危险废物在燃烧发电后排出的烟气成分较为复杂,需要监测烟气成分后才能排放到对应的处理设备中进行处理。但刚排出的烟气温度极高,直接经过监测装置会对设备精度造成影响,本发明设置的烟气冷却组件可以对烟气进行主动的降温处理。当烟气从进烟管道输送到换热管内部时,换热管会将烟气的热量传递到换热腔内部,换热腔内部装有用于散热的水体,部分水体被加热后以蒸汽的形态从排出管排出,最后又从回流管回流,摇摆单元对换热效率作进一步提升。
进一步的,摇摆单元包括摇摆腔、复位弹簧、散热翅片、连杆、滑动块,摇摆腔设置在换热管外侧壁上,散热翅片伸入到摇摆腔内部,散热翅片和摇摆腔滑动连接,复位弹簧一端和散热翅片侧壁紧固连接,复位弹簧另一端和摇摆腔内侧壁上侧紧固连接,连杆一端和滑动块铰接,连杆另一端和散热翅片铰接,滑动块和摇摆腔内侧壁上侧滑动连接,摇摆腔被散热翅片分割成上腔室、下腔室,上腔室、下腔室和换热腔之间设置有折叠板,折叠板侧边设置有密封措施,下腔室上安装的折叠板上设置有流通孔,滑动块靠近换热管内通道的一侧设置有撞击块,撞击块和滑动块紧固连接。当换热腔内部的水分和换热管中的烟气换热时,会在靠近换热管处发生水泡的上涌,水泡在水中破裂时会带动散热翅片向上移动,上移后的散热翅片在水泡上涌完毕后又会被复位弹簧压回,在此过程中,连杆带动滑动块移动,滑动块带动撞击块不断对摇摆腔内部进行撞击,散热翅片上移时下腔室会将靠近换热管处的水体吸入到下腔室中,散热翅片下移时水体再被排出。本发明利用这种方式一方面增加了散热翅片和换热管的接触面积,也增大了散热翅片和水体的接触面积,加快了传热速率。撞击块随着散热翅片的移动撞击摇摆腔侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管内侧壁上。下腔室将靠近换热管处的水体不断吸入、排出,能够使得加热后的水体远离换热管,而未加热的水体不断接近换热管,水体的不断更替能够显著提升换热管对烟气的降温效果,避免高温烟气对监测设备造成破坏。
进一步的,颗粒物分析组件包括提取部件、流通管、负离子发生器、负极板、收集筒,提取部件安装在流通管内部一端,流通管远离提取部件的一端和气体分析组件紧固连接,流通管和出烟管道侧壁紧固连接,负离子发生器设置在流通管内侧壁靠近提取部件的位置,负极板也设置在流通管内侧壁中,负极板位于负离子发生器远离提取部件的一侧,收集筒和流通管内侧壁紧密贴合,收集筒位于负极板远离负离子发生器的一侧,流通管侧壁和收集筒对应位置处设置有连接框,自清洁组件和连接框紧固连接。提取部件将部分烟气提取到流通管中,负离子发生器向流通管内部持续发射电子,烟气中的颗粒物中混合有重金属杂质,在和电子接触时,重金属杂质获得电子的能力较强,会使得重金属杂质电性为负,其余的杂质颗粒受到带电颗粒的吸引会向重金属杂质聚集,杂质颗粒整体电性为负,此时流通管壁面内部的负极板也显现为电负性,负极板会对杂质颗粒团产生斥力,杂质颗粒团相互之间又会产生排斥,则在流通管内部,杂质颗粒团不会出现粘壁现象,且会在相互作用力下趋于均匀分布。
进一步的,提取部件包括提取筒、进风管、位移电缸,提取筒和流通管滑动连接,提取筒朝向换热腔一侧的侧壁上设置有进气孔,提取筒远离出烟管道一侧端面设置为敞口,提取筒的敞口端面处设置有支撑架,支撑架和位移电缸的输出轴紧固连接,位移电缸和流通管外侧壁紧固连接,进风管和流通管端面朝向换热腔的一侧紧固连接,进风管的进风口通入流通管内部,出烟管道和提取筒对应位置处设置有滑孔,进风管内部设置有过滤网,过滤网上设置有压力感应器。初始状态下,提取筒位于流通管内部,滑孔被提取筒堵塞,当需要对烟气进行监测时,位移电缸的输出轴带动提取筒从滑孔处伸出,此时提取筒上的进气孔朝向烟气的排出方向,进气孔内部设置有流速监测器,可对烟气速度进行检测,部分烟气通过提取筒进入到流通管中,当烟气提取完毕后,提取筒归位,此时进风管开始工作,将气流输入到流通管中以推动提取的烟气向监测位置移动。过滤网对外部气流中的杂质进行过滤,压力感应器检测输入气流压力,当输入气流压力快速变化时,则表示蒸汽的输出量出现较大的变化,蒸汽输出量的变化表面烟气的输出热量出现了变化,烟气的输出热量和燃烧物有关,当危险废物的种类发生变化时,则燃烧热量随之改变,此时烟气中的组分含量也发生了变化,压力感应器会输出信号给位移电缸,位移电缸正常情况下按照一定的时间间隔提取样品,当接受到信号时会立即执行提取样品操作。
进一步的,收集筒内部设置有若干条回收通道,回收通道内侧壁上设置有若干个钩形孔,钩形孔两端和回收通道相连通,钩形孔内部设置有暂存腔,暂存腔位置低于钩形孔两端位置,收集筒内部还设置有电极管,电极管环绕在回收通道外侧。当烟气进入回收通道时,杂质颗粒附带负电荷,此时电极管附带正电荷,杂质颗粒会向回收通道的侧壁中移动,本发明的钩形孔错位设置,在杂质贴壁运动的过程中必然会经过钩形孔,杂质颗粒进入钩形孔的暂存腔中,气流则从另一端的出口处排出。本发明通过这种方式实现了对杂质颗粒和烟气的分离,为后续的颗粒物精确检测提供了基础,电极管的设置增强了对杂质颗粒的束缚力,提升了杂质分离的有效性。
进一步的,气体分析组件包括流速限制阀、气体分析仪、回收管,流速限制阀和流通管紧固连接,气体分析仪和流速限制阀远离流通管的一端紧固连接,气体分析仪远离流速限制阀的一端和回收管紧固连接。颗粒物被分离后的烟气经过流速限制阀对气流速度进行限制,以一个较为稳定的速度通过气体分析仪,气体分析仪对烟气中的有毒气体含量进行监测,气体分析仪属于本领域常规技术手段,具体结构不作描述,经过烟气成分的监测后的烟气通过回收管输送到烟气处理设备中。
进一步的,自清洁组件包括蒸汽管、散热器、扇轮、第一链轮、第二链轮、传动管、离心风机、转动齿圈、转动齿轮、控制电机、拉伸电缸、活动管、储灰槽、称重环,蒸汽管和排出管紧固连接,蒸汽管远离排出管的一端通过管道和散热器紧固连接,散热器远离蒸汽管的一端和回流管相连接,蒸汽管内部设置有半圆槽,扇轮设置在半圆槽中,扇轮和蒸汽管内侧壁转动连接,扇轮和第一链轮紧固连接,蒸汽管侧壁和传动管紧固连接,第二链轮设置在传动管内部,第二链轮位于传动管远离蒸汽管的一侧,第二链轮和第一链轮通过链条传动,传动管内部还设置有离心风机,离心风机的输入轴和第二链轮紧固连接,第二链轮和传动管转动连接,离心风机的输出口和进风管通过管道相连接,活动管和流通管的侧壁紧固连接,活动管远离流通管的一侧设置有端盖,端盖和活动管转动连接,端盖侧边设置有转动齿圈,控制电机和活动管外侧壁紧固连接,控制电机的输出轴和转动齿轮紧固连接,转动齿轮和转动齿圈相互啮合,拉伸电缸和端盖紧固连接,拉伸电缸的输出轴和收集筒滑动连接,收集筒部分伸入到活动管中,活动管靠近拉伸电缸一侧设置有储灰槽,储灰槽和活动管紧固连接,称重环和活动管内侧壁紧固连接,称重环位于储灰槽上方,活动管侧壁和储灰槽位置相对处设置有管道和离心风机的输出口相连。蒸汽管内部输入蒸汽带动扇轮转动,经过蒸汽管的蒸汽输入到散热器中降温液化后再通过回流管回流。扇轮转动时带动第一链轮转动,第一链轮带动第二链轮转动,第二链轮带动离心风机工作,将气流输入到进风管处,另设置有一分支路径输送气流至活动管中,联通活动管的管道中设置有流速限制装置,以保证这一分支气流速度稳定。当收集筒将杂质颗粒收集后,拉伸电缸将收集筒回收到活动管中,收集筒移动到称重环处,由于拉伸电缸和收集筒是滑动连接,收集筒的重量落在称重环上,称重环对收集筒进行称重,检测杂质颗粒质量,检测完毕后转动齿轮带动转动齿圈转动,收集筒被翻转,此时电极管的电性转化为负电,杂质颗粒被排斥,外界气流吹入到收集筒中,将杂质颗粒输送到储灰槽中,储灰槽接地,将杂质颗粒上附带的电荷传走。本发明通过这种方式实现了检测过程的持续循环,并保证了再循环检测的过程中收集筒内部能够得到有效清洁,本发明的自清洁组件的实现了对于烟气热量的循环利用,显著提升了装置整体的能源利用率。
进一步的,提取筒侧壁上设置有弧形板,提取筒侧壁上设置有弧形槽,弧形板和弧形槽滑动连接,弧形板和流通管内壁紧固连接,弧形板上设置有若干个直槽孔,直槽孔的开口方向朝向进风管和提取筒相对位置,直槽孔靠近提取筒密封的一侧处设置有导向斜坡。当外部气流输入到提取筒中时,气流直冲提取筒侧壁,气流会向两侧的弧形板分离,气流中残留的杂质颗粒会滑入到直槽孔中,而烟气在输入时提取筒位于出烟管道中,烟气冲入到提取筒中后会发生转向,此时导向斜坡对烟气进行引导,避免烟气进入到直槽孔中,本发明通过这种方式进一步加强了对外界输入气体中的杂质去除,提升了颗粒物检测精度。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明的撞击块随着散热翅片的移动撞击摇摆腔侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管内侧壁上。下腔室将靠近换热管处的水体不断吸入、排出,能够使得加热后的水体远离换热管,而未加热的水体不断接近换热管,水体的不断更替能够显著提升换热管对烟气的降温效果,避免高温烟气对监测设备造成破坏。本发明的收集筒实现了对杂质颗粒和烟气的分离,为后续的颗粒物精确检测提供了基础,电极管的设置增强了对杂质颗粒的束缚力,提升了杂质分离的有效性。本发明的自清洁组件实现了检测过程的持续循环,并保证了再循环检测的过程中收集筒内部能够得到有效清洁,本发明的自清洁组件的实现了对于烟气热量的循环利用,显著提升了装置整体的能源利用率。本发明的提取筒利用直槽孔的错位设置进一步加强了对外界输入气体中的杂质去除,提升了颗粒物检测精度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的烟气冷却组件、颗粒物分析组局部剖视图;
图3是本发明的摇摆单元剖面示意图;
图4是本发明的拉伸电缸伸出状态下的工作原理图;
图5是本发明的拉伸电缸收缩状态下的工作原理图;
图6是本发明的收集筒内部结构局部剖视图;
图7是本发明的自清洁组件局部剖视图;
图8是本发明的提取筒和弧形板立体视图;
图9是本发明的弧形板局部剖视图;
图中:1-烟气冷却组件、11-换热管、12-换热腔、13-摇摆单元、131-摇摆腔、132-复位弹簧、133-散热翅片、134-连杆、135-滑动块、14-排出管、15-回流管、2-颗粒物分析组件、21-提取部件、211-提取筒、2111-弧形板、2112-直槽孔、2113导向斜坡-、212-进风管、213-位移电缸、22-流通管、23-负离子发生器、24-负极板、25-收集筒、251-回收通道、252-钩形孔、253-电极管、3-气体分析组件、31-流速限制阀、32-气体分析仪、33-回收管、4-自清洁组件、41-蒸汽管、42-散热器、43-扇轮、44-第一链轮、45-第二链轮、46-传动管、47-离心风机、48-转动齿圈、49-转动齿轮、410-控制电机、411-拉伸电缸、412-活动管、413-储灰槽、414-称重环、5-进烟管道、6-出烟管道。
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。
请参阅图1-图9,本发明提供技术方案:
如图1-图9所示,一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,包括烟气冷却组件1、颗粒物分析组件2、气体分析组件3、自清洁组件4、进烟管道5、出烟管道6,烟气冷却组件1一端和进烟管道5紧固连接,烟气冷却组件1另一端和出烟管道6紧固连接,颗粒物分析组件2和出烟管道6紧固连接,气体分析组件3和颗粒物分析组件2紧固连接,自清洁组件4一端和烟气冷却组件1紧固连接,自清洁组件4另一端和颗粒物分析组件2、气体分析组件3相连。本发明的撞击块随着散热翅片133的移动撞击摇摆腔131侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管11内侧壁上。下腔室将靠近换热管11处的水体不断吸入、排出,能够使得加热后的水体远离换热管11,而未加热的水体不断接近换热管11,水体的不断更替能够显著提升换热管11对烟气的降温效果,避免高温烟气对监测设备造成破坏。
烟气冷却组件1包括换热管11、换热腔12、摇摆单元13、排出管14、回流管15,换热管11有若干根,若干根换热管11两端分别设置有连接板,连接板分别和换热腔12两端紧固连接,换热管11位于换热腔12内部,摇摆单元13设置在换热管11外部侧壁上,摇摆单元13设置有若干个,排出管14和换热管11上端相连接,回流管15和换热腔12下端相连接,换热腔12上端和进烟管道5相连,换热腔12下端和出烟管道6相连。危险废物在燃烧发电后排出的烟气成分较为复杂,需要监测烟气成分后才能排放到对应的处理设备中进行处理。但刚排出的烟气温度极高,直接经过监测装置会对设备精度造成影响,本发明设置的烟气冷却组件1可以对烟气进行主动的降温处理。当烟气从进烟管道5输送到换热管11内部时,换热管11会将烟气的热量传递到换热腔12内部,换热腔12内部装有用于散热的水体,部分水体被加热后以蒸汽的形态从排出管14排出,最后又从回流管15回流,摇摆单元13对换热效率作进一步提升。
摇摆单元13包括摇摆腔131、复位弹簧132、散热翅片133、连杆134、滑动块135,摇摆腔131设置在换热管11外侧壁上,散热翅片133伸入到摇摆腔131内部,散热翅片133和摇摆腔131滑动连接,复位弹簧132一端和散热翅片133侧壁紧固连接,复位弹簧132另一端和摇摆腔131内侧壁上侧紧固连接,连杆134一端和滑动块135铰接,连杆134另一端和散热翅片133铰接,滑动块135和摇摆腔131内侧壁上侧滑动连接,摇摆腔131被散热翅片133分割成上腔室、下腔室,上腔室、下腔室和换热腔12之间设置有折叠板,折叠板侧边设置有密封措施,下腔室上安装的折叠板上设置有流通孔,滑动块135靠近换热管11内通道的一侧设置有撞击块,撞击块和滑动块135紧固连接。当换热腔12内部的水分和换热管11中的烟气换热时,会在靠近换热管11处发生水泡的上涌,水泡在水中破裂时会带动散热翅片133向上移动,上移后的散热翅片133在水泡上涌完毕后又会被复位弹簧132压回,在此过程中,连杆134带动滑动块135移动,滑动块135带动撞击块不断对摇摆腔131内部进行撞击,散热翅片133上移时下腔室会将靠近换热管11处的水体吸入到下腔室中,散热翅片133下移时水体再被排出。本发明利用这种方式一方面增加了散热翅片133和换热管11的接触面积,也增大了散热翅片133和水体的接触面积,加快了传热速率。撞击块随着散热翅片133的移动撞击摇摆腔131侧壁能够避免烟气中的颗粒物附着在换热管11内侧壁上。下腔室将靠近换热管11处的水体不断吸入、排出,能够使得加热后的水体远离换热管11,而未加热的水体不断接近换热管11,水体的不断更替能够显著提升换热管11对烟气的降温效果,避免高温烟气对监测设备造成破坏。
颗粒物分析组件2包括提取部件21、流通管22、负离子发生器23、负极板24、收集筒25,提取部件21安装在流通管22内部一端,流通管22远离提取部件21的一端和气体分析组件3紧固连接,流通管22和出烟管道6侧壁紧固连接,负离子发生器23设置在流通管22内侧壁靠近提取部件21的位置,负极板24也设置在流通管22内侧壁中,负极板24位于负离子发生器23远离提取部件21的一侧,收集筒25和流通管22内侧壁紧密贴合,收集筒25位于负极板24远离负离子发生器23的一侧,流通管22侧壁和收集筒25对应位置处设置有连接框,自清洁组件4和连接框紧固连接。提取部件21将部分烟气提取到流通管22中,负离子发生器23向流通管22内部持续发射电子,烟气中的颗粒物中混合有重金属杂质,在和电子接触时,重金属杂质获得电子的能力较强,会使得重金属杂质电性为负,其余的杂质颗粒受到带电颗粒的吸引会向重金属杂质聚集,杂质颗粒整体电性为负,此时流通管22壁面内部的负极板24也显现为电负性,负极板24会对杂质颗粒团产生斥力,杂质颗粒团相互之间又会产生排斥,则在流通管22内部,杂质颗粒团不会出现粘壁现象,且会在相互作用力下趋于均匀分布。
提取部件21包括提取筒211、进风管212、位移电缸213,提取筒211和流通管22滑动连接,提取筒211朝向换热腔12一侧的侧壁上设置有进气孔,提取筒211远离出烟管道6一侧端面设置为敞口,提取筒211的敞口端面处设置有支撑架,支撑架和位移电缸213的输出轴紧固连接,位移电缸213和流通管22外侧壁紧固连接,进风管212和流通管22端面朝向换热腔12的一侧紧固连接,进风管212的进风口通入流通管22内部,出烟管道6和提取筒211对应位置处设置有滑孔,进风管212内部设置有过滤网,过滤网上设置有压力感应器。初始状态下,提取筒211位于流通管22内部,滑孔被提取筒211堵塞,当需要对烟气进行监测时,位移电缸213的输出轴带动提取筒211从滑孔处伸出,此时提取筒211上的进气孔朝向烟气的排出方向,进气孔内部设置有流速监测器,可对烟气速度进行检测,部分烟气通过提取筒211进入到流通管22中,当烟气提取完毕后,提取筒211归位,此时进风管212开始工作,将气流输入到流通管22中以推动提取的烟气向监测位置移动。过滤网对外部气流中的杂质进行过滤,压力感应器检测输入气流压力,当输入气流压力快速变化时,则表示蒸汽的输出量出现较大的变化,蒸汽输出量的变化表面烟气的输出热量出现了变化,烟气的输出热量和燃烧物有关,当危险废物的种类发生变化时,则燃烧热量随之改变,此时烟气中的组分含量也发生了变化,压力感应器会输出信号给位移电缸,位移电缸正常情况下按照一定的时间间隔提取样品,当接受到信号时会立即执行提取样品操作。
收集筒25内部设置有若干条回收通道251,回收通道251内侧壁上设置有若干个钩形孔252,钩形孔252两端和回收通道251相连通,钩形孔252内部设置有暂存腔,暂存腔位置低于钩形孔252两端位置,收集筒25内部还设置有电极管253,电极管253环绕在回收通道251外侧。当烟气进入回收通道251时,杂质颗粒附带负电荷,此时电极管253附带正电荷,杂质颗粒会向回收通道251的侧壁中移动,本发明的钩形孔252错位设置,在杂质贴壁运动的过程中必然会经过钩形孔252,杂质颗粒进入钩形孔252的暂存腔中,气流则从另一端的出口处排出。本发明通过这种方式实现了对杂质颗粒和烟气的分离,为后续的颗粒物精确检测提供了基础,电极管的设置增强了对杂质颗粒的束缚力,提升了杂质分离的有效性。
气体分析组件3包括流速限制阀31、气体分析仪32、回收管33,流速限制阀31和流通管22紧固连接,气体分析仪32和流速限制阀31远离流通管22的一端紧固连接,气体分析仪32远离流速限制阀31的一端和回收管33紧固连接。颗粒物被分离后的烟气经过流速限制阀31对气流速度进行限制,以一个较为稳定的速度通过气体分析仪32,气体分析仪32对烟气中的有毒气体含量进行监测,气体分析仪32属于本领域常规技术手段,具体结构不作描述,经过烟气成分的监测后的烟气通过回收管33输送到烟气处理设备中。
自清洁组件4包括蒸汽管41、散热器42、扇轮43、第一链轮44、第二链轮45、传动管46、离心风机47、转动齿圈48、转动齿轮49、控制电机410、拉伸电缸411、活动管412、储灰槽413、称重环414,蒸汽管41和排出管14紧固连接,蒸汽管41远离排出管14的一端通过管道和散热器42紧固连接,散热器42远离蒸汽管41的一端和回流管15相连接,蒸汽管41内部设置有半圆槽,扇轮43设置在半圆槽中,扇轮43和蒸汽管41内侧壁转动连接,扇轮43和第一链轮44紧固连接,蒸汽管41侧壁和传动管46紧固连接,第二链轮45设置在传动管46内部,第二链轮45位于传动管46远离蒸汽管41的一侧,第二链轮45和第一链轮44通过链条传动,传动管46内部还设置有离心风机47,离心风机47的输入轴和第二链轮45紧固连接,第二链轮45和传动管46转动连接,离心风机47的输出口和进风管212通过管道相连接,活动管412和流通管22的侧壁紧固连接,活动管412远离流通管22的一侧设置有端盖,端盖和活动管412转动连接,端盖侧边设置有转动齿圈48,控制电机410和活动管412外侧壁紧固连接,控制电机410的输出轴和转动齿轮49紧固连接,转动齿轮49和转动齿圈48相互啮合,拉伸电缸411和端盖紧固连接,拉伸电缸411的输出轴和收集筒25滑动连接,收集筒25部分伸入到活动管412中,活动管412靠近拉伸电缸411一侧设置有储灰槽413,储灰槽413和活动管412紧固连接,称重环414和活动管412内侧壁紧固连接,称重环414位于储灰槽413上方,活动管412侧壁和储灰槽413位置相对处设置有管道和离心风机47的输出口相连。蒸汽管41内部输入蒸汽带动扇轮43转动,经过蒸汽管41的蒸汽输入到散热器42中降温液化后再通过回流管15回流。扇轮43转动时带动第一链轮44转动,第一链轮44带动第二链轮45转动,第二链轮45带动离心风机47工作,将气流输入到进风管212处,另设置有一分支路径输送气流至活动管412中,联通活动管412的管道中设置有流速限制装置,以保证这一分支气流速度稳定。当收集筒25将杂质颗粒收集后,拉伸电缸411将收集筒25回收到活动管412中,收集筒25移动到称重环414处,由于拉伸电缸411和收集筒25是滑动连接,收集筒25的重量落在称重环414上,称重环414对收集筒25进行称重,检测杂质颗粒质量,检测完毕后转动齿轮49带动转动齿圈48转动,收集筒25被翻转,此时电极管253的电性转化为负电,杂质颗粒被排斥,外界气流吹入到收集筒25中,将杂质颗粒输送到储灰槽413中,储灰槽413接地,将杂质颗粒上附带的电荷传走。本发明通过这种方式实现了检测过程的持续循环,并保证了再循环检测的过程中收集筒内部能够得到有效清洁,本发明的自清洁组件的实现了对于烟气热量的循环利用,显著提升了装置整体的能源利用率。
提取筒211侧壁上设置有弧形板2111,提取筒211侧壁上设置有弧形槽,弧形板2111和弧形槽滑动连接,弧形板2111和流通管22内壁紧固连接,弧形板2111上设置有若干个直槽孔2112,直槽孔2112的开口方向朝向进风管212和提取筒211相对位置,直槽孔2112靠近提取筒211密封的一侧处设置有导向斜坡2113。当外部气流输入到提取筒211中时,气流直冲提取筒211侧壁,气流会向两侧的弧形板2111分离,气流中残留的杂质颗粒会滑入到直槽孔2112中,而烟气在输入时提取筒211位于出烟管道6中,烟气冲入到提取筒211中后会发生转向,此时导向斜坡2113对烟气进行引导,避免烟气进入到直槽孔2112中,本发明通过这种方式进一步加强了对外界输入气体中的杂质去除,提升了颗粒物检测精度。
本发明的工作原理:当烟气从进烟管道5输送到换热管11内部时,换热管11会将烟气的热量传递到换热腔12内部,换热腔12内部装有用于散热的水体,部分水体被加热后以蒸汽的形态从排出管14排出,最后又从回流管15回流,摇摆单元13对换热效率作进一步提升。提取部件21将部分烟气提取到流通管22中,负离子发生器23向流通管22内部持续发射电子,烟气中的颗粒物中混合有重金属杂质,在和电子接触时,重金属杂质获得电子的能力较强,会使得重金属杂质电性为负,其余的杂质颗粒受到带电颗粒的吸引会向重金属杂质聚集,杂质颗粒整体电性为负,此时流通管22壁面内部的负极板24也显现为电负性,负极板24会对杂质颗粒团产生斥力,杂质颗粒团相互之间又会产生排斥,则在流通管22内部,杂质颗粒团不会出现粘壁现象,且会在相互作用力下趋于均匀分布。当烟气进入回收通道251时,杂质颗粒附带负电荷,此时电极管253附带正电荷,杂质颗粒会向回收通道251的侧壁中移动,本发明的钩形孔252错位设置,在杂质贴壁运动的过程中必然会经过钩形孔252,杂质颗粒进入钩形孔252的暂存腔中,气流则从另一端的出口处排出。颗粒物被分离后的烟气经过流速限制阀31对气流速度进行限制,以一个较为稳定的速度通过气体分析仪32,气体分析仪32对烟气中的有毒气体含量进行监测。
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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,其特征在于:所述装置包括烟气冷却组件(1)、颗粒物分析组件(2)、气体分析组件(3)、自清洁组件(4)、进烟管道(5)、出烟管道(6),所述烟气冷却组件(1)一端和进烟管道(5)紧固连接,所述烟气冷却组件(1)另一端和出烟管道(6)紧固连接,所述颗粒物分析组件(2)和出烟管道(6)紧固连接,所述气体分析组件(3)和颗粒物分析组件(2)紧固连接,所述自清洁组件(4)一端和烟气冷却组件(1)紧固连接,自清洁组件(4)另一端和颗粒物分析组件(2)、气体分析组件(3)相连;
所述烟气冷却组件(1)包括换热管(11)、换热腔(12)、摇摆单元(13)、排出管(14)、回流管(15),所述换热管(11)有若干根,若干根换热管(11)两端分别设置有连接板,所述连接板分别和换热腔(12)两端紧固连接,换热管(11)位于所述换热腔(12)内部,所述摇摆单元(13)设置在换热管(11)外部侧壁上,摇摆单元(13)设置有若干个,所述排出管(14)和换热管(11)上端相连接,所述回流管(15)和换热腔(12)下端相连接,所述换热腔(12)上端和进烟管道(5)相连,换热腔(12)下端和出烟管道(6)相连;
所述摇摆单元(13)包括摇摆腔(131)、复位弹簧(132)、散热翅片(133)、连杆(134)、滑动块(135),所述摇摆腔(131)设置在换热管(11)外侧壁上,所述散热翅片(133)伸入到摇摆腔(131)内部,散热翅片(133)和摇摆腔(131)滑动连接,所述复位弹簧(132)一端和散热翅片(133)侧壁紧固连接,复位弹簧(132)另一端和摇摆腔(131)内侧壁上侧紧固连接,所述连杆(134)一端和滑动块(135)铰接,连杆(134)另一端和散热翅片(133)铰接,所述滑动块(135)和摇摆腔(131)内侧壁上侧滑动连接,所述摇摆腔(131)被散热翅片(133)分割成上腔室、下腔室,所述上腔室、下腔室和换热腔(12)之间设置有折叠板,所述折叠板侧边设置有密封措施,所述下腔室上安装的折叠板上设置有流通孔,所述滑动块(135)靠近换热管(11)内通道的一侧设置有撞击块,所述撞击块和滑动块(135)紧固连接;
所述颗粒物分析组件(2)包括提取部件(21)、流通管(22)、负离子发生器(23)、负极板(24)、收集筒(25),所述提取部件(21)安装在流通管(22)内部一端,流通管(22)远离提取部件(21)的一端和气体分析组件(3)紧固连接,所述流通管(22)和出烟管道(6)侧壁紧固连接,所述负离子发生器(23)设置在流通管(22)内侧壁靠近提取部件(21)的位置,所述负极板(24)也设置在流通管(22)内侧壁中,负极板(24)位于负离子发生器(23)远离提取部件(21)的一侧,所述收集筒(25)和流通管(22)内侧壁紧密贴合,收集筒(25)位于负极板(24)远离负离子发生器(23)的一侧,所述流通管(22)侧壁和收集筒(25)对应位置处设置有连接框,所述自清洁组件(4)和连接框紧固连接;
所述提取部件(21)包括提取筒(211)、进风管(212)、位移电缸(213),所述提取筒(211)和流通管(22)滑动连接,提取筒(211)朝向换热腔(12)一侧的侧壁上设置有进气孔,所述提取筒(211)远离出烟管道(6)一侧端面设置为敞口,提取筒(211)的敞口端面处设置有支撑架,所述支撑架和位移电缸(213)的输出轴紧固连接,所述位移电缸(213)和流通管(22)外侧壁紧固连接,所述进风管(212)和流通管(22)端面朝向换热腔(12)的一侧紧固连接,所述进风管(212)的进风口通入流通管(22)内部,所述出烟管道(6)和提取筒(211)对应位置处设置有滑孔,所述进风管(212)内部设置有过滤网,所述过滤网上设置有压力感应器;
所述气体分析组件(3)包括流速限制阀(31)、气体分析仪(32)、回收管(33),所述流速限制阀(31)和流通管(22)紧固连接,所述气体分析仪(32)和流速限制阀(31)远离流通管(22)的一端紧固连接,所述气体分析仪(32)远离流速限制阀(31)的一端和回收管(33)紧固连接;
所述自清洁组件(4)包括蒸汽管(41)、散热器(42)、扇轮(43)、第一链轮(44)、第二链轮(45)、传动管(46)、离心风机(47)、转动齿圈(48)、转动齿轮(49)、控制电机(410)、拉伸电缸(411)、活动管(412)、储灰槽(413)、称重环(414),所述蒸汽管(41)和排出管(14)紧固连接,蒸汽管(41)远离排出管(14)的一端通过管道和散热器(42)紧固连接,所述散热器(42)远离蒸汽管(41)的一端和回流管(15)相连接,所述蒸汽管(41)内部设置有半圆槽,所述扇轮(43)设置在半圆槽中,扇轮(43)和蒸汽管(41)内侧壁转动连接,所述扇轮(43)和第一链轮(44)紧固连接,所述蒸汽管(41)侧壁和传动管(46)紧固连接,所述第二链轮(45)设置在传动管(46)内部,第二链轮(45)位于传动管(46)远离蒸汽管(41)的一侧,所述第二链轮(45)和第一链轮(44)通过链条传动,所述传动管(46)内部还设置有离心风机(47),所述离心风机(47)的输入轴和第二链轮(45)紧固连接,第二链轮(45)和传动管(46)转动连接,所述离心风机(47)的输出口和进风管(212)通过管道相连接,所述活动管(412)和流通管(22)的侧壁紧固连接,所述活动管(412)远离流通管(22)的一侧设置有端盖,所述端盖和活动管(412)转动连接,所述端盖侧边设置有转动齿圈(48),所述控制电机(410)和活动管(412)外侧壁紧固连接,控制电机(410)的输出轴和转动齿轮(49)紧固连接,所述转动齿轮(49)和转动齿圈(48)相互啮合,所述拉伸电缸(411)和端盖紧固连接,拉伸电缸(411)的输出轴和收集筒(25)滑动连接,所述收集筒(25)部分伸入到活动管(412)中,所述活动管(412)靠近拉伸电缸(411)一侧设置有储灰槽(413),所述储灰槽(413)和活动管(412)紧固连接,所述称重环(414)和活动管(412)内侧壁紧固连接,称重环(414)位于储灰槽(413)上方,所述活动管(412)侧壁和储灰槽(413)位置相对处设置有管道和离心风机(47)的输出口相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,其特征在于:所述收集筒(25)内部设置有若干条回收通道(251),所述回收通道(251)内侧壁上设置有若干个钩形孔(252),所述钩形孔(252)两端和回收通道(251)相连通,钩形孔(252)内部设置有暂存腔,所述暂存腔位置低于钩形孔(252)两端位置,所述收集筒(25)内部还设置有电极管(253),所述电极管(253)环绕在回收通道(251)外侧。
3.根据权利要求2所述的一种具有自清洁功能的烟气排放监测装置,其特征在于:所述提取筒(211)侧壁上设置有弧形板(2111),提取筒(211)侧壁上设置有弧形槽,所述弧形板(2111)和弧形槽滑动连接,所述弧形板(2111)和流通管(22)内壁紧固连接,所述弧形板(2111)上设置有若干个直槽孔(2112),所述直槽孔(2112)的开口方向朝向进风管(212)和提取筒(211)相对位置,所述直槽孔(2112)靠近提取筒(211)密封的一侧处设置有导向斜坡(2113)。
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