CN118169335A - 一种氮氧监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氮氧监测系统，涉及环保技术领域。包括氧化通道、氧气输出装置、测试仓；所述氧化通道用于氧化进入其内部的待测烟气，所述氧气输出装置的氧气输出端穿入所述氧化通道以向所述氧化通道内输出氧气，所述氧化通道的出气端与所述测试仓内部连接，所述测试仓内部安装有二氧化氮气敏传感器。本发明实施例提供了一种氮氧监测系统，能够监测烟气通道排出烟气中的氮氧化物含量。

Description

一种氮氧监测系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种氮氧监测系统。

背景技术

锅炉燃烧会产生大量烟气，烟气中的氮氧化物排入大气中会污染大气，形成酸雨。

相关技术中，利用催化还原工艺对烟气进行处理。但是，一旦脱氮装置出现故障，则会导致大量的氮氧化物进入大气而污染环境。因此，需要对排出的烟气进行实时监测，以监测是否有氮氧化物泄露。

因此，针对上述不足，急需一种氮氧监测系统，能够监测烟气通道排出烟气中的氮氧化物含量。

发明内容

本发明实施例提供了一种氮氧监测系统，能够监测烟气通道排出烟气中的氮氧化物含量。本发明的技术方案如下：

一种氮氧监测系统，包括氧化通道、氧气输出装置、测试仓；

所述氧化通道用于氧化进入其内部的待测烟气，所述氧气输出装置的氧气输出端穿入所述氧化通道以向所述氧化通道内输出氧气，所述氧化通道的出气端与所述测试仓内部连接，所述测试仓内部安装有二氧化氮气敏传感器。

可选地，所述测试仓的出气端连接有尾气处理装置，所述尾气处理装置内部装盛有碱液。

可选地，所述测试仓的进气端安装有第一气体流量计，所述第一气体流量计用于采集进入所述测试仓内部的气体的流量。

可选地，所述测试仓的进气端安装有阀门。

可选地，所述测试仓内沿烟气运动方向依次设置多个二氧化氮气敏传感器。

可选地，一种氮氧监测系统还包括烟气通道和监测通道；

所述烟气通道和所述监测通道的侧壁均包括连接口，所述烟气通道和所述监测通道通过连接口连通；

所述监测通道内安装有高压热风机，所述高压热风机用于向所述监测通道内释放高温气流，所述高温气流的温度为200~250℃，所述高温气流的流速大于所述烟气通道内的烟气流速，所述监测通道中放置有重力测量装置，所述重力测量装置连接有重力传感器，所述重力传感器用于测量所述重力测量装置的重力变化，所述监测通道的连接口位于所述高压热风机和所述重力测量装置之间的通道侧壁上，所述高压热风机的输出端朝向所述重力测量装置，所述重力测量装置包括至少一条凝结通道，所述凝结通道用于凝结硫酸氢铵熔融体；

所述监测通道的出气端连接所述氧化通道的进气口。

可选地，所述烟气通道的连接口安装有过滤网。

可选地，所述烟气通道的连接口的烟气上游安装有挡风板，所述挡风板用于阻挡部分烟气以使所述烟气通道的连接口处的烟气流速减慢。

可选地，所述烟气通道的连接口或所述监测通道的连接口安装有第二气体流量计，所述第二气体流量计用于测量进入所述监测通道的烟气的流量。

可选地，所述第二气体流量计朝向所述烟气通道的一侧安装有气体单向阀。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

通过设置氧化通道、氧气输出装置和测试仓，使得当待测烟气进入氧化通道后，烟气中的一氧化氮和氧气输出装置输出的氧气混合后发生反应，使一氧化氮转化为二氧化氮。烟气经由氧化通道进入测试仓，测试仓中的二氧化氮气敏传感器能够测试出烟气中的二氧化氮的浓度。通过设置氧化通道和氧气输出装置使烟气中的一氧化氮全部转化为二氧化氮，最终直接通过二氧化氮气敏传感器测得二氧化氮的含量，全部过程只需设置一种气敏传感器，降低了测试成本，只需测量一次，提升了测试效率和测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种氮氧监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种氮氧监测系统的结构示意图。

图中：

11-氧化通道；

12-氧气输出装置；

13-测试仓；

14-尾气处理装置；

21-烟气通道；

22-监测通道；

23-高压热风机；

24-重力测量装置；

25-凝结通道；

26-过滤网；

27-挡风板；

28-第二气体流量计；

29-气体单向阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种氮氧监测系统，包括氧化通道11、氧气输出装置12、测试仓13；

氧化通道11用于氧化进入其内部的待测烟气，氧气输出装置12的氧气输出端穿入氧化通道11以向氧化通道11内输出氧气，氧化通道11的出气端与测试仓13内部连接，测试仓13内部安装有二氧化氮气敏传感器。

在本发明实施例中，待测烟气进入氧化通道11后，待测烟气中的一氧化氮和氧气输出装置12输出的氧气混合后发生反应，使一氧化氮转化为二氧化氮。烟气经由氧化通道11进入测试仓13，测试仓13中的二氧化氮气敏传感器能够测试出烟气中的二氧化氮的浓度。通过设置氧化通道11和氧气输出装置12，使待测烟气中的一氧化氮全部转化为二氧化氮，最终直接通过二氧化氮气敏传感器测得二氧化氮的浓度，全部过程只需设置一种气敏传感器测量一次二氧化氮即可，相较于一氧化氮和二氧化氮各测一次的方案，不仅降低了测试成本，而且提升了测试效率，降低了两次测量（一氧化氮和二氧化氮各测一次）会面临的误差叠加问题，因而提高了测试精度。

可以理解的是，为了充分地氧化待测烟气中的一氧化氮，氧化通道11沿烟气运动的方向空间逐渐增大，使待测烟气流速减慢，压强增加，形成高压气体，使待测烟气中的一氧化氮充分氧化。在具体实施时，可以根据需要增加氧化通道11的长度和截面，以进一步促进氧化。

需要说明的是，氧化通道11中设置的氧气输出装置12在提供氧气的同时，还能为氧化通道11中的烟气提供动力。

在本发明的一些实施例中，测试仓13的出气端连接有尾气处理装置14，尾气处理装置14内部装盛有碱液。在本实施例中，由测试仓13出气端输出的烟气进入装盛有碱液的尾气处理装置14，烟气中的二氧化氮溶于碱液中，防止了二氧化氮排入大气而污染环境。

在本发明的一些实施例中，测试仓13的进气端安装有第一气体流量计，第一气体流量计用于采集进入测试仓13内部的气体的流量。具体地，第一气体流量计能够采集进入测试仓13的烟气的体积，结合测试仓13中的二氧化氮气敏传感器采集的二氧化氮的浓度，能够得到待测烟气中的二氧化氮的总量。

在本发明的一些实施例中，测试仓13的进气端安装有阀门。若测试仓13中的二氧化氮气敏传感器监测到二氧化氮浓度过高，则可关闭阀门，防止含高二氧化氮浓度的烟气排入大气中。

在本发明的一些实施例中，测试仓13内沿烟气运动方向依次设置多个二氧化氮气敏传感器。通过设置多个二氧化氮气敏传感器，使得在计算二氧化氮浓度时可以取多个二氧化氮气敏传感器的平均值，从而能够得到更精确的二氧化氮浓度。

请参照图2，在本发明的一些实施例中，一种氮氧监测系统还包括烟气通道21和监测通道22；烟气通道21和监测通道22的侧壁均包括连接口，烟气通道21和监测通道22通过连接口连通；监测通道22内安装有高压热风机23，高压热风机23用于向监测通道22内释放高温气流，高温气流的温度为200~250℃，高温气流的流速大于烟气通道21内的烟气流速，监测通道22中放置有重力测量装置24，重力测量装置24连接有重力传感器，重力传感器用于测量重力测量装置24的重力变化，监测通道22的连接口位于高压热风机23和重力测量装置24之间的通道侧壁上，高压热风机23的输出端朝向重力测量装置24，重力测量装置24包括至少一条凝结通道25，凝结通道25用于凝结硫酸氢铵熔融体；监测通道22的出气端连接氧气通道11的进气口。

通过设置这些部件，使发明实施例能够实现对硫酸氢铵的监测，而对硫酸氢铵的监测能够监测出脱氮装置是否发生氨气的泄露。若氨气发生泄露，泄露的氨气会与烟气中的硫氧化物生成硫酸氢铵，因此，对烟气中的硫酸氢铵进行监测能够判断脱氮装置是否发生氨气泄露。

具体地，将工厂或电厂排出的烟气通入烟气通道21，烟气通过烟气通道21排入大气中。烟气通道21和监测通道22通过各自的连接口互相连通，烟气通道21中的部分烟气可以通过连接口进入监测通道22，监测通道22相当于一个实时采样器，能够实时对烟气通道21中的烟气进行采样监测。具体地，由于监测通道22中设置有不断输出高温气流的高压热风机23，高温气流的流速比烟气通道21中的烟气流速快，使烟气通道21中的部分烟气不断进入监测通道22。进入监测通道22的烟气被高温气流加热至150~200℃，烟气中的硫酸氢铵在150~200℃呈熔融态，熔融态的硫酸氢铵穿过重力测量装置24的凝结通道25时，不断黏附在凝结通道25中。凝结在凝结通道25的硫酸氢铵会增加重力测量装置24的质量，重力传感器的增加量即为凝结的硫酸氢铵的质量。根据预设时间段内重力传感器的重力变化即可计算出烟气中的硫酸氢铵的量，进而实现对烟气中硫酸氢铵的实时监测。

需要说明的是，烟气通道21中的烟气流速可以通过流量控制阀控制，进而根据烟气通道21中的烟气流速控制高压热风机23输出的高温气流的流速，使监测通道22中高温气流的流速大于烟气通道21中的烟气流速，使烟气通道21和监测通道22之间产生压差，烟气通道21中的烟气在压差下不断进入监测通道22以完成采样。

还需要说明的是，两个连接口可以直接连接，也可以通过连接通道连接。

在本发明的一些实施例中，烟气通道21的连接口安装有过滤网26。在本发明实施例中，若烟尘进入监测通道22，可能会黏附在凝结通道25中，进而造成硫酸氢铵的计算误差。通过在烟气通道21的连接口安装过滤网26，能够防止一些烟尘进入到监测通道22中。

在本发明的一些实施例中，烟气通道21的连接口的烟气上游安装有挡风板27，挡风板27用于阻挡部分烟气以使烟气通道21的连接口处的烟气流速减慢。在本发明实施例中，设置挡风板27可以使挡风板27后面的连接口处的烟气流速减慢，增大烟气通道21和监测通道22之间的压差，提升采样速率。同时，烟气通道21中的烟气流速较小，可以减小高压热风机23的风速，进而更加节能。

可以理解的是，挡风板27可以是有弧度的新月型，也可以是平板型。

在本发明的一些实施例中，烟气通道21的连接口或监测通道22的连接口安装有第二气体流量计28，第二气体流量计28用于测量进入监测通道22的烟气的流量。在本发明实施例中，第二气体流量计28可以计算出预设时间内进入监测通道22中的烟气的量，再结合预设时间内重力传感器的重力变化能够精准测试出烟气中的硫酸氢铵的含量。

在本发明的一些实施例中，第二气体流量计28朝向烟气通道21的一侧安装有气体单向阀29。通过在第二气体流量计28朝向烟气通道21的一侧安装气体单向阀29，能够保证烟气的单向流动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种氮氧监测系统，其特征在于，包括氧化通道（11）、氧气输出装置（12）、测试仓（13）；

所述氧化通道（11）用于氧化进入其内部的待测烟气，所述氧气输出装置（12）的氧气输出端穿入所述氧化通道（11）以向所述氧化通道（11）内输出氧气，所述氧化通道（11）的出气端与所述测试仓（13）内部连接，所述测试仓（13）内部安装有二氧化氮气敏传感器。

2.根据权利要求1所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述测试仓（13）的出气端连接有尾气处理装置（14），所述尾气处理装置（14）内部装盛有碱液。

3.根据权利要求1所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述测试仓（13）的进气端安装有第一气体流量计，所述第一气体流量计用于采集进入所述测试仓（13）内部的气体的流量。

4.根据权利要求3所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述测试仓（13）的进气端安装有阀门。

5.根据权利要求1所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述测试仓（13）内沿烟气运动方向依次设置多个二氧化氮气敏传感器。

6.根据权利要求1所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，还包括烟气通道（21）和监测通道（22）；

所述烟气通道（21）和所述监测通道（22）的侧壁均包括连接口，所述烟气通道（21）和所述监测通道（22）通过连接口连通；

所述监测通道（22）内安装有高压热风机（23），所述高压热风机（23）用于向所述监测通道（22）内释放高温气流，所述高温气流的温度为200~250℃，所述高温气流的流速大于所述烟气通道（21）内的烟气流速，所述监测通道（22）中放置有重力测量装置（24），所述重力测量装置（24）连接有重力传感器，所述重力传感器用于测量所述重力测量装置（24）的重力变化，所述监测通道（22）的连接口位于所述高压热风机（23）和所述重力测量装置（24）之间的通道侧壁上，所述高压热风机（23）的输出端朝向所述重力测量装置（24），所述重力测量装置（24）包括至少一条凝结通道（25），所述凝结通道（25）用于凝结硫酸氢铵熔融体；

所述监测通道（22）的出气端连接所述氧化通道（11）的进气口。

7.根据权利要求6所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述烟气通道（21）的连接口安装有过滤网（26）。

8.根据权利要求6所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述烟气通道（21）的连接口的烟气上游安装有挡风板（27），所述挡风板（27）用于阻挡部分烟气以使所述烟气通道（21）的连接口处的烟气流速减慢。

9.根据权利要求6所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述烟气通道（21）的连接口或所述监测通道（22）的连接口安装有第二气体流量计（28），所述第二气体流量计（28）用于测量进入所述监测通道（22）的烟气的流量。

10.根据权利要求9所述的一种氮氧监测系统，其特征在于，所述第二气体流量计（28）朝向所述烟气通道（21）的一侧安装有气体单向阀（29）。