CN209893447U - 一种烟气冷凝装置及烟气在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气冷凝装置及烟气在线监测系统，包括烟气制冷室、零气制冷室和制冷器，烟气制冷室能够实现待测烟气的冷凝除水；零气制冷室能够实现零气的冷凝除水；制冷器对烟气制冷室和零气制冷室进行制冷；烟气制冷室与零气制冷室内均设有串联的两级制冷通路，能够对烟气和零气进行充分的冷凝除水，有效降低湿度对后续分析仪表的检测准确性的影响；零气与烟气分别经过独立的烟气制冷室和零气制冷室冷凝除水，能够保证冷凝处理后烟气与零气的温度一致，进入分析仪表后，温度变化小，进一步减小分析仪表测量误差。

Description

一种烟气冷凝装置及烟气在线监测系统

技术领域

本实用新型属于烟气在线监测技术领域，特别是涉及一种烟气冷凝装置及烟气在线监测系统。

背景技术

高温烟气是指火电燃煤发电工程中产生的气体，具有温度高、烟尘浓、尘粒细、含水含硫等特点。烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。因此烟气要进行处理后排放在大气中，处理后的烟气需要进行在线检测，以此来判断排放的烟气是否合格。由于烟道内的气体温度较高，湿度较大，高温对分析仪表的破坏比较大，湿度较大对分析仪表检测结果有一定影响。因此烟气在线监测系统采用的检测方法之一为：将烟道内的气体首先通过烟气冷凝装置进行制冷处理，将烟气中的水分去除，得到降温后的烟气，再送入分析仪表进行分析。

零气是指调整气体分析仪表最小刻度的气体，以及进入分析仪表时显示为零的气体。通常使用零气对分析仪表进行零点校准。烟气分析仪表测量组分包括SO₂，且SO₂极易溶于水，若零气未进行冷凝除水，则烟气在线监测系统在利用零气对分析仪表进行零点校准时，进入分析仪表内零气的温度与进入分析仪表内烟气的温度不同，会造成烟气有一定程度的温度变化，温度变化会对烟气内SO₂的含量产生一定影响，从而影响分析仪表的检测结果。随着对火电厂超低排放的改造，待检测的烟气气体浓度较低时，温度变化会造成SO₂等测量数值存在较大误差。因此需要对零气进行冷凝除水，保证冷凝后的烟气与零气温度一致，并保证良好的冷凝除水效果。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种烟气冷凝装置及烟气在线监测系统，既能够保证良好的冷凝除水效果，又能够保证冷凝后的烟气与零气温度一致，达到减少监测系统测量误差的目的。

一种烟气冷凝装置，包括箱体，还包括：

烟气制冷室，所述烟气制冷室内设有串联连接的一级烟气制冷通路和二级烟气制冷通路；

零气制冷室，所述零气制冷室内设有串联连接的一级零气制冷通路和二级零气制冷通路；

制冷器，所述制冷器用于对所述烟气制冷室和所述零气制冷室制冷。

以上技术方案优选的，所述一级烟气制冷通路包括第一冷凝管和第一连接管，所述第一冷凝管的上端设有第一进口，所述第一冷凝管的下端设有第一出口，所述第一连接管的中下方设有第一入口，所述第一连接管的上端设有第一出气口，所述第一连接管的下端设有第一出水口，所述第一连接管的所述第一入口与所述第一冷凝管的所述第一出口连接。

以上技术方案优选的，所述二级烟气制冷通路包括第二冷凝管和第二连接管，所述第二冷凝管的上端设有第二进口，所述第二冷凝管的下端设有第二出口，所述第一连接管的所述第一出气口与所述第二冷凝管的所述第二进口连接，所述第二连接管的中下方设有第二入口，所述第二连接管的上端设有第二出气口，所述第二连接管的下端设有第二出水口，所述第二连接管的第二入口与所述第二冷凝管的第二出口连接。

以上技术方案优选的，所述第一冷凝管与所述第二冷凝管绕同一轴心螺旋状盘绕构成双螺旋结构。

以上技术方案优选的，所述第一冷凝管的螺旋方向与所述第二冷凝管的螺旋方向相反。

以上技术方案优选的，所述零气制冷室与所述烟气制冷室相同设置。

以上技术方案优选的，所述制冷器为压缩机。

以上技术方案优选的，所述箱体的侧壁设有通风孔。

以上技术方案优选的，还包括温度控制器，所述温度控制器与所述制冷器电连接，用于控制所述制冷器的启闭。

一种烟气在线监测系统，包含上述任意一个烟气冷凝装置。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供的一种烟气冷凝装置，包括烟气制冷室、零气制冷室和制冷器，烟气制冷室能够实现待测烟气的冷凝除水；零气制冷室能够实现零气的冷凝除水；制冷器对烟气制冷室和零气制冷室进行制冷；烟气制冷室与零气制冷室内均设有串联的两级制冷通路，能够对烟气和零气进行充分的冷凝除水，有效降低湿度对后续分析仪表的检测准确性的影响；零气与烟气分别经过独立的烟气制冷室和零气制冷室冷凝除水，能够保证冷凝处理后烟气与零气的温度一致，烟气进入分析仪表后，温度变化小，进一步减小分析仪表测量误差。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的冷凝装置的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的左视图；

图4是图1的俯视图；

图5是本实用新型一实施例所提供的烟气制冷室的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例所提供的一级烟气制冷通路的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例所提供的二级烟气制冷通路的结构示意图。

其中：1、箱体；2、烟气制冷室；3、零气制冷室；4、制冷器；5、温度控制器；6、安装孔；7、排水泵电源线；11、通风孔；21、一级烟气制冷通路；22、二级烟气制冷通路；211、第一冷凝管；212、第一连接管；221、第二冷凝管；222、第二连接管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

随着对火电厂超低排放的改造，待检测的烟气气体浓度较低时，温度变化会造成SO₂等测量数值存在较大误差。因此需要对零气进行冷凝除水，保证冷凝后的烟气与零气温度一致，并保证良好的冷凝除水效果。本实施例一方面提供一种烟气冷凝装置，如图1-5所示，包括箱体1、烟气制冷室2、零气制冷室3和制冷器4，其中，烟气制冷室2内设有串联连接的一级烟气制冷通路21和二级烟气制冷通路22；零气制冷室3内设有串联连接的一级零气制冷通路和二级零气制冷通路；制冷器4用于对烟气制冷室2和零气制冷室3制冷。

箱体1用于对各部件提供支撑，箱体1的两侧设有安装孔6，用于烟气冷凝器的安装；烟气制冷室2用于对待测烟气进行冷凝除水；零气制冷室3用于对零气进行冷凝除水；制冷器4对烟气制冷室2和零气制冷室3进行制冷；烟气制冷室2与零气制冷室3内均设有串联的两级制冷通路，能够对烟气和零气进行充分的冷凝除水，有效降低湿度对后续分析仪表的检测准确性的影响；零气与烟气分别经过独立的烟气制冷室2和零气制冷室3冷凝除水，能够保证冷凝处理后烟气与零气的温度一致，烟气进入分析仪表后，温度变化小，进一步减小分析仪表测量误差。

具体的，如图6所示，一级烟气制冷通路21包括第一冷凝管211和第一连接管212，第一冷凝管211的上端设有第一进口，第一冷凝管211的下端设有第一出口，第一连接管212的中下方设有第一入口。第一连接管212的上端设有第一出气口，第一连接管212的下端设有第一出水口，第一连接管212的第一入口与第一冷凝管211的第一出口连接。烟气经第一冷凝管211冷凝后，产生的水受重力影响经第一连接管212的第一入口向下经第一出水口流出；一级制冷后的烟气气体较轻，在第一连接管212内上升经第一出气口流至二级烟气制冷通路22。

具体的，如图7所示，二级烟气制冷通路22包括第二冷凝管221和第二连接管222，第二冷凝管221的上端设有第二进口，第二冷凝管221的下端设有第二出口；第一连接管212的第一出气口与第二冷凝管221的第二进口连接，一级制冷后的烟气由第一出气口流出经第二进口流入第二冷凝管221；第二连接管222的中下方设有第二入口，第二连接管222的上端设有第二出气口，第二连接管222的下端设有第二出水口，第二连接管222的第二入口与第二冷凝管221的第二出口连接。烟气经第二冷凝管221冷凝后，产生的水受重力影响经第二连接管222的第二入口向下经第二出水口流出；二级制冷后的烟气气体较轻，在第二连接管222内上升经第二出气口流出待测。

优选的，第一冷凝管211与第二冷凝管221绕同一轴心螺旋状盘绕构成双螺旋结构。双螺旋结构有效减小了一级烟气制冷通路21和二级烟气制冷通路22的体积，从而减小了烟气制冷室2的安装空间，有效缩小了烟气冷凝装置的整体体积。第一冷凝管211的螺旋方向与第二冷凝管221的螺旋方向相反。

为了使零气制冷后温度工况与烟气制冷后温度工况一致，零气制冷室3与烟气制冷室2相同设置。零气制冷室3中一级零气制冷通路和二级零气制冷通路的设置与烟气制冷室2中一级烟气制冷通路21和二级烟气制冷通路22的设置相同，因此关于零气制冷室3的具体设置不再赘述。

本实施例中，制冷器4为压缩机。压缩机安装在箱体的右后方。制冷器4还可以是半导体制冷器、水冷制冷器或溴化锂吸收式制冷机等。箱体1的侧壁设有通风孔11，用于散热。

本实施例还包括温度控制器5，温度控制器5与制冷器4电连接，用于控制制冷器4的启闭。温度控制器5和制冷器4均为市售产品，本实施例中温度控制器5选用REX-C100型号温控器，制冷器4选用SC18CL-R404A型号压缩机。温度控制器5能够设定制冷范围并实时监测烟气制冷室2和零气制冷室3的制冷温度，当制冷温度达到设定温度范围时，制冷器4停止工作，当制冷温度高于设定温度范围时，制冷器4启动，从而有效控制制冷器4的制冷温度。

箱体1内还可以安装有排水泵，排水泵可以通过连接管路与烟气制冷室2的第一出水口、第二出水口和零气制冷室3相同设置的两个出水口连接，排水泵通过排水泵电源线7与外接电源连接，启动排水泵使冷凝后产生的水排出烟气冷凝装置。例如排水泵可以选用托马斯蠕动泵SR25。本申请对排水泵、温度控制器和压缩机的型号不做具体限制。

本实施例另一方面提供一种烟气在线监测系统，包含上述任意一个烟气冷凝装置。

本实施例的工作过程：烟气与零气分别经过烟气制冷室2和零气制冷室3，均经过两级制冷进行冷凝除水，冷凝处理后的烟气和零气温度工况一致，在制冷过程中温度控制器5控制制冷器4的启闭，从而有效控制制冷温度。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种烟气冷凝装置，包括箱体，其特征在于，还包括：

烟气制冷室，所述烟气制冷室内设有串联连接的一级烟气制冷通路和二级烟气制冷通路；

零气制冷室，所述零气制冷室内设有串联连接的一级零气制冷通路和二级零气制冷通路；

制冷器，所述制冷器用于对所述烟气制冷室和所述零气制冷室制冷。

2.根据权利要求1所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述一级烟气制冷通路包括第一冷凝管和第一连接管，所述第一冷凝管的上端设有第一进口，所述第一冷凝管的下端设有第一出口，所述第一连接管的中下方设有第一入口，所述第一连接管的上端设有第一出气口，所述第一连接管的下端设有第一出水口，所述第一连接管的所述第一入口与所述第一冷凝管的所述第一出口连接。

3.根据权利要求2所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述二级烟气制冷通路包括第二冷凝管和第二连接管，所述第二冷凝管的上端设有第二进口，所述第二冷凝管的下端设有第二出口，所述第一连接管的所述第一出气口与所述第二冷凝管的所述第二进口连接，所述第二连接管的中下方设有第二入口，所述第二连接管的上端设有第二出气口，所述第二连接管的下端设有第二出水口，所述第二连接管的第二入口与所述第二冷凝管的第二出口连接。

4.根据权利要求3所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述第一冷凝管与所述第二冷凝管绕同一轴心螺旋状盘绕构成双螺旋结构。

5.根据权利要求4所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述第一冷凝管的螺旋方向与所述第二冷凝管的螺旋方向相反。

6.根据权利要求1-5任一项所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述零气制冷室与所述烟气制冷室相同设置。

7.根据权利要求1所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述制冷器为压缩机。

8.根据权利要求1所述的烟气冷凝装置，其特征在于：所述箱体的侧壁设有通风孔。

9.根据权利要求1所述的烟气冷凝装置，其特征在于：还包括温度控制器，所述温度控制器与所述制冷器电连接，用于控制所述制冷器的启闭。

10.一种烟气在线监测系统，其特征在于：包含权利要求1-9任一项所述的烟气冷凝装置。

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