CN216349815U - 一种烟气监测系统的采样装置 - Google Patents

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肖俊峰
李晓丰
王玮
胡孟起
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Abstract

本实用新型提供的一种烟气监测系统的采样装置，包括依次连接的采样管、烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器；采样管包括多个平行且间隔设置的取样管，多个取样管的长度自取样端并沿预定方向依次递减，通过多个取样管获取不同采样点各个污染物组分侧测量值，将各取样点的污染物组分的排放值求平均，得到各个污染物组分的测量值。该采样装置及取样方法可获得更准确直观的烟气污染物排放数据用于环保监测。

Description

一种烟气监测系统的采样装置
技术领域
本实用新型涉及烟气污染物监测领域，具体为一种烟气监测系统的采样装置。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强以及国家对于大气污染监测的重视，针对烟气污染物排放的监管也日益加强。为此，国家及地方制定了相应的大气污染物排放标准，对火电厂的污染物排放提出了更为严苛的要求。
烟气分析仪作为监测污染物(SO2、NOx、CO等)排放的重要设备，需提供准确、直观的科学数据用于环保监测。因此，对其准确度的要求也越来越高。
然而，烟气分析仪在实际使用过程中，存在烟气排放监测采样点单一且不具有代表性、抽取的烟气冷凝导致SO2浓度监测结果不准确或测量仪器采样探头腐蚀等问题。
实用新型内容
为了解决烟气分析仪监测烟气排放存在的上述问题，本实用新型提出一种烟气监测系统的采样装置，该采样装置依据采样截面的直径合理布置采样点，所取出的烟气通过伴热管解决了烟气冷凝的问题，提高了烟气排放监测的准确性。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种烟气监测系统的采样装置，包括采样管、烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器；
所述采样管包括多个平行且间隔设置的取样管，多个取样管的长度自取样端并沿预定方向依次递减，最长的取样管的长度小于烟囱的半径，多个取样管的另一端与烟气前处理装置连接，烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器连接。
优选的，所述取样管通过伴热管与烟气前处理装置连接。
优选的，所述取样管的数量为采样点数量的倍数。
优选的，所述每个取样管连接一套烟气前处理装置，烟气前处理装置包括过滤器、除湿装置和疏水装置，用于对来自伴热管/连接软管的烟气进行除尘和除湿，之后将冷凝的水通过疏水装置排出。
优选的，所述烟气污染物监测仪器为烟气分析仪。
优选的，所述烟气前处理装置与烟气分析仪通过连接软管相连，烟气前处理装置的烟气经连接软管进入烟气分析仪，连接软管上设置有阀门。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种烟气监测系统的采样装置，包括依次连接的采样管、烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器；采样管包括多个平行且间隔设置的取样管，多个取样管的长度自取样端并沿预定方向依次递减，通过多个取样管获取不同采样点各个污染物组分侧测量值，将各取样点的污染物组分的排放值求平均，得到各个污染物组分的测量值。该采样装置及取样方法可获得更准确直观的烟气污染物排放数据用于环保监测。
附图说明
图1为本实用新型烟气监测系统的示意图。
图2为本实用新型烟气监测系统采样装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
参阅图1和2，一种烟气监测系统的采样装置，包括采样管、伴热管/连接软管、烟气前处理装置、烟气污染物监测仪器等组成。
所述监测系统的采样装置由多根不锈钢取样管组成，取样管的数量依据烟囱测试平台上烟气污染物测点布置截面的直径确定。
具体的，按照GB/T 10184-2015电站锅炉性能试验规程附录B推荐的圆形截面网格法等面积的划分原则及代表点的选择方法确定布置的采样点个数。依据采样点个数确定取样管的数量，取样管数量可与采样点个数相等或为倍数关系。
所述多根取样管并行焊接在一起，取样方向各取样管的间隔按照公式(1)确定。
Figure BDA0003348144310000031
式中，R为圆形截面半径，单位为米(m)；ri为测点处烟囱内壁面距测点的距离，单位为米(m)；i为测点的个数，N为圆形截面需划分的等面积圆环数。
所述伴热管/连接软管与取样管连接，从采样装置的多根取样管采取的烟气进入伴热管/连接软管，当烟气监测系统距离烟气取样口大于10m，为了避免烟气在传输过程中冷凝，烟气中的SO2溶于冷凝水引起烟气分析仪测量探头腐蚀，导致测量不准确的问题，采用伴热管解决该问题；当烟气测量系统在测试平台上测量时，由于距离较短，可以用连接软管与采样装置相连接。
所述烟气前处理装置由过滤器、除湿装置及疏水装置组成，取样管与过滤器的入口连接，过滤器的出口与除湿装置的入口连接，除湿装置的排水口与疏水装置连接，过滤器和除湿装置用于对来自伴热管/连接软管的烟气进行除尘和除湿，之后将冷凝的水通过疏水装置排出。所述烟气前处理装置中的过滤器、除湿装置及疏水装置构成一套系统，烟气前处理装置中该系统的数量与取样管的数量一致。
所述烟气污染物监测仪器为便携式烟气分析仪，可实时显示SO2、NOx及CO监测数据，也可通过数据线与电脑进行连接，使用软件进行实时控制并分析数据。
所述烟气前处理装置与烟气分析仪之间用连接软管相连，来自烟气前处理装置的烟气经连接软管进入烟气分析仪，通过软管上阀门的开闭控制烟气分析仪监测相应测点的烟气。
取样方法：
在烟囱测试平台的采样位置将上述采样装置插入，视烟气监测系统距采样位置的距离选择伴热管或连接软管，然后依次连接采样装置、烟气前处理装置及烟气污染物监测仪器。最后确认监测系统连接正确。待测试工况稳定后，开始取样监测。各取样管采样的烟气可通过烟气污染物监测仪器前端阀门的关闭实时显示各取样管烟气污染物组分。
在烟气污染物监测仪器连接之前，先进行烟气污染物监测仪器的自检和传感器归零工作，并完成烟气污染物监测仪器的监测组分与单位设置、标气校核工作。
本实用新型所提出一种烟气监测系统的采样装置及取样方法，该采样装置及取样方法解决了烟气监测过程中存在的烟气排放监测采样点单一且不具有代表性的问题，在距离采样点较远距离监测烟气污染物排放时，采用伴热管解决了抽取的烟气冷凝导致SO2浓度监测结果不准确或测量仪器采样探头腐蚀的问题。本实用新型提供的采样装置及取样方法，可获得更准确的用于环保监测的烟气污染物排放数据。
实施例1
下面以某燃气-蒸汽联合循环机组烟气污染物监测为说明例，结合附图对本实用新型具体实施例进行详细说明。
某燃气-蒸汽联合循环机组需监测100％负荷下的SO2、NOx及CO排放，用于考察机组的污染物排放水平。
本实施例的工作过程为：
某燃气-蒸汽联合循环机组烟囱测试平台上烟气污染物监测截面的烟囱直径为6米，按照GB/T 10184-2015电站锅炉性能试验规程附录B推荐的圆形截面网格法等面积的划分原则及代表点的确定方法，可沿圆周方向对称布置4个测孔，在相互垂直的两个直径上共布置24个测点。则每个测孔6个测点。监测系统采样装置由6根并行的取样管焊接组成，各取样管距烟囱内截面的距离分别为r1＝0.04R＝0.12，r2＝0.13R＝0.39，r3＝0.23R＝0.69，r4＝0.35R＝1.05，r5＝0.5R＝1.5，r6＝0.71R＝2.13。采样装置见图2。
烟气取样前，完成烟气污染物监测仪器的自检、传感器归零、监测组分与单位设置、标气校核工作。然后在烟囱测试平台的采样位置将上述采样装置插入第1个测试孔。因监测系统在烟囱测试平台上监测，则选取连接软管连接采样装置、烟气前处理装置及烟气污染物监测仪器。随后确认监测系统连接正确。待机组达到100％负荷工况稳定5分钟后，开始取样监测SO2、NOx及CO排放。通过烟气污染物监测仪器前端6个阀门的关闭实时监测各取样管烟气污染物组分。
第1个测孔烟气污染物监测完毕后，按照上述步骤依次对第2～4个测孔的各测点SO2、NOx及CO排放进行监测。完成24个点的烟气污染物监测后再次采用SO2、NO、NO2、CO标准气体对烟气分析仪进行校核，确认监测数据有效后，抽出取样管继续在清洁空气中运行8min后关机。将监测的24个测点各组分体积浓度换算为15％O2下的烟气污染物组分体积浓度，最终得到各组分换算后数据的平均值。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，包括采样管、烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器；
所述采样管包括多个平行且间隔设置的取样管，多个取样管的长度自取样端并沿预定方向依次递减，最长的取样管的长度小于烟囱的半径，多个取样管的另一端与烟气前处理装置连接，烟气前处理装置和烟气污染物监测仪器连接。
2.根据权利要求1所述的一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，所述取样管通过伴热管与烟气前处理装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，所述取样管的数量为采样点数量的倍数。
4.根据权利要求1所述的一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，所述每个取样管连接一套烟气前处理装置，烟气前处理装置包括过滤器、除湿装置和疏水装置，用于对来自伴热管/连接软管的烟气进行除尘和除湿，之后将冷凝的水通过疏水装置排出。
5.根据权利要求1所述的一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，所述烟气污染物监测仪器为烟气分析仪。
6.根据权利要求5所述的一种烟气监测系统的采样装置，其特征在于，所述烟气前处理装置与烟气分析仪通过连接软管相连，烟气前处理装置的烟气经连接软管进入烟气分析仪，连接软管上设置有阀门。
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