CN115931759A - 一种烟气排放的分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种烟气排放的分析系统及方法,所述系统包括:采样单元,包括取样探头、取样管线和设置于取样管线的各温度传感器;其中,所述各温度传感器的位置和数量根据所述采样单元的长度确定;监测单元,包括气体分析仪和浓度校正单元,所述浓度校正单元用于基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;数据处理单元,用于对所述监测单元的检测结果进行分析、输出。通过在采样单元增设温度传感器,通过浓度校正单元确定样气浓度值与距离值的变化关系,实现对气体浓度测量值的校正,提升测量准确性。
Description
技术领域
本申请涉及新一代信息技术领域,具体涉及一种烟气排放的分析系统及方法。
背景技术
烟气排放分析是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物的浓度和排放总量进行监测分析,并将信息实时传输到主管部门。利用新一代信息技术,对烟气排放的浓度和排放总量进行计算,从而获得更为准确的分析结果。此类分析系统一般由气态污染物监测单元、颗粒物监测单元、烟气参数监测单元和数据采集处理与通讯单元组成。其中,气态污染物监测单元一般采用直接抽取法,利用取样探头、取样管线将样气抽取至气体分析仪对气态污染物的浓度和排放总量进行分析。
目前,利用取样探头、取样管线抽取样气的方式,一般通过对样气进行全程加热来防止冷凝水的产生、管线的腐蚀等,但若取样管线较长,可能会导致伴热温度不足,使取样管线受降温影响产生冷凝水,而冷凝水不仅会吸收过滤掉样气中的颗粒物,还会吸收样气中的SO2等水溶性气体,从而影响仪器测量的准确性。
发明内容
本申请提供一种烟气排放的分析系统及方法,以解决取样管线中产生的冷凝水导致气体分析仪的准确性降低的问题。
第一方面,本申请提供一种烟气排放的分析系统,所述系统包括:
采样单元,用于获取、传输烟气的样气,所述采样单元包括取样探头、取样管线和设置于取样管线的各温度传感器;其中,所述各温度传感器的位置和数量根据所述采样单元的长度确定;
监测单元,包括气体分析仪和浓度校正单元;其中,所述气体分析仪用于获取样气的气体浓度测量值,所述浓度校正单元用于获取所述各温度传感器处的温度值,计算所述各温度传感器处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;
数据处理单元,用于对所述监测单元的检测结果进行分析、输出,所述监测单元的检测结果包括气体浓度校正值。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述采样单元的长度为所述取样探头至所述气体分析仪的距离;所述各温度传感器的位置和数量根据所述采样单元的长度确定,具体包括:获取所述采样单元的长度;判断所述采样单元的长度是否大于预设阈值,若所述采样单元的长度大于预设阈值,则在所述采样单元的取样管线上,按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,或,按第二部署方法增设第二数量的温度传感器。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述第一数量对所述采样单元的长度与所述预设阈值之差除以预设距离的商值取整后的值;所述按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以所述预设距离为步长设置温度传感器。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述第二数量为对所述采样单元的长度与所述预设阈值之差除以二倍预设距离的商值取整并加1后的值;所述按第二部署方法增设第二数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以二倍预设距离为步长设置温度传感器,并在所述预设阈值处设置一个温度传感器。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述获取所述各温度传感器处的温度值,计算所述各温度传感器处的样气浓度值,包括:获取所述各温度传感器处的温度值;获取所述气体浓度测量值;根据温度变化趋势和浓度变化趋势的关系,基于所述气体浓度测量值和所述各温度传感器处的温度值依次计算所述各温度传感器处的样气浓度值。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值,包括:获取所述各温度传感器处的温度值、距离值、样气浓度值;对所述气体浓度测量值、所述样气浓度值进行拟合,得到拟合曲线;基于所述拟合曲线计算所述取样探头处的样气的气体浓度值,并将所述取样探头处的样气的气体浓度值作为样气的气体浓度校正值。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述气体分析仪为基于多通道光谱分析技术和差分光学吸收光谱技术进行气体分析的仪器。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述采样单元还包括反吹组件,其中,所述反吹组件用于提供自动反吹功能。
根据本申请提供的一种烟气排放的分析系统,所述对所述监测单元的检测结果进行分析、输出,包括:基于所述监测单元的检测结果,对烟气排放的气体污染物的浓度和排放量进行记录、分析,绘制烟气排放统计表、专题分析表,并发送至监管中心。
第二方面,本申请还提供一种烟气排放的分析方法,所述方法应用于烟气排放的分析系统,所述方法包括:
采用采样单元获取、传输烟气的样气,所述采样单元包括取样探头、取样管线和设置于取样管线的各温度传感器;其中,所述各温度传感器的位置和数量根据所述采样单元的长度确定;
采用监测单元的气体分析仪获取样气的气体浓度测量值;
采用监测单元的浓度校正单元获取所述各温度传感器处的温度值,计算所述各温度传感器处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;
采用数据处理单元对所述监测单元的检测结果进行分析、输出,所述监测单元的检测结果包括气体浓度校正值。
综上所述,本申请实施例提供的烟气排放的分析系统及方法,通过在采样单元增设温度传感器,并计算各温度传感器处的样气浓度值,以进一步拟合得到拟合曲线,确定样气浓度值与距离值的变化关系,实现样气浓度值的动态计算,并通过计算出的取样探头处的样气浓度值对气体分析仪测量的气体浓度测量值进行校正,从而在样气传输过程中提升测量准确性,且无需改变原有的取样管线;同时,根据采样单元的长度确定增设温度传感器的位置和数量,并设计了两种不同的部署方法,在保证校正准确度的同时,第二部署方法还可以减少温度传感器的数量,节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种烟气排放的分析系统的结构示意图;
图2是本申请提供的样气浓度值与距离值的关系示意图;
图3是本申请提供的一种烟气排放的分析方法的流程示意图。
图标:100-烟气排放的分析系统;110-采样单元;1101-取样探头;1102-取样管线;1103-温度传感器;120-监测单元;1201-气体分析仪;1202-浓度校正单元;130-数据处理单元;140-电缆。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1是本申请提供的一种烟气排放的分析系统的结构示意。参照图1,所述烟气排放的分析系统100包括:采样单元110、监测单元120,数据处理单元130和电缆140。
采样单元110,用于获取、传输烟气的样气,所述采样单元110包括取样探头1101、取样管线1102和设置于取样管线的各温度传感器1103;其中,所述各温度传感器1103的位置和数量根据所述采样单元110的长度确定。
监测单元120,包括气体分析仪1201和浓度校正单元1202;其中,所述气体分析仪1201用于获取样气的气体浓度测量值,所述浓度校正单元1202用于获取所述各温度传感器1103处的温度值,计算所述各温度传感器1103处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器1103处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值。
数据处理单元130,用于对所述监测单元120的检测结果进行分析、输出,所述监测单元120的检测结果包括气体浓度校正值。
电缆140,用于连接所述监测单元120与所述数据处理单元130,以将所述监测单元120的检测结果经电缆140传输至所述数据处理单元130;还用于连接设置于取样管线的各温度传感器1103和所述浓度校正单元1202,以将所述各温度传感器1103的温度值经电缆140传输至所述浓度校正单元1202。
进一步地,所述采样单元110中,所述取样探头1101的一端与烟气排放源连接,例如,烟囱或者排烟管道等,另一端与所述取样管线1102连接,而所述取样管线1102的一端所述取样探头1101连接,另一端与所述气体分析仪1201连接。因此,所述采样单元110的长度为所述取样探头1101至所述气体分析仪1201的距离。
进一步地,所述各温度传感器1103的位置和数量根据所述采样单元110的长度确定,具体包括:
S10,获取所述采样单元110的长度;
S11,判断所述采样单元110的长度是否大于预设阈值,若所述采样单元的长度大于预设阈值,则在所述采样单元110的取样管线1102上,按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,或,按第二部署方法增设第二数量的温度传感器。
具体地,步骤S11中的所述第一数量为对所述采样单元110的长度与所述预设阈值之差除以预设距离的商值取整后的值;所述按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以所述预设距离为步长设置温度传感器。
具体地,步骤S11中的所述第二数量为对所述采样单元110的长度与所述预设阈值之差除以二倍预设距离的商值取整并加1后的值;所述按第二部署方法增设第二数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以二倍预设距离为步长设置温度传感器,并在所述预设阈值处设置一个温度传感器。
其中,所述预设距离可以根据温度传感器的监测范围确定,且所述预设距离不能超出所述监测范围,所述监测范围是指温度传感器的有效工作范围。不同类型的温度传感器采用的测温元件不同,架构设计也存在差异,其监测范围也略有不同,因此,可以根据温度传感器的类型确定所述监测范围,进而确定所述预设距离,例如,监测范围越大,所述预设距离就可以越长,而监测范围越小,所述预设距离也越短。
在上述实施例中,对于同样长度的取样管线设置同样类型的温度传感器,若采用第二种传感器部署方法,则可以减少温度传感器的数量,节省成本,具体如下:设第一数量为
n,则若
n为偶数时第二数量为
n/2+1,若
n为奇数时第二数量为(
n+1)/2。
需要说明的是,所述预设阈值的值一般是根据经验确定的最佳长度,即,在未到达最佳长度时,所述采样单元110的加热温度充足,并未产生冷凝水,或产生的冷凝水较少,对样气浓度值的影响微弱,可忽略不计;而超出最佳长度后,所述采样单元110内受降温影响产生了冷凝水,将吸收样气中的可溶性气体,降低样气浓度。所述预设阈值一般大于取样探头的长度,故增设的温度传感器一般仅在取样管线上设置;此外,在上述实施例中的取整是取小,例如,若所述采样单元110的长度与所述预设阈值之差除以预设距离的商值为9.5,取整后为9,则所述第二数量为9;又例如,若所述采样单元110的长度与所述预设阈值之差除以二倍预设距离的商值为6.5,取整后为6,则所述第二数量为取整后的6再加1,即为7。
进一步地,所述获取所述各温度传感器处的温度值,计算所述各温度传感器1103处的样气浓度值,包括:
S12,获取所述各温度传感器1103处的温度值;
具体地,根据步骤S10-S11确定所述各温度传感器1103的位置和数量。
若按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,则需要在
l 1、
l 2、…、
l n处设置
n个温度传感器,其中,第
i个温度传感器的位置为
l i=
D+
i*
d,第一数量
n= [(
L-
D)/
d],[ ]为取整函数,
L为所述采样单元110的长度,
D为所述预设阈值,
d为所述预设距离,此时需要获取
l 1、
l 2、…、
l n处的温度值
t 1、
t 2、…、
t n。
若按第二部署方法增设第二数量的温度传感器,则需要在
l 1、
l 2、…、
l n处设置
n个温度传感器,其中,第
i个温度传感器的位置为
l i=
D+(
i-1)*2
d,第二数量
n= [(
L-
D)/2
d]+1,[ ]为取整函数,
L为所述采样单元110的长度,
D为所述预设阈值,
d为所述预设距离,此时需要获取
l 1、
l 2、…、
l n处的温度值
t 1、
t 2、…、
t n。
S13,获取所述气体浓度测量值;
具体地,采用所述监测单元120的气体分析仪1201测量传输至气体分析仪1201的样气的气体浓度,作为样气的气体浓度测量值,记为
C'。
S14,根据温度变化趋势和浓度变化趋势的关系,基于所述气体浓度测量值和所述各温度传感器1103处的温度值依次计算所述各温度传感器1103处的样气浓度值。
具体地,根据温度变化趋势Δ
t和浓度变化趋势Δ
C的关系Δ
C=
a 0Δ
t+
a 1,结合所述气体浓度测量值和所述各温度传感器处的温度值依次计算所述各温度传感器处的样气浓度值。
以计算
l n处的样气浓度值
C n为例,首先获取样气的气体浓度测量值
C',和气体分析仪1201处的温度值,记为
t,然后将代入Δ
C=
C'/
C n,Δ
t=
t/
t n代入Δ
C=
a 0Δ
t+
a 1可推出
C n=
C'/(
a 0
t/
t n+
a 1)。同理,依次推算
l n-1、
l n-2、…、
l 1处浓度值,对于
l i处的样气浓度值
C i,有
C i=
C i+1/(
a 0
t i+1/
t i+
a 1)。
在一些实施例中,
a 0和
a 1为固定常数;但在另一些实施例中,由于采样单元110的长度过长,导致越靠近气体分析仪1201处降温越多,产生的冷凝水也越多,此时,为了精确地体现温度变化趋势和浓度变化趋势的关系,
a 0和
a 1也可以为变化的常数,即随各温度传感器的位置进行调整。
需要说明的是,本实施例中是根据温度变化趋势和浓度变化趋势的关系依次计算所述各温度传感器处的样气浓度值,在一些实施例中,也可以根据温度变化量和浓度变化量的关系依次计算所述各温度传感器处的样气浓度值,本申请对此不做限定。
进一步地,所述基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值,包括:
S15,获取所述各温度传感器处的温度值、距离值、样气浓度值。
具体地,根据步骤S12-S14确定所述各温度传感器的温度值、距离值、样气浓度值,其中,所述距离值为所述各温度传感器的位置,例如,第
i个温度传感器的温度值为
t i,距离值为
l i,样气浓度值为
C i。
S16,对所述气体浓度测量值、所述样气浓度值进行拟合,得到拟合曲线。
其中,所述拟合可以是线性拟合,也可以非线性拟合;所述拟合方法可以采用最小二乘法、拟牛顿法、贝叶斯拟合等;所述拟合曲线的表达式可以是多项式,也可以是指数函数、三角函数、样条函数等。本申请实施例中的拟合曲线可以是二元拟合的表达式,即距离-浓度的函数关系式,也可以是三元拟合的表达式,即距离-温度-浓度的函数关系式,具体可以根据实际的数据情况选择最合适的拟合方法、拟合表达式。
图2是本申请提供的样气浓度值与距离值的关系示意图;参照图2,图中坐标原点处的距离值、浓度值均为0,X轴表示距离,即各温度传感器处的距离值,Y轴表示浓度,即各温度传感器处的样气浓度值。所述拟合曲线为距离-浓度的函数关系式,例如
C =A0*
l 2+ A1*
l +A2,其中,A0、A1、A2为常数,通过拟合确定。所述距离-浓度的函数关系式可以反映出样气浓度值随距离值发生的动态变化。
具体地,参照图2,可以基于步骤S15获取的所述各温度传感器处的距离值、样气浓度值进行二元非线性拟合得到的距离-浓度的函数关系式,具体包括以下步骤:
a1,根据所述各温度传感器处的距离值、样气浓度值,构建对应的
n个数据坐标点(
l i,
C i);
a2,根据气体分析仪测量得到的所述样气测量浓度值构建对应的数据坐标点(
L,
C');
a3,基于
n+1个数据坐标点,采用最小二乘法进行拟合,并确保拟合曲线必过点(
L,
C'),得到拟合曲线。
具体地,还可以基于步骤S15获取的所述各温度传感器处的温度值、距离值、样气浓度值进行三元非线性拟合得到的温度-距离-浓度的函数关系式,具体包括以下步骤:
b1,根据所述各温度传感器处的温度值、距离值、样气浓度值,构建对应的
n个数据坐标点(
t i,
l i,
C i);
b2,根据气体分析仪测量得到的所述样气测量浓度值构建对应的数据坐标点(
t,
L,
C');
b3,基于
n+1个数据坐标点,采用最小二乘法进行拟合,并确保拟合曲线必过点(
t,
L,
C'),得到拟合曲线。
需要说明的是,为了确保拟合结果的准确性,可以针对温度变化趋势较快的区域,计算处于该区域内的各温度传感器前后
d距离内的样气浓度值,以增加拟合数据量,提升拟合效果。
在一些实施例中,按所述第一部署方法和所述第二部署方法增设温度传感器时,可能存在温度传感器数量较少的情况,此时同样可以通过计算中间点样气浓度值的方法增加数据量,其中,所述中间点可以是各温度传感器前后
d距离内的任一点,如第一部署方法下增加中间点
D+0.5
d、
D+0.8
d、D+1.5
d等,如第二部署方法下增加中间点
D+
d、
D+1.5
d、D+3
d、
D+3.4
d等。具体地,基于计算的所述各温度传感器处的样气浓度值
C 1、
C 2、…、
C n,进一步计算所述各温度传感器处的前后
d距离内的样气浓度值,以增加拟合数据量,提升拟合效果。
例如,按第二部署方法增设第二数量的温度传感器时,已经根据步骤S12-S14确定所述各温度传感器的温度值、距离值、样气浓度值,即
D、
D+2
d、…、
D+(
n-1)*2
d处的
n个温度值
t 1、
t 2、…、
t n,以及
n个样气浓度值
C 1、
C 2、…、
C n。此时,可以进一步计算
D+
d、
D+3
d、…的样气浓度值,以
D+
d处的浓度计算为例:可以根据
D处的样气浓度值直接计算;也可以,先根据
D、
D+2
d处的温度值估算
D+
d处的温度值,或者,根据温度值随距离值的变化获取温度-距离的拟合曲线,进而确定
D+
d处的温度值,再基于温度变化趋势Δ
t和浓度变化趋势Δ
C的关系计算得到;还可以,根据
D、
D+2
d处的样气浓度值计算得到,例如在温度变化不大的
d距离内对
D、
D+2
d处的样气浓度值对求均值。
S17,基于所述拟合曲线计算所述取样探头处的样气的气体浓度值,并将所述取样探头处的样气的气体浓度值作为样气的气体浓度校正值。
具体地,参照图2,图中拟合曲线与Y轴的交点(0,
C 0),即距离值为0时样气浓度值为
C 0,也即所述取样探头处的样气浓度值为
C 0。利用所述取样探头处的样气浓度值
C 0作为样气的气体浓度校正值,并传输至所述数据处理单元130。
需要说明的是,步骤S17中所述取样探头处的样气的气体浓度值不能按步骤S14的各温度传感器处样气浓度值的计算方法进行计算,一方面,所述取样探头处连接于烟囱或排烟管道,不方便安装温度传感器,以及后续维护等工作,另一方面,即使在所述取样探头处设置了温度传感器或者通过其他方式获取了所述取样探头处的温度值,由于取样探头远离气体分析仪,且与所述预设阈值
D的距离相对较远,若按步骤S14的计算方法进行计算无法保证准确度。因此,本申请实施例中通过步骤S15和S16,采用了拟合方法来计算所述取样探头处的样气的气体浓度值,保证了测量的准确性。
进一步地,所述监测单元120用于监测气态污染物SO2、NOx等的浓度和排放总量;所述气体分析仪1201为基于多通道光谱分析技术和差分光学吸收光谱技术进行气体分析的仪器。
其中,所述多波段光谱分析技术是指通过对气体在不同波段下的吸收光谱进行分析,以同时实现多种气体的测量,例如,紫外波段光源下可以测量在紫外波段对光波有吸收的SO2、NO等气体的浓度;所述差分光学吸收光谱技术是指先将气体的吸收光谱分解为快变和缓变两个部分,快变部分是气体分子吸收光谱的特征部分,缓变部分是干扰部分,再采用快变部分计算被测气体的浓度,从而保证测量结果的高准确性。因此,基于多通道光谱分析技术和差分光学吸收光谱技术的气体分析仪消除了烟尘、水汽、背景气体的干扰,同时也消除了测量系统波动对测量结果的影响,保证了测量的准确性和稳定性。
进一步地,所述采样单元110还包括反吹组件,其中,所述反吹组件用于提供自动反吹功能,可以防止系统组件与烟气接触时烟气中的颗粒物堵塞取样探头。在一些实施例中,所述反吹组件可以设置于所述取样探头处,采用0.4~0.6Mpa的压缩空气对取样探头进行脉冲式反吹。
进一步地,所述对所述监测单元120的检测结果进行分析、输出,包括:基于所述监测单元120的检测结果,对烟气排放的气体污染物的浓度和排放量进行记录、分析,绘制烟气排放统计表、专题分析表,并发送至监管中心。
具体地,记录检测的气体污染物的浓度,并基于烟气排放的流速等信息进一步计算气体污染物的排放量,并进行记录和绘制烟气排放统计表;还可以针对气体污染物SO2、NOx等中的某一种污染气体的排放进行专题分析,绘制专题分析表。
值得注意的是,上述实施例中的所述采样单元110的产生的冷凝水,可以通过温度传感器确定温度变化,进而判断是否会产生冷凝水,对于本领域的技术人员,可以知道,所述采样单元110的产生的冷凝水也可以通过湿度传感器检测采样单元110内的湿度变化,进而判断是否产生了冷凝水,因此,本申请实施例中的温度传感器,也可以替换为能反映冷凝水存在的传感器或者检测设备,例如湿度传感器,本申请对此不做限定。
本申请实施例提供的烟气排放的分析系统,通过在采样单元增设温度传感器,并计算各温度传感器处的样气浓度值,以进一步拟合得到拟合曲线,确定样气浓度值与距离值的变化关系,实现样气浓度值的动态计算,并通过计算出的取样探头处的样气浓度值对气体分析仪测量的气体浓度测量值进行校正,从而在样气传输过程中提升测量准确性,且无需改变原有的取样管线;同时,根据采样单元的长度确定增设温度传感器的位置和数量,并设计了两种不同的部署方法,在保证校正准确度的同时,第二部署方法还可以减少温度传感器的数量,节省成本。
图3是本申请提供的一种烟气排放的分析方法的流程示意图,所述方法应用于实现上述实施例所描述的烟气排放的分析系统。参照图3,所述方法包括:
S31,采用采样单元获取、传输烟气的样气,所述采样单元包括取样探头、取样管线和设置于取样管线的各温度传感器;其中,所述各温度传感器的位置和数量根据所述采样单元的长度确定;
S32,采用监测单元的气体分析获取样气的气体浓度测量值;
S33,采用监测单元的浓度校正单元获取所述各温度传感器处的温度值,计算所述各温度传感器处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;
S34,采用数据处理单元对所述监测单元的检测结果进行分析、输出,所述监测单元的检测结果包括气体浓度校正值。
上述一种烟气排放的分析方法的详细描述,请参见上述实施例中相关系统构成的描述,重复之处不再赘述。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所使用的作为分离部件说明的“模块”、“单元”可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合,可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烟气排放的分析系统,其特征在于,所述系统包括:
采样单元(110),用于获取、传输烟气的样气,所述采样单元(110)包括取样探头(1101)、取样管线(1102)和设置于取样管线(1102)的各温度传感器(1103);其中,所述各温度传感器(1103)的位置和数量根据所述采样单元(110)的长度确定;
监测单元(120),包括气体分析仪(1201)和浓度校正单元(1202);其中,所述气体分析仪(1201)用于获取样气的气体浓度测量值,所述浓度校正单元(1202)用于获取所述各温度传感器(1103)处的温度值,计算所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;
数据处理单元(130),用于对所述监测单元(120)的检测结果进行分析、输出,所述监测单元(120)的检测结果包括气体浓度校正值。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述采样单元(110)的长度为所述取样探头(1101)至所述气体分析仪(1201)的距离;所述各温度传感器(1103)的位置和数量根据所述采样单元(110)的长度确定,具体包括:
获取所述采样单元(110)的长度;
判断所述采样单元(110)的长度是否大于预设阈值,若所述采样单元(110)的长度大于预设阈值,则在所述采样单元(110)的取样管线(1102)上,按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,或,按第二部署方法增设第二数量的温度传感器。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一数量为对所述采样单元(110)的长度与所述预设阈值之差除以预设距离的商值取整后的值;所述按第一部署方法增设第一数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以所述预设距离为步长设置温度传感器。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二数量为对所述采样单元(110)的长度与所述预设阈值之差除以二倍预设距离的商值取整并加1后的值;所述按第二部署方法增设第二数量的温度传感器,包括:从所述预设阈值处,以二倍预设距离为步长设置温度传感器,并在所述预设阈值处设置一个温度传感器。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述获取所述各温度传感器(1103)处的温度值,计算所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值,包括:
获取所述各温度传感器(1103)处的温度值;
获取所述气体浓度测量值;
根据温度变化趋势和浓度变化趋势的关系,基于所述气体浓度测量值和所述各温度传感器(1103)处的温度值依次计算所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述基于所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值,包括:
获取所述各温度传感器(1103)处的温度值、距离值、样气浓度值;
对所述气体浓度测量值、所述样气浓度值进行拟合,得到拟合曲线;
基于所述拟合曲线计算所述取样探头(1101)处的样气的气体浓度值,并将所述取样探头(1101)处的样气的气体浓度值作为样气的气体浓度校正值。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述气体分析仪(1201)为基于多通道光谱分析技术和差分光学吸收光谱技术进行气体分析的仪器。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述采样单元(110)还包括反吹组件,其中,所述反吹组件用于提供自动反吹功能。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述对所述监测单元(120)的检测结果进行分析、输出,包括:基于所述监测单元(120)的检测结果,对烟气排放的气体污染物的浓度和排放量进行记录、分析,绘制烟气排放统计表、专题分析表,并发送至监管中心。
10.一种烟气排放的分析方法,其特征在于,所述方法应用于烟气排放的分析系统,所述方法包括:
采用采样单元(110)获取、传输烟气的样气,所述采样单元(110)包括取样探头(1101)、取样管线(1102)和设置于取样管线的各温度传感器(1103);其中,所述各温度传感器(1103)的位置和数量根据所述采样单元(110)的长度确定;
采用监测单元(120)的气体分析仪(1201)获取样气的气体浓度测量值;
采用监测单元(120)的浓度校正单元(1202)获取所述各温度传感器(1103)处的温度值,计算所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值,以及基于所述各温度传感器(1103)处的样气浓度值进行拟合得到拟合曲线,并基于所述拟合曲线计算样气的气体浓度校正值;
采用数据处理单元(130)对所述监测单元(120)的检测结果进行分析、输出,所述监测单元(120)的检测结果包括气体浓度校正值。
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Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06258269A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-16 | New Cosmos Electric Corp | 溶存ガス濃度測定方法および溶存ガス濃度測定装置 |
JP2004309391A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Riken Keiki Co Ltd | ガス濃度検出方法およびガス濃度検出装置 |
CN101290289A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-10-22 | 天津市蓝宇科工贸有限公司 | 紫外差分烟气浓度测量系统校准方法及实施装置 |
JP2008292321A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Yazaki Corp | ガス濃度測定装置 |
JP2011132936A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Horiba Ltd | Egr率測定装置 |
US20120078532A1 (en) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | David Edward Forsyth | Non-dispersive infrared sensor measurement system and method |
JP2012073098A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | ガス濃度検出方法、ガス濃度センサ |
US20140373621A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-25 | Hydrometer Gmbh | Method for determining at least one gas parameter of a flowing gas |
CN104297020A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-21 | 江苏骏龙电力科技股份有限公司 | 烟气污染采集装置及方法 |
WO2015119127A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 株式会社村田製作所 | ガス濃度検出装置 |
US20170336320A1 (en) * | 2014-10-21 | 2017-11-23 | Colorado State University Research Foundation | Laser sensor for trace gas detection |
CN110567839A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-13 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 一种脱硫烟气塔用二氧化硫排放监测管理系统 |
CN114357380A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 北京京能电力股份有限公司 | 一种基于实时测量数据的热偏差计算方法 |
US20220120666A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Tdk Corporation | Method and Device for Compensating Temperature Gradient Effects |
CN115791650A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-03-14 | 山东创宇环保科技有限公司 | 烟气的检测方法及装置 |
-
2023
- 2023-03-15 CN CN202310244751.7A patent/CN115931759B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06258269A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-16 | New Cosmos Electric Corp | 溶存ガス濃度測定方法および溶存ガス濃度測定装置 |
JP2004309391A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Riken Keiki Co Ltd | ガス濃度検出方法およびガス濃度検出装置 |
JP2008292321A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Yazaki Corp | ガス濃度測定装置 |
CN101290289A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-10-22 | 天津市蓝宇科工贸有限公司 | 紫外差分烟气浓度测量系统校准方法及实施装置 |
JP2011132936A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Horiba Ltd | Egr率測定装置 |
US20120078532A1 (en) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | David Edward Forsyth | Non-dispersive infrared sensor measurement system and method |
JP2012073098A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | ガス濃度検出方法、ガス濃度センサ |
US20140373621A1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-12-25 | Hydrometer Gmbh | Method for determining at least one gas parameter of a flowing gas |
WO2015119127A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 株式会社村田製作所 | ガス濃度検出装置 |
CN104297020A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-21 | 江苏骏龙电力科技股份有限公司 | 烟气污染采集装置及方法 |
US20170336320A1 (en) * | 2014-10-21 | 2017-11-23 | Colorado State University Research Foundation | Laser sensor for trace gas detection |
CN110567839A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-13 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 一种脱硫烟气塔用二氧化硫排放监测管理系统 |
US20220120666A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Tdk Corporation | Method and Device for Compensating Temperature Gradient Effects |
CN114357380A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 北京京能电力股份有限公司 | 一种基于实时测量数据的热偏差计算方法 |
CN115791650A (zh) * | 2022-09-28 | 2023-03-14 | 山东创宇环保科技有限公司 | 烟气的检测方法及装置 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
ZHENZHEN CHENG 等: "Temperature Compensation With Highly Integrated Ionization Sensor Array Used in Simultaneous Detection of Mixed Gases", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》 * |
张志荣;吴边;夏滑;庞涛;王高旋;孙鹏帅;董凤忠;王煜;: "基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的气体浓度测量温度影响修正方法研究", 物理学报 * |
朱卫东;朱建平;徐淮明;范黎峰;祖亮;: "烟气排放连续监测系统的烟气参数在线监测技术", 分析仪器 * |
杨清华;: "火电厂烟气监测系统的改造及应用", 重庆电力高等专科学校学报 * |
王勇;: "谈火力发电厂烟气连续监测系统", 大众科技 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115931759B (zh) | 2023-05-23 |
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