CN210128803U - 陶瓷纤维滤管的检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种陶瓷纤维滤管的检测系统，包括烟气模拟模块、全尺寸反应模块、烟气收集分析模块与人机交互模块。烟气模拟模块用于提供模拟烟气。全尺寸反应模块用于置放待测陶瓷纤维滤管，全尺寸反应模块连通烟气模拟模块，全尺寸反应模块加热与混合模拟烟气并导入待测陶瓷纤维滤管，全尺寸反应模块侦测待测陶瓷纤维滤管内的模拟烟气的温度与压力。烟气收集分析模块连通全尺寸反应模块，烟气收集分析模块用于收集并检测通过待测陶瓷纤维滤管内的模拟烟气。人机交互模块接收数据与控制烟气模拟模块、全尺寸反应模块与烟气收集分析模块。本申请用陶瓷纤维滤管的检测系统检测陶瓷纤维滤管的相关数据。

Description

陶瓷纤维滤管的检测系统

技术领域

本申请涉及检测系统的技术领域，尤其涉及一种陶瓷纤维滤管的检测系统。

背景技术

现今工业锅炉的高烟气体中除了含有大量的烟尘外，还有SO_x、NO_x、VOCs、CO_x和H₂S等有毒有害气体。一般地，高温烟气经过余热回收—脱硝—脱硫—除尘的传统工艺后，直接排放到大气中。

近年来，在工业锅炉除尘领域，一类由陶瓷纤维为基材制备而成的滤管材料被广泛开发并实现应用。这类材料具有过滤效率高、强度高、耐高温、抗腐蚀性能强、耐冲击、反吹效果以及再生效果俱佳等特点。

虽然陶瓷纤维滤管已经在实际工程中发挥出极佳的性能及应用趋势，但其关键性能指标(如除尘效率、背压、脱硝效率或除硫效率等)只能通过安装运行后才可监测，倘若工程出现排放不达标现象，则需要拆除已安装的陶瓷纤维滤管，重新设计参数，这势必会导致资源浪费。然而，目前尚无一种可靠有效的检测设备对陶瓷纤维滤管关键性能指标进行实验室评价。

实用新型内容

本申请实施例提供一种陶瓷纤维滤管的检测系统，以解决目前陶瓷纤维滤管通过安装运行后才可检测的问题，如此能避免安装到不合格的陶瓷纤维滤管，而导致需要拆卸与再次进行重新安装的资源浪费问题。

为解决上述问题，本申请是这样实现的：

本申请提供一种陶瓷纤维滤管的检测系统，包括烟气模拟模块、全尺寸反应模块、烟气收集分析模块与人机交互模块。烟气模拟模块用于提供模拟烟气。全尺寸反应模块用于置放待测陶瓷纤维滤管，全尺寸反应模块连通烟气模拟模块，全尺寸反应模块加热与混合模拟烟气并导入待测陶瓷纤维滤管，全尺寸反应模块侦测待测陶瓷纤维滤管内的模拟烟气的温度与压力。烟气收集分析模块连通全尺寸反应模块，烟气收集分析模块用于收集并检测通过待测陶瓷纤维滤管内的模拟烟气。人机交互模块接收数据与控制烟气模拟模块、全尺寸反应模块与烟气收集分析模块。

本申请的一个实施例中，检测系统还包括尾气处理模块，尾气处理模块包括引风单元和尾气收集处理模块，尾气收集处理模块连通烟气收集分析模块，引风单元设置于尾气收集处理模块。

本申请的一个实施例中，烟气模拟模块包括管路、烟气发生单元、冷凝换热单元、钢瓶配气单元、水蒸气发生单元与粉尘喂料单元，烟气发生单元连通于冷凝换热单元，管路一端分别连通于冷凝换热单元、钢瓶配气单元、水蒸气发生单元与粉尘喂料单元，管路另一端连通全尺寸反应模块。

本申请的一个实施例中，烟气发生单元以天然气、汽油或柴油为燃料，而提供基础模拟烟气组分，烟气发生单元的模拟烟气发生量为200m³/h。

本申请的一个实施例中，冷凝换热单元通过气体介质或液体介质对于模拟烟气进行换热，而控制模拟烟气中水蒸气含量。

本申请的一个实施例中，钢瓶配气单元还包括气体支线管与伴热带，伴热带设置于气体支线管，伴热带用于控制气体支线管的温度，气体支线管连通管路。

本申请的一个实施例中，钢瓶配气单元包含NO/N₂、SO₂/N₂、NH₃/N₂、O₂、N₂和备用气瓶各一组，钢瓶配气单元通过截止阀和质量流量计控制气体支线管内的气体流量。

本申请的一个实施例中，水蒸气发生单元具有蠕动泵，蠕动泵用于将蒸馏水直接泵入管路。

本申请的一个实施例中，粉尘喂料单元用于将粉尘输入至管路。

本申请的一个实施例中，全尺寸反应模块包括预加热混合单元和反应单元，预加热混合单元连通烟气模拟模块，反应单元连通预加热混合单元，反应单元连通烟气收集分析模块。

在本申请的实施例中，其通过陶瓷纤维滤管的检测系统可用于检测陶瓷纤维滤管的性能，并实现各种性能指标的在线测试分析。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请的陶瓷纤维滤管的检测系统的模块示意图；

图2是本申请的陶瓷纤维滤管的检测系统的单元示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

请参阅图1，本申请的陶瓷纤维滤管的检测系统的模块示意图。如图所示，本实施方式提供一种陶瓷纤维滤管的检测系统1，其可用于检测陶瓷纤维滤管或负载催化剂的催化型陶瓷纤维滤管的性能，其中催化剂可以是 V₂O₅/WO₃-TiO₂催化剂。陶瓷纤维滤管的检测系统1包括烟气模拟模块11、全尺寸反应模块13、烟气收集分析模块15与人机交互模块17。

请一并参阅图2，本申请的陶瓷纤维滤管的检测系统的单元示意图。如图所示，于本实施方式中，烟气模拟模块11包括管路111、烟气发生单元 113、冷凝换热单元115、钢瓶配气单元117、水蒸气发生单元119与粉尘喂料单元121。烟气发生单元113连通于冷凝换热单元115，管路111一端分别连通于冷凝换热单元115、钢瓶配气单元117、水蒸气发生单元119与粉尘喂料单元121，

烟气发生单元113连通于冷凝换热单元115，烟气发生单元113以天然气、汽油或柴油为燃料，并且为陶瓷纤维滤管的检测系统1提供模拟烟气，即基础烟气组成成分，其中烟气发生单元113的烟气发生量为200m³/h。又，冷凝换热单元115通过气体介质或液体介质对于烟气发生单元113所提供模拟烟气进行换热，以实现控制烟气中水蒸气含量的功能。

钢瓶配气单元117包括NO/N₂、SO₂/N₂、NH₃/N₂、O₂、N₂和备用气瓶各一组，上述各个气瓶分别连接气体支线管1171，气体支线管1171连通管路111，每一个气体支线管1171具有截止阀和质量流量计控制各气体流量，每一个气体支线管1171都有配备伴热带，使管路温度控制于30℃。气体支线管1171 导通于管路111，各个气体由气体支线管1171分别导入管路111。

水蒸气发生单元119使用蠕动泵将蒸馏水直接泵入管路111，按需求补充水蒸汽含量。

粉尘喂料单元121用于将粉尘输入至管路111。粉尘喂料单元121可将粒径为5-1000μm的粉尘输送到管路111。于本实施方式中，将200μm的粉尘通过粉尘喂料单元121输入至管路111内进行检测。其中粉尘喂料单元121 更包括称重单元，称重单元实时监测粉尘添加速度为10-90kg/h，粉尘由粉尘喂料单元121的喷嘴进入管路111，喷嘴的喷射方向与管路111内的气流流动方向一致，并采用文丘里形式(即在高速流动的气体附近会产生压强减少，从而产生吸附作用)，气流携带粉尘后的速度为10-30m/s。

于本实施方式中，烟气模拟模块11内的烟气发生单元113、冷凝换热单元115、钢瓶配气单元117、水蒸气发生单元119与粉尘喂料单元121的上述各类单元都设置相应的流量传感器和温度传感器(图未示)，将实时数据反馈至人机交互模块17内的控制软件单元171，以便随时调控各项参数。

全尺寸反应模块13包括预加热混合单元131、反应单元133与监测单元 135，预加热混合单元131连通反应单元133。其中预加热混合单元131兼具气体混合和加热功能，可通过电加热或微波加热方式将混合气体预加热至 200℃。所述全尺寸反应模块13中的反应单元133依照串联或并联的方式布置多个(约3-4个)，采用电加热或微波加热方式将反应单元133加热至300- 550℃。于本实施方式中，预加热混合单元131和反应单元133连接管路111上，每个反应单元133上均匀布置三个温度监测单元135(反应单元长度方向)，温度波动范围为±5℃；在待测样品(即陶瓷纤维滤管或负载催化剂的催化型陶瓷纤维滤管)前后两端的管路111中心处各布置两个压力监测单元135(沿气流流动方向)，精度为±0.1Pa反应陶瓷纤维滤管的背压性能。并通过相应讯号传输单元，将收集到的数据传输至人机交互模块17。

于本实施方式中，烟气收集分析模块15包括NOx、SOx、NH3和粉尘的收集检测单元151。其中水蒸汽含量采用冷凝法测定，NOx、SOx、NH3和粉尘采用电化学法或激光法或红外法进行在线检测，可实现对单个或多个组分进行同时监测，并通过信号线将数据反馈至人机交互模块17。

人机交互模块17包括用于实现参数调节和自动化运行的数据收集控制单元171，采用各类传感单元(流量、温度和压力等)将检测系统1的实时数据反馈至电脑软件上，根据实际情况通过软件数据设置独立地调控各项参数。

另外，尾气处理模块19包括引风单元191和尾气收集处理单元193。尾气收集处理单元193连通烟气收集分析模块15，引风单元191设置于尾气收集处理单元193。其中引风单元191为检测系统1提供足够的压力，检测尾气采用化学吸附法或液体吸收法进行净化处理。

于本实施方式中，基于陶瓷纤维滤管的性能评价装置的检测方法包括步骤如下：

一、参数设置：根据陶瓷纤维滤管运行时的工况参数，换算为检测时所需的参数，使烟气模拟模块能够提供相应的模拟烟气，工况较小时直接采用工况数据进行检测。

二、样品安装：采用电动葫芦将陶瓷纤维滤管2安装至反应单元133中。

三、检漏：开启烟气发生单元113、引风单元191、尾气收集处理单元193，对陶瓷纤维滤管的检测系统1内的各管路、连接处和反应单元等位置进行检漏，根据人机交互模块17中各压力数值与所设置压力的差异来判断是否漏气。

四、稳定：待检测陶瓷纤维滤管的检测系统1无漏气现象后，按照检测条件在人机交互模块17上设置或调控气体流量、粉尘、温度和压力等参数，开启陶瓷纤维滤管的检测系统1，将模拟烟气输入管路111，并在预加热混合单元131中混合加热至200℃，在反应单元133中升温至300℃，稳定72小时至各组分波动范围±5％时，进行数据记录并检测。

五、检测：陶瓷纤维滤管的检测系统1检测运行1小时后，对各组分数据变化曲线进行分析，通过人机交互模块17内置的分析计算软件得到各项性能数据，打印原始数据；

六、吹扫：陶瓷纤维滤管的检测系统1检测结束后，通入N2或空气对陶瓷纤维滤管的检测系统1进行吹扫，时间为30-60min。

综上所述，本申请提供一种提供一种陶瓷纤维滤管的检测系统，以解决目前陶瓷纤维滤管的需要通过安装运行后才可检测的问题，陶瓷纤维滤管的检测系统可用于检测陶瓷纤维滤管或负载催化剂的催化型陶瓷纤维滤管的性能，并实现各种性能指标的在线测试分析。

此外，本申请通过各种功能性模块能够高效率地同时对多个陶瓷纤维滤管进行预加热或测试，根据实际工况实现背压、脱硝效率，硫转化率和氨逃逸等性能指标的各种在线测试分析。

此外，本申请通过设计并制造一套适用于陶瓷纤维滤管的性能评价装置，对陶瓷纤维滤管的选型、生产、研发、应用和失效分析都具有优化作用。

上述仅为本申请的实施方式而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，包括：

烟气模拟模块，其用于提供模拟烟气；

全尺寸反应模块，其用于置放待测陶瓷纤维滤管，所述全尺寸反应模块连通所述烟气模拟模块，所述全尺寸反应模块加热与混合所述模拟烟气并导入所述待测陶瓷纤维滤管，所述全尺寸反应模块侦测所述待测陶瓷纤维滤管内的所述模拟烟气的温度与压力；

烟气收集分析模块，其连通所述全尺寸反应模块，所述烟气收集分析模块用于收集并检测通过所述待测陶瓷纤维滤管内的所述模拟烟气；

人机交互模块，其接收数据与控制所述烟气模拟模块、所述全尺寸反应模块与所述烟气收集分析模块。

2.如权利要求1所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，还包括尾气处理模块，所述尾气处理模块包括引风单元和尾气收集处理模块，所述尾气收集处理模块连通所述烟气收集分析模块，所述引风单元设置于所述尾气收集处理模块。

3.如权利要求1所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述烟气模拟模块包括管路、烟气发生单元、冷凝换热单元、钢瓶配气单元、水蒸气发生单元与粉尘喂料单元，所述烟气发生单元连通于所述冷凝换热单元，所述管路一端分别连通于所述冷凝换热单元、所述钢瓶配气单元、所述水蒸气发生单元与所述粉尘喂料单元，所述管路另一端连通所述全尺寸反应模块。

4.如权利要求3所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述冷凝换热单元通过气体介质或液体介质对于所述模拟烟气进行换热，而控制所述模拟烟气中水蒸气含量。

5.如权利要求3所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述钢瓶配气单元还包括气体支线管与伴热带，所述伴热带设置于所述气体支线管，所述伴热带用于控制所述气体支线管的温度，所述气体支线管连通所述管路。

6.如权利要求3所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述水蒸气发生单元具有蠕动泵，所述蠕动泵用于将蒸馏水直接泵入所述管路。

7.如权利要求3所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述粉尘喂料单元用于将粉尘输入至所述管路。

8.如权利要求1所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述全尺寸反应模块包括预加热混合单元和反应单元，所述预加热混合单元连通所述烟气模拟模块，所述反应单元连通所述预加热混合单元，所述反应单元连通所述烟气收集分析模块。

9.如权利要求1所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述烟气收集分析模块包括NOx、SOx、NH3和粉尘的收集检测单元。

10.如权利要求1所述的陶瓷纤维滤管的检测系统，其特征在于，所述人机交互模块包括用于实现控制单元参数调节和自动化运行的数据收集控制软件单元。

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