CN210690400U - 一种在线监测烟气一氧化碳测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于在线固定污染源测量领域，具体涉及一种在线监测烟气一氧化碳测量装置。一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，包括气路系统单元和电路系统单元，其特征是，该装置外壳采用抽屉式工控机外壳，除空气转子浮子气体流量计外的气路系统单元和电路系统单元安装在抽屉式工控机外壳内部，空气转子浮子气体流量计安装在抽屉式工控机外壳的前面板上；本实用新型的有益之处是，红外烟气一氧化碳传感器寿命长，响应时间快，抗中毒性好，反应灵敏，性能稳定可靠。一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，安装在抽屉式标准工控机外壳内，整体嵌入在工控机机柜内部某一层中，检查维修方便，监测精度高，零点漂移小，数据重复性好，工作可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于在线固定污染源测量领域，具体涉及一种在线监测烟气一氧化碳测量装置。
背景技术
CEMS系统，即烟气连续排放监测系统，能对固定污染源颗粒物浓度和气态污染物浓度以及污染物排放总量进行监测，并将监测数据和信息传送到环保主管部门，以确保排污染企业污染物浓度和排放总量达标。现有的CEMS系统主要监测的污染物和烟气参数，包括二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，烟气参数还有氧含量、烟气流速、烟气湿度，温度和压力。日前，根据对毗邻京津冀周边地区"2+26”城市的持续环境监测，发现一氧化碳排放对京津的大气环境质量影响较大。为保护京津冀地区绿水青山造福人民，实现对工业企业一氧化碳排放情况实现精确管控，CEMS系统增加监测项目一氧化碳在线测量要求。新要求对环京津翼全区一氧化碳排放重点企业（所有钢铁、冶铸、铸造、化工企业），除原先CEMS系统监测项目外，增加一氧化碳自动监控设施。一氧化碳自动监控设施的核心是一氧化碳传感器。一氧化碳传感器调研，现有的一氧化碳的传感器，分为电化学传感器和红外吸收传感器。电化学传感器的技术原理，传感器内部有电解液，当一氧化碳浓度升高时，与电极里面的电解液会发生激烈反应，并产生电流，浓度越高，电流越高。通过电流的高低来衡量一氧化碳的高低。一般浓度是0- 2000PPM。红外吸收方法测量的技术原理，红外传感器的主要组件NDIR传感器是一个红外源（灯），样品室或光管，滤光器和一个红外探测器。样品室中的气体的原因根据特定波长,这些波长的衰减是由探测器测量来确定气体浓度。红外烟气分析仪相比电化学传感器寿命会很长，响应时间快，抗中毒性好，反应灵敏，性能稳定可靠。但是缺点就是功耗大，结构复杂。考虑到在线测量环境和要求，最后选定采用抽气式红外测量方法。技术方案，在原CEMS系统的设备外，单独增加一氧化碳含量测量装置，命名为一种在线监测烟气一氧化碳测量装置。一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，设计采用标准工控机机柜。由于NDIR传感器自身体积（258*51*39毫米）小，能整体安装在标准工控机内，嵌入在工控机机柜内部某一层中；标准工控机机柜，每一层各成一个系统，有利于以后参数扩展。由于该机柜与原CEMS系统装置同在一室，气路接口接在原CEMS系统预处理后的气路上。故在线监测烟气一氧化碳测量装置的气路，利用原CEMS系统已经有过滤装置和冷却装置，在样（烟）气或标气在气泵抽气作用下，过滤冷却后进入流量计，进入测量装置气室，经过气泵，排入排气道。LARK-1HRCO传感器内部有数据处理MCU，测量数据通过RS232输出到装置的MCU最小系统，MCU最小系统协调气路和电路系统的各个部件协同工作，完成监测测量；MCU最小系统在显示屏显示对应的测量数据，通过RS232给上位机上传数据。
实用新型内容
本实用新型的目的是按照对环京津翼全区一氧化碳排放重点企业（所有钢铁、冶铸、铸造、化工企业），除原先CEMS系统监测项目外，增加一氧化碳自动监控设施的要求，在原CEMS系统扩展，增加新监测项目一氧化碳在线测量要求。
本实用新型的技术方案：一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，包括气路系统单元和电路系统单元，其特征是，该在线监测烟气一氧化碳测量装置的外壳采用抽屉式工控机外壳，除空气转子浮子气体流量计外所有气路系统单元和电路系统单元的元件，均安装在抽屉式工控机外壳内部，空气转子浮子气体流量计安装在抽屉式工控机外壳的前面板上；如图1 所示，气路系统单元，包括样气进气管道、冷凝过滤装置、进气管道三通、样气进气阀、标气进气阀、空气转子浮子气体流量计、一氧化碳气体传感器、气泵和排气道，样气进气管道与冷凝过滤装置进口连接，冷凝过滤装置出口与进气管道三通连接，进气管道三通的中间接口连接样气进气阀的进气口，标气进气阀的进气口与标气罐连接，样气进气阀和标气进气阀的出气口连接空气转子浮子气体流量计进气口，空气转子浮子气体流量计的出气口连接一氧化碳气体传感器的进气口，一氧化碳气体传感器的出气口连接气泵抽气口，气泵排气口连接排气管道，调节转子流量计流量旋钮，可设置气体流量；电路系统单元，包括样气进气阀、标气进气阀、气泵、一氧化碳气体传感器、24v直流稳压电源、MCU最小系统和显示屏，24v直流稳压电源电连接气泵、一氧化碳气体传感器和MCU最小系统，一氧化碳气体传感器的串口端电连接MCU最小系统，MCU最小系统电连接上位机、显示屏、气泵、样气进气阀、标气进气阀、一氧化碳气体传感器。
本实用新型一种在线监测烟气一氧化碳测量装置的工作原理简述：一氧化碳气体传感器，需要定期标定零背景。校准过程，MCU最小系统控制标气进气阀打开，样气进气阀关闭，用空气转子浮子气体流量计标定样气流速（0.6-0.8ml/min），标气进入一氧化碳气体传感器的气室，预热10分钟后，一氧化碳气体传感器通过串口输出零，MCU最小系统在显示屏上显示浓度等于零；测量过程，MCU最小系统控制样气进气阀打开，标气进气阀关闭，样气冷却过滤后进入一氧化碳气体传感器的气室，用空气转子浮子气体流量计标定样气流速（0.6-0.8ml/min），预热10分钟后测量。一氧化碳气体传感器通过串口输出浓度信号，MCU最小系统接受后在显示屏上显示该一氧化碳的浓度, MCU最小系统上传数据给上位机。
本实用新型的有益之处是，红外一氧化碳传感器寿命长，响应时间快，抗中毒性好，反应灵敏，性能稳定可靠。一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，安装在抽屉式标准工控机外壳内，整体嵌入在工控机机柜内部某一层中，检查维修方便，监测精度高，零点漂移小，数据重复性好，工作可靠。
附图说明
图1一种在线监测烟气一氧化碳测量装置的整体结构图。
图中： 1、样气进气管道，2、冷凝过滤装置,3、进气管道三通，4、样气进气阀，5、标气进气阀,6、空气转子浮子气体流量计, 7、一氧化碳气体传感器, 8、24v直流稳压电源，9、MCU最小系统，10、显示屏，11、气泵 ，12、排气道。
具体实施方式
以固定源排放监测、安装在晋城某焦化厂、山西鑫华翔有限公司生产的XHX-CEMS系统烟雾测量系统的子系统一氧化碳测量,为实施例说明如下：一氧化碳传感器选用英国产的LARK-1L CO传感器；空气转子浮子气体流量计采用美国技术的Darhor高精度氮气氧气浮子转子气体流量计有机玻璃面板式流量计。这一款红外CO传感器采用泵吸式采样，专门针对气体分析仪和超低排放的烟气分析系统研发的，基本量程是10000ppm。LARK-1L CO的技术特点包括： 1. 分辨率可以做到20ppm以内；LARK-1HR CO的分辨率是50ppm。2. 重复性非常好，能够做到7ppm以内；LARK-1HR CO的重复性是10ppm。3. 精度也非常好，能够做到±10ppm的绝对误差；LARK-1HR CO刚刚标定完之后的绝对误差是±25ppm。4. 在500ml/min的流量下，浓度250ppm的时候，T90控制在10秒之内。这个时间和LARK-1HR CO比较接近。具体实施，一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，设计外壳采用标准工控机机柜，由于NDIR传感器自身体积（258*51*39毫米）小，该装置安装在标准抽屉式工控机外壳内，抽屉式工控机整体嵌入在工控机机柜内部某一层中；可调流量的空气转子浮子气体流量计安装在抽屉式工控机外壳的面板上，利于设置流量；抽屉式工控机外壳的背板上的气路软管与CEMS系统的气路连接。标准工控机机柜，每一层各成一个系统，有利于以后监测参数扩展。由于该机柜与原CEMS系统同在一室，气路接在原CEMS系统的气路上。气路入口，利用原CEMS系统已经有过滤装置和冷却装置，在样（烟）气或标气在气泵抽气作用下，过滤冷却后进入流量计，进入测量装置气室，经过气泵，排入排气道。LARK-1HRCO传感器内部有数据处理MCU，测量数据通过RS232输出到装置的MCU最小系统，MCU最小系统协调气路和电路系统的各个部件协同工作，完成监测测量；MCU最小系统在显示屏显示对应的测量数据，通过RS232给上位机上传数据。
本实用新型的有益之处是，本实用新型的有益之处是，红外烟气一氧化碳传感器寿命长，响应时间快，抗中毒性好，反应灵敏，性能稳定可靠。一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，安装在抽屉式标准工控机外壳内，整体嵌入在工控机机柜内部某一层中，检查维修方便，监测精度高，零点漂移小，数据重复性好，工作可靠。
Claims (1)
1.一种在线监测烟气一氧化碳测量装置，包括气路系统单元和电路系统单元，其特征是，该在线监测烟气一氧化碳测量装置的外壳采用抽屉式工控机外壳，除空气转子浮子气体流量计外所有气路系统单元和电路系统单元的元件，均安装在抽屉式工控机外壳内部，空气转子浮子气体流量计安装在抽屉式工控机外壳的前面板上；气路系统单元，包括样气进气管道、冷凝过滤装置、进气管道三通、样气进气阀、标气进气阀、空气转子浮子气体流量计、一氧化碳气体传感器、气泵和排气道，样气进气管道与冷凝过滤装置进口连接，冷凝过滤装置出口与进气管道三通连接，进气管道三通的中间接口连接样气进气阀的进气口，标气进气阀的进气口与标气罐连接，样气进气阀和标气进气阀的出气口连接空气转子浮子气体流量计进气口，空气转子浮子气体流量计的出气口连接一氧化碳气体传感器的进气口，一氧化碳气体传感器的出气口连接气泵抽气口，气泵排气口连接排气管道，调节转子流量计流量旋钮，可设置气体流量；电路系统单元，包括样气进气阀、标气进气阀、气泵、一氧化碳气体传感器、24v直流稳压电源、MCU最小系统和显示屏，24v直流稳压电源电连接气泵、一氧化碳气体传感器和MCU最小系统，一氧化碳气体传感器的串口端电连接MCU最小系统，MCU最小系统电连接上位机、显示屏、气泵、样气进气阀、标气进气阀、一氧化碳气体传感器。
Priority Applications (1)
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| CN201921291961.7U CN210690400U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种在线监测烟气一氧化碳测量装置 |
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| CN201921291961.7U Active CN210690400U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种在线监测烟气一氧化碳测量装置 |
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- 2019-08-12 CN CN201921291961.7U patent/CN210690400U/zh active Active
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