CN214668559U - 超低cems烟气连续排放监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了超低CEMS烟气连续排放监测装置，包括装置整体，所述装置整体一侧安装有烟囱，所述烟囱外壁上方一侧安装有探头，所述探头一侧安装有伴热管，所述伴热管下方安装有保温盒，所述保温盒外部一侧安装有油水分离器，所述油水分离器下方安装有压力开关，所述压力开关下方安装有二位三通电磁阀，所述保温盒外部另一侧安装有湿度仪，所述湿度仪一侧安装有调零电磁阀，所述调零电磁阀下方安装有空气过滤器；该超低CEMS烟气连续排放监测装置通过设置保温盒、油水分离器、电磁阀、湿度仪、空气过滤器、烟气分析仪、工控机和环保行政服务中心客户端，可以达到监测准确、成本低、系统紧凑、故障低、便于安装、运行效率高。

Description

超低CEMS烟气连续排放监测装置

技术领域

本实用新型涉及CEMS烟气排放监测装置技术领域，具体为超低CEMS烟气连续排放监测装置。

背景技术

CEMS是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,亦称“烟气排放连续监测系统”或“烟气在线监测系统”，CEMS分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成，气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物SO2、NOx等的浓度和排放总量，颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量，烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量、烟气湿度等,用于排放总量的积算和相关浓度的折算，数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门，烟尘测试由跨烟道不透明度测尘仪、β射线测尘仪发展到插入式向后散射红外光或激光测尘仪以及前散射、侧散射、电量测尘仪等，根据取样方式不同，CEMS主要可分为直接测量、抽取式测量和遥感测量3种技术。

现有技术存在以下缺陷或问题：

1、现有的烟气排放连续监测系统在样气采集输送过程中，气体从烟囱采集输送到分析仪过程中，SO2溶于水，附着在管壁上导致损失，气体在管路中温度下降，水分子液化，易于吸收污染物，气体中的杂质、气体的速度影响分析仪的数据分析的准确性；

2、由于监测目标物环境的复杂性、高尘、高湿、高污染性、烟气排放连续监测系统容易受污染物的侵蚀、损害、使测量结果数据产生偏差， 缩短监测系统的使用寿命，影响在线监测数据的准确性、有效性、这就导致检测结果间没有可比性，且监管部门无法直接采用监测数据进行污染源排放水平的评价，因此，亟需开展烟气排放连续监测系统的全面、客观的计量评价，以保障在线监测数据的准确性，有效性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供超低CEMS烟气连续排放监测装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：超低CEMS烟气连续排放监测装置，包括装置整体，所述装置整体一侧安装有烟囱，所述烟囱外壁上方一侧安装有探头，所述探头一侧安装有伴热管，所述伴热管下方安装有保温盒，所述保温盒外部一侧安装有油水分离器，所述油水分离器下方安装有压力开关，所述压力开关下方安装有二位三通电磁阀，所述保温盒外部另一侧安装有湿度仪，所述湿度仪一侧安装有调零电磁阀，所述调零电磁阀下方安装有空气过滤器。

作为本实用新型的优选技术方案，所述空气过滤器下方一侧安装有全程校准电磁阀，所述保温盒下方一侧安装有第一调压针阀，所述第一调压针阀下方安装有冷凝器，所述冷凝器上表面一侧安装有出气口，所述冷凝器上表面另一侧安装有进气口。

作为本实用新型的优选技术方案，所述保温盒下方另一侧安装有柜内标定电磁阀，所述柜内标定电磁阀下方安装有流量计，所述流量计下方安装有第二调压针阀。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二调压针阀一侧安装有烟气分析仪，所述烟气分析仪一侧安装有工控机，所述工控机一侧安装有环保行政服务中心客户端。

作为本实用新型的优选技术方案，所述保温盒外部上方一侧安装有第一抽气泵，所述第一抽气泵一侧安装有气动角座阀，所述保温盒内壁一侧安装有第一二级过滤器，所述第一二级过滤器一侧安装有第一加热块。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一加热块一侧安装有第二加热块，所述第二加热块一侧安装有第二二级过滤器，所述保温盒底部安装有双光纤气体室。

作为本实用新型的优选技术方案，所述保温盒底部一侧安装有第二抽气泵，所述双光纤气体室外部安装有光纤外壳。

作为本实用新型的优选技术方案，所述光纤外壳底部安装有壳座，所述光纤外壳顶部安装有壳盖，所述壳盖上表面安装有M三螺钉。

作为本实用新型的优选技术方案，所述壳座内部安装有内腔体，所述内腔体上表面安装有镜片。

与现有技术相比，本实用新型提供了超低CEMS烟气连续排放监测装置，具备以下有益效果：

1、该超低CEMS烟气连续排放监测装置，通过设置保温盒、第一抽气泵、第二抽气泵、气动角座阀、第一二级过滤器、第二二级过滤器、第一加热块、第二加热块、双光纤气体室，其中第一抽气泵和第二抽气泵都可以进行抽取样品中的气体和空气，但第一抽气泵和第二抽气泵分别是两种不同型号的高温泵，所以在实际中第一抽气泵和第二抽气泵只能二选一，可以根据所需的型号进行选择所需的高温泵，目的是方便选择各种型号的高温泵，而气动角座阀可以保证样品气体的流速，能节省空间利用，而第一二级过滤器和第二二级过滤器可以进行反吹过滤外部的外来气体，进行减少设备内部的微尘，减少维修成本，而第一加热块和第二加热块以往热法进行维护盒内的空气质量，降低了污染，减少了维修成本，从而可以保证了标定压力和测量压力的一致性,淘汰了以往通过压力补偿的方式,压力补偿方式当压力传感器不准确或损坏,极易导致测量数据失真,尤其在超低浓度现场尤为明显,且维护难以辨别，但此方式有效解决了,通过高温采样泵推入,流量计限流的方式保证了测量和标定压力均一致，另外保证了样气测量在稳定高温环境中测量,此加热保温盒,采用3级温控,各温控模块相互独立,确保在特殊情况下温控模块有损坏,加热温度依然正常，加热盒温度可在0-200度之闻自由设定,测量气体室因为在高温环境中,当样气进入时,不会出现有物质吸附在光学镜片上导致污染，而且以往热法测量气体室清理维护量相对比较大,但双光纤气体室因为在高温加热盒中,且前端有3级高温精细过滤器及定期自动反吹保护，气体室不易污染，在特殊非正常操作下导致污染了，气体室也极易方便清理，非专业人员也能操作，大大降低了系统维护量，为客户节约了维护成本；

2、该超低CEMS烟气连续排放监测装置，通过设置探头、伴热管、油水分离器、压力开关、二位三通电磁阀、湿度仪、调零电磁阀、空气过滤器、全程校准电磁阀、第一调压针阀、冷凝器、柜内标定电磁阀、流量计、第二调压针阀、烟气分析仪、工控机和环保行政服务中心客户端，其中探头采用不锈钢材质，并通过探头可以进行有效的吸收烟囱排出的烟气，并进行一次过滤气体，其中伴热管采用四氟管或气管四氟材质，通过伴热管可以进行保持烟气的一定温度，防止其发生粘稠的现象，不方便进行排气的问题，而油水分离器可以进行分离烟气内的水分和油气，而二位三通电磁阀可以长时间保持关闭或打开状态，能使线圈寿命更长，可在高温管道中进行使用，另外电磁阀可以进行控制流体的方向，进行灵活精准的控制，另外经流量计进行数据收集，并把流量计收集的数据进行传输到烟气分析仪内，再由烟气分析仪进行数据传输到工控机上，最后由环保行政服务中心客户端进行汇总收集处理，本新型装置整体系统气路简洁，结构紧凑，有利于安装调试，而且采用紫外热湿法与冷凝法相结合的预处理方法，监测准确、抗干扰能力强、使用寿命长，全程高温伴热，将水汽加热成气态，防止粉尘遇水结块堵塞气路，适于高湿场合，另外自动等速伴随式采样，符合烟气采样技术条件,解决了对烟气速度波动较快的二次烟气浓度的测试问题，并且支持自动调零校准和反吹操作，清洗气路，避免粉尘堵塞，有效减少现场运维的工作量，减少仪表的故障率，以及模块化设计，可单独更换测量单元、显示单元，无消耗品，运行成本低、维护周期长，运行可靠，灵敏度高，不受震动影响，无粉尘沾染，可靠性高，另外丰富的输出接口，设计智能化，集成的取样、测量、显示单元，可接入监控系统实现早期预警，及时提供仪器的状态信息，另外紫外热湿法与冷凝法相结合方法的创新点在于，其一这款烟气在线检测系统通过DOAS紫外差分的原理测量，并且结合了紫外热湿法与冷凝法的优势，测量全程伴热，具备了准确性高、体积小、使用寿命长、抗干扰能力强等优点，其二全程高温伴热系统采用紫外热湿法结合全程伴热的方式，经过两级过滤后直接进入测量池内，与传统冷凝法的相比，极大的缩短了整体气路，同时避免了因冷凝排水造成的测量误差，提高了设备的准确性和可靠性，其三机箱轻便式设计包括分析仪机箱采用特殊铝质机箱及模块化集成设计，即方便维护，又减轻了仪器整体重量，使用更加轻便，其四高灵敏度检测器设计，在分析仪的基础上，提高检测器的灵敏度和测量波段范围，最低可检测0.1ppm的气体浓度，使仪器测量范围更广，精度更高，其五扩功能设计的系统自带扩展功能，可根据客户的需求定制不同测量组份，能适应不同工况要求。

附图说明

图1为本实用新型监测装置整体结构示意图；

图2为本实用新型保温盒结构示意图；

图3为本实用新型保温盒内部结构示意图；

图4为本实用新型双光纤气体室结构示意图；

图5为本实用新型双光纤气体室内部结构示意图。

图中：1、装置整体；2、烟囱；3、探头；4、伴热管；5、保温盒；6、油水分离器；7、压力开关；8、二位三通电磁阀；9、湿度仪；10、调零电磁阀；11、空气过滤器；12、全程校准电磁阀；13、第一调压针阀；14、冷凝器；15、出气口；16、进气口；17、柜内标定电磁阀；18、流量计；19、第二调压针阀；20、烟气分析仪；21、工控机；22、环保行政服务中心客户端；23、第一抽气泵；24、气动角座阀；25、第一二级过滤器；26、第一加热块；27、第二加热块；28、第二二级过滤器；29、双光纤气体室；30、第二抽气泵；31、光纤外壳；32、壳座；33、壳盖；34、M三螺钉；35、内腔体；36、镜片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实施方案中：超低CEMS烟气连续排放监测装置，包括装置整体1，装置整体1一侧安装有烟囱2，烟囱2外壁上方一侧安装有探头3，探头3一侧安装有伴热管4，伴热管4下方安装有保温盒5，保温盒5外部一侧安装有油水分离器6，油水分离器6下方安装有压力开关7，压力开关7下方安装有二位三通电磁阀8，保温盒5外部另一侧安装有湿度仪9，湿度仪9一侧安装有调零电磁阀10，调零电磁阀10下方安装有空气过滤器11。

本实施例中，空气过滤器11下方一侧安装有全程校准电磁阀12，保温盒5下方一侧安装有第一调压针阀13，第一调压针阀13下方安装有冷凝器14，冷凝器14上表面一侧安装有出气口15，冷凝器14上表面另一侧安装有进气口16，其中空气过滤器11用于防止外部的微尘对内部的设备造成影响，以至于可以减少后期需要进行清洗的问题，而全程校准电磁阀12用来开起和关闭流通管道的作用，而保温盒5可以进行保护内部设备的处于常温状态下，防止过热影响设备运行效率，而第一调压针阀13可以进行调节压力，而冷凝器14可以对内部设备进行降温的作用，而出气口15进行排出冷气水，而进气口16进行吸收内部的热气进行降温，保温盒5下方另一侧安装有柜内标定电磁阀17，柜内标定电磁阀17下方安装有流量计18，流量计18下方安装有第二调压针阀19，其中柜内标定电磁阀17可以控制内部流体的方向，而流量计18用来测量分析仪的样品气体流量，而第二调压针阀19可以进行调节内部管道的压力，第二调压针阀19一侧安装有烟气分析仪20，烟气分析仪20一侧安装有工控机21，工控机21一侧安装有环保行政服务中心客户端22，其中烟气分析仪20可以进行分析烟气内的环境污染情况，而工控机21可以用于检测控制生产过程，而环保行政服务中心客户端22可以进行客户端控制和汇总检测的数据，保温盒5外部上方一侧安装有第一抽气泵23，第一抽气泵23一侧安装有气动角座阀24，保温盒5内壁一侧安装有第一二级过滤器25，第一二级过滤器25一侧安装有第一加热块26，其中第一抽气泵23为第一种型号的高温泵可以进行抽取样品中的气体和空气，而第二抽气泵30为第二种型号的高温泵，其中第一抽气泵23和第二抽气泵30在现实中使用时，只能两选一，目的是方便选择各种型号的高温泵，而气动角座阀24可以保证样品气体的流速，能节省空间利用，而第一二级过滤器25可以进行反吹过滤外部的外来气体，进行减少设备内部的微尘，减少维修成本，而第一加热块26以往热法进行维护盒内的空气质量，降低了污染，减少了维修成本，第一加热块26一侧安装有第二加热块27，第二加热块27一侧安装有第二二级过滤器28，保温盒5底部安装有双光纤气体室29，其中第二加热块27以往热法进行维护盒内的空气质量，降低了污染，减少了维修成本，而第二二级过滤器28也可以进行反吹过滤外部的外来气体，进行减少设备内部的微尘，减少维修成本，而双光纤气体室29可以防止外部气体进行入气体室内进行污染内部的镜片36，保温盒5底部一侧安装有第二抽气泵30，双光纤气体室外29部安装有光纤外壳31，其中第二抽气泵30为第二种型号的高温泵也可以进行抽取样品中的气体和空气，另外第二抽气泵30和第一抽气泵23在现实中使用时，可以根据所需的型号进行选择高温泵进行使用，目的是方便选择各种型号的高温泵，而光纤外壳31可以进行外部防护的作用，光纤外壳31底部安装有壳座32，光纤外壳31顶部安装有壳盖33，其中壳座32起到底部保护的作用，而壳盖33起到顶部保护的作用，壳盖33上表面安装有M三螺钉34，壳座32内部安装有内腔体35，内腔体35上表面安装有镜片36，其中通过M三螺钉34进行固定壳盖33，而内腔体35用来防止镜片36，而镜片36用于光学作用。

本实用新型的工作原理及使用流程：本新型超低CEMS烟气连续排放监测装置在使用时，首先通过烟囱2进行排出的烟气通过探头3进行过滤后，其中探头3采用不锈钢材质，再经伴热管4进输送到保温盒5内进行样气测量在稳定高温环境中测量,另外伴热管4采用四氟管或气管四氟材质，此加热保温盒5,采用三级温控,各温控模块相互独立,确保在特殊情况下温控模块有损坏,加热温度依然正常，加热盒温度可在零至二百度之间自由设定,测量气体室因为在高温环境中,当样气进入时,不会出现有物质吸附在光学镜片36上导致污染，烟气在经过气体室29后测量出SO2、NO、NO2含量，之后再经冷凝器14进行进行降温去除烟气中的大部分水分，另外再经冷凝器14进行降温至四摄氏度后，经过三通到分析流量计18上进行数据收集，然后经仪表后排空，并把流量计18收集的数据进行传输到烟气分析仪20内部氧传感器测量出氧气；再由烟气分析仪20进行数据传输到工控机21上，最后由环保行政服务中心客户端22进行汇总收集处理。

该系统是在全程热态的状态下测量出SO2、NO、NO2三种污染因子的；保证了标定和测量两种状态下的气体均在同一温度、压力下进行测量，避免了因为温度压力的不同导致测量气体浓度的不同及损耗。

该系统实现了热态下测量有吸附特性的气体参数（比如SO2、NO、NO2等），冷态下测量无吸附特性的气体参数（比如：O2、CO、CO2等）。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：包括装置整体(1)，所述装置整体(1)一侧安装有烟囱(2)，所述烟囱(2)外壁上方一侧安装有探头(3)，所述探头(3)一侧安装有伴热管(4)，所述伴热管(4)下方安装有保温盒(5)，所述保温盒(5)外部一侧安装有油水分离器(6)，所述油水分离器(6)下方安装有压力开关(7)，所述压力开关(7)下方安装有二位三通电磁阀(8)，所述保温盒(5)外部另一侧安装有湿度仪(9)，所述湿度仪(9)一侧安装有调零电磁阀(10)，所述调零电磁阀(10)下方安装有空气过滤器(11)。

2.根据权利要求1所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述空气过滤器(11)下方一侧安装有全程校准电磁阀(12)，所述保温盒(5)下方一侧安装有第一调压针阀(13)，所述第一调压针阀(13)下方安装有冷凝器(14)，所述冷凝器(14)上表面一侧安装有出气口(15)，所述冷凝器(14)上表面另一侧安装有进气口(16)。

3.根据权利要求1所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述保温盒(5)下方另一侧安装有柜内标定电磁阀(17)，所述柜内标定电磁阀(17)下方安装有流量计(18)，所述流量计(18)下方安装有第二调压针阀(19)。

4.根据权利要求3所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述第二调压针阀(19)一侧安装有烟气分析仪(20)，所述烟气分析仪(20)一侧安装有工控机(21)，所述工控机(21)一侧安装有环保行政服务中心客户端(22)。

5.根据权利要求1所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述保温盒(5)外部上方一侧安装有第一抽气泵(23)，所述第一抽气泵(23)一侧安装有气动角座阀(24)，所述保温盒(5)内壁一侧安装有第一二级过滤器(25)，所述第一二级过滤器(25)一侧安装有第一加热块(26)。

6.根据权利要求5所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述第一加热块(26)一侧安装有第二加热块(27)，所述第二加热块(27)一侧安装有第二二级过滤器(28)，所述保温盒(5)底部安装有双光纤气体室(29)。

7.根据权利要求6所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述保温盒(5)底部一侧安装有第二抽气泵(30)，所述双光纤气体室(29)外部安装有光纤外壳(31)。

8.根据权利要求7所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述光纤外壳(31)底部安装有壳座(32)，所述光纤外壳(31)顶部安装有壳盖(33)，所述壳盖(33)上表面安装有M3螺钉(34)。

9.根据权利要求8所述的超低CEMS烟气连续排放监测装置，其特征在于：所述壳座(32)内部安装有内腔体(35)，所述内腔体(35)上表面安装有镜片(36)。

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