CN203929555U - 一种高精度微细颗粒物浓度监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度微细颗粒物浓度监测系统，包括依次相连接的等速取样器、取样干燥管、气体稀释器、流量控制阀、颗粒收集器和真空泵，其中，气体稀释器上接有氮气输入管，氮气输入管的入口用于通入压缩氮气，氮气输入管上沿气体流向依次设有减压阀和流量计；真空泵安装在颗粒收集器的出口端，用于抽取含尘烟气。本系统通过采样器采样法监测微细颗粒物排放浓度，颗粒收集器的样品收集介质质量均匀，可精确监测微细颗粒物浓度＜5mg/Nm3的情况，在5-30mg/Nm3检测中，相对误差≯0.5％。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境监测领域，涉及一种高精度微细颗粒物浓度监测系统。
背景技术
可吸入微细颗粒物由于其粒径较小、比表面积很大、能吸附各种有害重金属及多环芳烃，给大气环境和人类健康造成危害。各种燃烧污染物排放是PM10以下微细颗粒物的主要来源。目前，对与微细颗粒的防治，越来越引起政府以及公众的重视。新《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中，将烟尘排放浓度从50mg/Nm3修改为30mg/Nm3，重点地区要求排放＜20mg/Nm3，目前许多火电机组提出5mg/Nm3排放标准。新《火电厂大气污染物排放标准》中对烟尘浓度的测量要求按照GB/T16157-1996要求执行，即采用称重法进行测量。称重法是其他烟尘浓度监测方法的校正基础。
在原有烟尘排放标准监测中，最常用的方法为滤筒取样称重法。但是，随着新标准的执行，原有的烟尘排放监测方法中由于滤筒本身自重较大，且在称量过程中收到大气湿度等的影响，常常给测量结果造成很大误差。有文献显示，当烟尘浓度50mg/Nm3时，用滤筒法测量会出现负值的概率为15～25％；当烟尘浓度分别为20～30mg/m3时，出现负值的概率＞40％。因此，对于新《火电厂大气污染物排放标准》的颁布及实施，需要一种新的适合于烟尘中颗粒物低浓度＜10mg/Nm3的高精度测试手段。
发明内容
针对现有称重法测量烟尘颗粒物浓度误差较大的情况，本实用新型的目的在于，提供一种高精度微细颗粒物浓度监测系统，该系统能够准确监测颗粒物低浓度＜5mg/Nm3的烟尘排放。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种高精度微细颗粒物浓度监测系统，包括依次相连接的等速取样器、取样干燥管、气体稀释器、流量控制阀、颗粒收集器和真空泵，其中，气体稀释器上接有氮气输入管，氮气输入管的入口用于通入压缩氮气，氮气输入管上沿气体流向依次设有减压阀和流量计；真空泵安装在颗粒收集器的出口端，用于抽取含尘烟气。
进一步的，所述取样干燥管的管壁上设有吹扫气入口和水汽出口。
进一步的，所述取样干燥管采用高分子材料干燥管。
进一步的，所述颗粒收集器中设有4～15级收集介质。
进一步的，所述收集介质采用厚度为0.3～0.5mm的铝箔或铜箔。
本实用新型的优点在于结构简单，安装方便，适用于高湿、高温、高腐蚀性气体颗粒物排放的监测。气体稀释器能够精确调节取样气流的微细颗粒物浓度范围和流速以符合颗粒收集器测试范围。本实用新型通过采样器采样法(称重法)监测微细颗粒物排放浓度，颗粒收集器的样品收集介质质量均匀，称量采用百万分之一的微量天平，误差非常小，能够精确监测微细颗粒物浓度＜30mg/Nm3的情况，在5-30mg/Nm3检测中，相对误差≯0.5％。
附图说明
图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的高精度微细颗粒物浓度监测系统，包括依次相连接的等速取样器1、取样干燥管2、气体稀释器8、流量控制阀9、颗粒收集器10和真空泵11，其中，取样干燥管2的管壁上设有吹扫气入口3和水汽出口4，吹扫气入口3用于通入干空气；气体稀释器8上接有氮气输入管12，氮气输入管12的入口用于通入压缩氮气5，氮气输入管12上沿气体流向依次设有减压阀6和流量计7；真空泵11安装在颗粒收集器10的出口端，用于抽取含尘烟气。
等速取样器1的材质为316L不锈钢，适用于高温、高湿、腐蚀气氛。
取样干燥管2采用高分子材料干燥管，其能够单向排出水蒸气分子，不影响气体成分和颗粒物形态。其中的高分子材料包括聚四氟乙烯和全氟-3，6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸等单独材料或其共聚物。
气体稀释器8用于调节取样气体的微细颗粒物浓度和流速以符合颗粒收集器测试范围。
流量控制阀9用于控制取样气体的流量。
颗粒收集器10中设有4～15级收集介质，各级收集介质用于根据所检测含尘气体颗粒粒径的不同，对PM50-PM1的颗粒物分级收集。收集介质采用厚度为0.3～0.5mm的铝箔或铜箔。
本实用新型的工作原理如下：
自上而下的含尘烟气经等速取样器1进入后通过取样干燥管2，取样干燥管2的管壁上设置的吹扫气入口3和水汽出口4能够有效干燥烟气且不影响烟气成分及颗粒物形态；干燥后的烟气进入气体稀释器8，被来自氮气输入管12的压缩氮气5按比例稀释，压缩氮气5的通入量通过减压阀6和流量计7控制，稀释后的烟气经流量控制阀9从上至下进入颗粒收集器10，烟气中的微细颗粒物按粒径不同被逐级收集在每一级的收集介质上，通过对收集介质取样前后烘干称重得到颗粒物浓度值。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种高精度微细颗粒物浓度监测系统，其特征在于，包括依次相连接的等速取样器(1)、取样干燥管(2)、气体稀释器(8)、流量控制阀(9)、颗粒收集器(10)和真空泵(11)，其中，气体稀释器(8)上接有氮气输入管(12)，氮气输入管(12)的入口用于通入压缩氮气(5)，氮气输入管(12)上沿气体流向依次设有减压阀(6)和流量计(7)；真空泵(11)安装在颗粒收集器(10)的出口端，用于抽取含尘烟气。
2.如权利要求1所述的高精度微细颗粒物浓度监测系统，其特征在于，所述取样干燥管(2)的管壁上设有吹扫气入口(3)和水汽出口(4)。
3.如权利要求1所述的高精度微细颗粒物浓度监测系统，其特征在于，所述取样干燥管(2)采用高分子材料干燥管。
4.如权利要求1所述的高精度微细颗粒物浓度监测系统，其特征在于，所述颗粒收集器(10)中设有4～15级收集介质。
5.如权利要求4所述的高精度微细颗粒物浓度监测系统，其特征在于，所述收集介质采用厚度为0.3～0.5mm的铝箔或铜箔。
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