CN207248580U - 一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的so3取样系统 - Google Patents
一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的so3取样系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，过滤器、水蒸气露点检测仪及酸露点检测仪位于烟气管道内，过滤器依次经加热采样管、伴热管线、烟气冷凝器的烟气侧、冷凝管及烟气干燥器与抽气泵的入口相连通，其中，烟气冷凝器的水侧入口及水侧出口均与冷水槽相连通，冷凝管位于恒温水浴锅内，第一热电偶及第二热电偶与温度计相连接，该系统的SO3的捕集效率较高，能够有效的提高烟气中SO3的测量准确度。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气污染物减排技术领域，涉及一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统。
背景技术
随着大气污染越来越严重，SCR(selected catalytic reduction)技术在我国得到广泛应用。SCR催化剂中的活性组分-贵金属氧化物催化加速了SO2的氧化反应，因此除了燃煤中自带的硫分，SCR催化剂的催化氧化生成的SO3占了烟气中SO3和硫酸酸雾(SO3/H2SO4)的重要部分。因此，SO2对SO3氧化率已经成为评价SCR催化剂性能，SCR系统验收的一个重要指标。
研究SCR烟气脱硝过程中SO2的氧化率,必须对反应过程前后烟气中的SO2和SO3进行精确测量。目前测量SO2的手段比较多,如光学方法和电化学方法等。由于SO3的化学性质活泼,极易被烟道壁面吸附或与烟气中的水蒸气结合生成酸雾,给仪器标定和定量测量带来了很大难度。迄今为止,对复杂烟气中SO3浓度的定量测量一直是个难题。
在SO3的取样过程中，烟气进入螺旋冷凝管的温度和烟气的酸露点温度以及水蒸气的露点温度是非常重要的控制因素。取样过程中，应尽量使螺旋冷凝管内的烟气温度在烟气水蒸汽的露点温度(Tw)和酸露点温度(Ts)之间。
目前大多数SO3取样方法是通过采样泵产生的抽力使烟气依次经过加热采样管、石英过滤器、螺旋冷凝管、液滴分离器，螺旋冷凝管被放置在一个60℃以上的恒温水浴箱中，使进入冷凝管的烟气温度在酸露点温度和水蒸汽露点温度之间。此种方法，未考虑到水蒸气的露点温度或酸露点温度是受入炉煤的煤质和脱硝装置的催化剂影响的。烟气的酸露点温度和水蒸气露点温度由煤中各元素(碳，氢，氧，氮，硫，水分和灰分)决定，而脱硝装置出口的烟气酸露点除了上述影响因素外，由催化剂对SO2的氧化作用生成的SO3更是需要考虑的因素。如果煤中硫分较高，则烟气露点温度较高；反之则较低。如果煤中水分含量较高，煤燃烧产生的烟气中水蒸气的含量越高，则水蒸气的露点温度较高；反之则较低。因此，如烟气的酸露点温度较低，就要使在螺旋冷凝管内的烟气温度更低，以确保螺旋冷凝管中的烟气温度低于酸露点温度。如烟气的水蒸气露点温度较高，就要使在螺旋冷凝管内的烟气温度适当提高，以确保烟气温度高于水蒸气露点温度。另外，恒温水浴锅的水温也是要考虑的一个影响因素，如水温低于水蒸气露点温度，则当烟气会在螺旋冷凝管的壁面冷凝，冷凝的水蒸气液滴会吸附其他酸性气体，最终造成SO3的含量量无法准确计量。
可见，对所测量烟气的水蒸气露点与酸露点的实时监测对于整个SO3取样过程来讲是十分重要的。
在现有的多数SO3采样方法中，烟气在经过加热取样枪和伴热管之后的螺旋冷凝管入口的烟气温度可能会有无法冷却到酸露点温度以下的问题，尤其是在SCR脱硝装置反应器的进出口处取样时，烟气温度通常在300～400℃之间，螺旋冷凝管放通常置于恒温水浴箱60℃之中，为确保产生足够大的离心力，烟气在流经冷凝管时的速度通常很高，这样就造成冷凝管的前几级烟气温度无法冷却至酸露点以下。如烟气不能被冷却到酸露点温度以下，则烟气中气态的SO3就无法完全生成气溶胶态的SO3，导致SO3的捕集效率降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，该系统的SO3的捕集效率较高，能够有效的提高烟气中SO3的测量准确度。
为达到上述目的，本实用新型所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统包括温度计、过滤器、加热采样管、伴热管线、烟气冷凝器、冷凝管、烟气干燥器、抽气泵、恒温水浴锅、用于控制恒温水浴锅的温度控制器、用于检测烟气中水蒸气的露点温度的水蒸气露点检测仪、用于检测烟气中酸的露点温度的酸露点检测仪、用于检测冷凝管烟气侧入口处烟气温度的第一热电偶以及用于检测冷凝管烟气侧出口处烟气温度的第二热电偶；
过滤器、水蒸气露点检测仪及酸露点检测仪位于烟气管道内，过滤器依次经加热采样管、伴热管线、烟气冷凝器的烟气侧、冷凝管及烟气干燥器与抽气泵的入口相连通，其中，烟气冷凝器的水侧入口及水侧出口均与冷水槽相连通，冷凝管位于恒温水浴锅内，第一热电偶及第二热电偶与温度计相连接。
烟气干燥器经烟气流量控制阀与抽气泵相连通。
抽气泵的出口处设置有流量计。
过滤器为石英丝过滤器。
冷凝管为螺旋冷凝管。
冷水槽的出口经水泵与烟气冷凝器的水侧入口相连通。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统在具体操作时，通过第一热电偶及第二热电偶检测冷凝管入口处烟气的温度及出口处烟气的温度，再根据冷凝管入口处烟气的温度及出口处烟气的温度调节冷水槽输出的冷水的流量，从而使冷凝管入口处烟气的温度及出口处烟气的温度均位于烟气中水蒸汽的露点温度与酸的露点温度之间。另外，本实用新型通过温度控制器控制恒温水浴锅，使恒温水浴锅内水的温度高于冷凝管入口处烟气的温度，避免靠近冷凝管处烟气中的水蒸气冷凝，并使烟气中的SO3逐渐被冷凝在冷凝管的壁面形成酸雾，实现对SO3的效率捕集，进而有效的提高烟气中SO3的测量准确度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为过滤器、2为加热采样管、3为伴热管线、4为烟气冷凝器、5为第一热电偶、6为冷凝管、7为第二热电偶、8为烟气干燥器、9为烟气流量控制阀、10为抽气泵、11为流量计、12为水蒸气露点检测仪、13为酸露点检测仪、14为冷水槽、15为温度计、16为温度控制器、17为恒温水浴锅。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1，本实用新型所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统包括温度计15、过滤器1、加热采样管2、伴热管线3、烟气冷凝器4、冷凝管6、烟气干燥器8、抽气泵10、恒温水浴锅17、用于控制恒温水浴锅17的温度控制器16、用于检测烟气中水蒸气的露点温度的水蒸气露点检测仪12、用于检测烟气中酸的露点温度的酸露点检测仪13、用于检测冷凝管6烟气侧入口处烟气温度的第一热电偶5以及用于检测冷凝管6烟气侧出口处烟气温度的第二热电偶7；过滤器1、水蒸气露点检测仪12及酸露点检测仪13位于烟气管道内，过滤器1依次经加热采样管2、伴热管线3、烟气冷凝器4的烟气侧、冷凝管6及烟气干燥器8与抽气泵10的入口相连通，其中，烟气冷凝器4的水侧入口及水侧出口均与冷水槽14相连通，冷凝管6位于恒温水浴锅17内，第一热电偶5及第二热电偶7与温度计15相连接。
烟气干燥器8经烟气流量控制阀9与抽气泵10相连通；抽气泵10的出口处设置有流量计11；过滤器1为石英丝过滤器；冷凝管6为螺旋冷凝管；冷水槽14的出口经水泵与烟气冷凝器4的水侧入口相连通。
本实用新型的具体工作过程为：
通过置于烟气管道中的水蒸气露点检测仪12、酸露点检测仪13测量烟气中水蒸气的露点温度Tw及酸的露点温度Ts。
打开抽气泵10，调节烟气流量控制阀9，使抽气泵10以10L/min的速率进行抽气；同时，通过温度计15获取第一热电偶5测量的温度及第二热电偶7测量的温度，再调节冷水槽14输出冷水的流量，使烟气冷凝器4烟气侧出口处烟气的温度维持在(Tw+Ts)/2，从而确保冷凝管6进口处烟气温度及出口处烟气温度均维持在水蒸气的露点温度与酸的露点温度之间，并尽量远离两者；通过温度控制器16调节恒温水浴锅17中的水温T，使恒温水浴锅17中的水温T高于Tw约10℃左右，以防止靠近冷凝管6的烟气中的水蒸气冷凝；从冷凝管6流出的烟气经烟气干燥器8干燥，再经烟气流量控制阀9、抽气泵10及流量计11流出，完成烟气的采样，在实际操作时，采样时间设定为15分钟，采样过程中，烟气中的SO3逐渐被冷凝在冷凝管6的壁面形成酸雾，采样结束后，将冷凝管6的进口及出口密封并送至实验室进行滴定。
Claims (6)
1.一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，包括温度计(15)、过滤器(1)、加热采样管(2)、伴热管线(3)、烟气冷凝器(4)、冷凝管(6)、烟气干燥器(8)、抽气泵(10)、恒温水浴锅(17)、用于控制恒温水浴锅(17)的温度控制器(16)、用于检测烟气中水蒸气的露点温度的水蒸气露点检测仪(12)、用于检测烟气中酸的露点温度的酸露点检测仪(13)、用于检测冷凝管(6)烟气侧入口处烟气温度的第一热电偶(5)以及用于检测冷凝管(6)烟气侧出口处烟气温度的第二热电偶(7)；
过滤器(1)、水蒸气露点检测仪(12)及酸露点检测仪(13)位于烟气管道内，过滤器(1)依次经加热采样管(2)、伴热管线(3)、烟气冷凝器(4)的烟气侧、冷凝管(6)及烟气干燥器(8)与抽气泵(10)的入口相连通，其中，烟气冷凝器(4)的水侧入口及水侧出口均与冷水槽(14)相连通，冷凝管(6)位于恒温水浴锅(17)内，第一热电偶(5)及第二热电偶(7)与温度计(15)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，烟气干燥器(8)经烟气流量控制阀(9)与抽气泵(10)相连通。
3.根据权利要求1所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，抽气泵(10)的出口处设置有流量计(11)。
4.根据权利要求1所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，过滤器(1)为石英丝过滤器。
5.根据权利要求1所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，冷凝管(6)为螺旋冷凝管。
6.根据权利要求1所述的基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的SO3取样系统，其特征在于，冷水槽(14)的出口经水泵与烟气冷凝器(4)的水侧入口相连通。
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| CN201721157442.2U CN207248580U (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 一种基于烟气温度及恒温水浴锅水温控制的so3取样系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109000996A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-12-14 | 云南森雅环保科技有限公司 | 一种烟尘采样装置 |
| CN110220755A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-09-10 | 福建省锅炉压力容器检验研究院 | 一种固定污染源烟气中硫酸雾采样设备 |
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2017
- 2017-09-11 CN CN201721157442.2U patent/CN207248580U/zh not_active Expired - Fee Related
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