CN203869919U - 烟气中三氧化硫的采样分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气中三氧化硫的采样分离装置，它包括依次连接的采样管、过滤器、伴热管、三通阀、螺旋分离管、气体冷凝器、气体流量计、真空泵。本实用新型具有结构简单、易于维护、连续工作等特点。本实用新型采用陶瓷过滤器或不锈钢过滤器，除尘效率达到99.9%。本实用新型采用高压空气定期反吹，防止采样管和过滤器堵塞。本实用新型采用自限温电热带保持伴热管内恒温，防止温度过低导致烟气冷凝在伴热管内，有效避免了烟气采样误差和腐蚀。本实用新型采用带温度控制的电子制冷器保持螺旋分离管内恒温，烟气中三氧化硫的分离率达到100%，从而提高测量三氧化硫含量的精确度。

Description

烟气中三氧化硫的采样分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体采样装置，尤其涉及烟气中三氧化硫的采样分离装置。

背景技术

火电厂烟气中三氧化硫对设备的运行性能和环境有较大危害，如堵塞和腐蚀下游设备、降低电厂效率、增加排烟的浑浊度、作为前驱物形成PM2.5以及危害人体健康等。由于三氧化硫极易与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，在壁温低于酸露点的受热面上凝结，造成酸露点腐蚀。烟气中三氧化硫含量愈多，酸露点温度越高，腐蚀的范围就越广也越严重。烟气中的酸露点可达140～160℃。为了减少三氧化硫带来的酸露点腐蚀危害，火电厂通常将空气预热器出口温度提高到酸露点温度以上10—15℃，导致火电厂耗煤量增加。

近年来越来越多的火电厂安装了湿法烟气脱硫系统，由于湿法脱硫后净烟气的湿度较大，烟气中残存的三氧化硫极易快速转化为硫酸雾滴，对烟道和下游设备造成严重腐蚀。“十二五”计划提出普及火电厂SCR（选择性催化还原）脱硝项目，相关研究表明：SCR催化剂会促进二氧化硫氧化成三氧化硫，将使烟气中三氧化硫浓度大幅提高；而传统的湿法烟气脱硫技术只能脱除约50%的三氧化硫。因此亟需开展火电厂三氧化硫排放控制技术的研究，制定三氧化硫排放标准。烟气中三氧化硫的检测是其排放控制技术研究和排放标准制定的基础，也是控制技术成效和标准执行的检验手段；同时，检测的数据也是火电厂调整运行操作的依据，以便有效降低能耗、减少排放。

目前国内的烟气分析仪器尚未实现检测三氧化硫含量的功能，这主要是由于三氧化硫在传输到仪器测量终端过程中会以硫酸蒸汽或硫酸雾的形式凝结或粘附在传输管道上，导致采样误差和对仪器的腐蚀。

专利号为200620163937.1 的实用新型专利公开了一种烟气中三氧化硫的采样装置，包括除尘机构、采样管、螺旋收集管和抽吸机构，其中除尘机构安装在采样管的入口端，该采样管的出口端通过管路与螺旋收集管的进口连接，螺旋收集管的进、出口均位于螺旋形的上端，其出口通过硅胶软管与所述抽吸机构相通。此专利由于没有带温度控制的制冷装置，导致烟气中三氧化硫在螺旋收集管内收集不完全，从而引起三氧化硫含量测定结果有误差。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种烟气中三氧化硫的采样分离装置，通过高温采样和冷却分离，使得烟气中三氧化硫能够全部被分离，从而提高测量三氧化硫含量的精确度。

本实用新型提供了一种烟气中三氧化硫的采样分离装置，它包括依次连接的采样管、过滤器、伴热管、三通阀、螺旋分离管、气体冷凝器、气体流量计、真空泵。

进一步地，所述过滤器为陶瓷过滤器或不锈钢过滤器，用于去除烟气中灰尘。

进一步地，所述伴热管外壁上设置有自限温电热带，用于保持伴热管内恒温。

进一步地，所述三通阀的一个端口连接高压空气反吹装置，用于防止采样管和过滤器堵塞。

进一步地，所述螺旋分离管外设置有带温度控制的电子制冷器，用于保持螺旋分离管内恒温。

本实用新型的有益效果：本实用新型具有结构简单、易于维护、连续工作等特点。本实用新型采用陶瓷过滤器或不锈钢过滤器，除尘效率达到99.9%。本实用新型采用高压空气定期反吹，防止采样管和过滤器堵塞。本实用新型采用自限温电热带保持伴热管内恒温，防止温度过低导致烟气冷凝在伴热管内，有效避免了烟气采样误差和腐蚀。本实用新型采用带温度控制的电子制冷器保持螺旋分离管内恒温，烟气中三氧化硫的分离率达到100%，从而提高测量三氧化硫含量的精确度。本实用新型采用气体冷凝器将离开螺旋分离管的烟气降至常温，可以保护气体流量计和真空泵免受高温侵蚀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图1标记：101-采样管、102-过滤器、103-伴热管、104-三通阀、105-螺旋分离管、106-气体冷凝器、107-气体流量计、108-真空泵、109-自限温电热带、110-高压空气反吹装置、111-带温度控制的电子制冷器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。应当理解的是，具体实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型包括依次连接的采样管101、过滤器102、伴热管103、三通阀104、螺旋分离管105、气体冷凝器106、气体流量计107、真空泵108。采样管101插设在烟道的采样孔内，用法兰固定采样管101。过滤器102为陶瓷过滤器或不锈钢过滤器，用于去除烟气中灰尘。伴热管103外壁上设置有自限温电热带，用于保持伴热管内恒温（160℃），防止温度过低导致烟气冷凝在伴热管103内，有效避免了烟气采样误差和腐蚀。三通阀104的一个端口连接高压空气反吹装置110，高压空气定期反吹，防止采样管101和过滤器102堵塞。螺旋分离管105外设置有带温度控制的电子制冷器111，用于保持螺旋分离管105内恒温（80℃）。由于温度低于酸露点，烟气中三氧化硫冷凝成硫酸液滴，与烟气分离，全部收集在螺旋分离管105内。气体冷凝器106将离开螺旋分离管105的烟气降至常温，用于保护气体流量计107和真空泵108免受高温侵蚀。气体流量计107测量烟气采样体积流量。真空泵108提供采样分离的动力。

本实用新型的工作过程：定期开启真空泵108，开始采样。在负压作用下，烟气被抽吸入采样管101。经过过滤器102除尘后进入伴热管103，然后经过三通阀104进入螺旋分离管105。烟气中三氧化硫冷凝成为硫酸液滴，从烟气中分离，全部收集在螺旋分离管105内。离开螺旋分离管105的烟气被空气冷凝器106降至常温，然后经过气体流量计107，最后由真空泵108将烟气抽出本装置。当采样结束时，关闭真空泵108，停止采样。 

Claims (5)

1.一种烟气中三氧化硫的采样分离装置，其特征在于：它包括依次连接的采样管、过滤器、伴热管、三通阀、螺旋分离管、气体冷凝器、气体流量计、真空泵。

2.根据权利要求1所述的烟气中三氧化硫的采样分离装置，其特征在于：所述过滤器为陶瓷过滤器或不锈钢过滤器。

3.根据权利要求1所述的烟气中三氧化硫的采样分离装置，其特征在于：所述伴热管外壁上设置有自限温电热带。

4.根据权利要求1所述的烟气中三氧化硫的采样分离装置，其特征在于：所述三通阀的一个端口连接高压空气反吹装置。

5.根据权利要求1所述的烟气中三氧化硫的采样分离装置，其特征在于：所述螺旋分离管外设置有带温度控制的电子制冷器。