CN217466743U - 垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置及垃圾焚烧发电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，包括取样装置、检测容器和XRF测量头，取样装置的进口连接排烟通道，取样装置的出口连接检测容器的进口，检测容器的侧面设置有测试窗口，XRF测量头设置于检测容器外侧，且XRF测量头内的初级X射线发射管和次级X射线探测器对准测试窗口。工作过程中，取样装置将排烟通道内的飞灰样品输送到检测容器内，XRF测量头实时在线检测飞灰中的铅元素含量，通过X射线荧光光谱分析，实现飞灰中铅含量的在线、快速、准确分析，便于快速调整固化螯合剂的添加比例，避免固化不达标或浪费试剂，提升可靠性并降低成本。本实用新型还公开一种包括上述装置的垃圾焚烧发电设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及垃圾处理领域，特别是涉及一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述装置的垃圾焚烧发电设备。
背景技术
目前各地纷纷建设垃圾焚烧发电厂，一方面通过焚烧的方式使垃圾减量化，减轻了垃圾处理负担；另一方面将垃圾通过焚烧的方式产生热能用于发电，有利于变废为宝，产生了积极的社会效益。
虽然垃圾通过焚烧减少了垃圾的数量，但是垃圾中存在的有害元素铅的总量却没有减少，反而因为垃圾总量的减少导致飞灰中铅的浓度大幅增加，因此规定垃圾发电厂必须采取措施固化飞灰中的铅元素，使飞灰中铅的浸出含量符合国家标准。
现有技术中，固化飞灰中的铅元素需要使用一种比较昂贵的螯合试剂，这笔费用属于垃圾电厂的额外支出，而目前垃圾焚烧电厂飞灰中铅的固化过程中螯合剂的添加比例为固定值，同时由于不同快速准确地获取飞灰中铅含量，当飞灰中铅含量低，螯合剂就会浪费，造成飞灰固化成本增加；当飞灰中铅含量高，螯合剂就会缺乏，导致飞灰处理不达标。
而传统的分析方法(化学滴定法、ICP-MS方法、AAS方法)都需要非常长的样品前处理时间，且需要使用危险化学试剂，无法做到实时在线对垃圾焚烧飞灰中的铅进行定量分析。
因此，如何实现飞灰中铅含量的在线、快速、准确分析，对于指导优化飞灰固化工艺参数，低成本实现飞灰固化达标具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，通过XRF测量头实时在线检测铅元素含量，便于快速调整固化螯合剂的添加比例，提高可靠性并降低成本。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述装置的垃圾焚烧发电设备。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，包括取样装置、检测容器和XRF测量头，所述取样装置的进口连接排烟通道，所述取样装置的出口连接所述检测容器的进口，所述检测容器的侧面设置有测试窗口，所述XRF测量头设置于所述检测容器外侧，且所述XRF测量头内的初级X射线发射管和次级X射线探测器对准所述测试窗口。
优选地，所述取样装置通过采样管连接所述检测容器的进口，所述检测容器的出口连接有排出管，所述采样管上设置有采样开关阀，所述排出管上设置有排出开关阀，还包括用于控制所述取样装置、所述测量头、所述采样开关阀和所述排出开关阀工作的控制器。
优选地，所述检测容器上端设置有容量传感器。
优选地，所述测试窗口处设置有XRF分析专用膜。
优选地，所述XRF分析专用膜通过负压吸紧于所述测试窗口。
优选地，初级X射线发射管头部向下倾斜对准所述测试窗口，所述次级X射线探测器头部向上倾斜对准所述测试窗口。
优选地，所述取样装置包括套管、同轴设置于所述套管内的螺杆以及驱动所述螺杆的电机，所述套管的一端开口连接所述排烟通道，所述套管的另一端开口连接所述检测容器，所述螺杆通过旋转将样品由所述套管的一端输送至另一端。
优选地，所述套管水平布置，所述检测容器竖直布置，且所述检测容器位于所述套管下方。
优选地，所述检测容器出口处设置有排空泵。
本实用新型提供一种垃圾焚烧发电设备，包括排烟通道以及连接所述排烟通道的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，所述垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置具体为上述任意一项所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置。
本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，包括取样装置、检测容器和XRF测量头，取样装置的进口连接排烟通道，取样装置的出口连接检测容器的进口，检测容器的侧面设置有测试窗口，XRF测量头设置于检测容器外侧，且XRF测量头内的初级X射线发射管和次级X射线探测器对准测试窗口。
工作过程中，取样装置将排烟通道内的飞灰样品输送到检测容器内，XRF测量头实时在线检测飞灰中的铅元素含量，通过X射线荧光光谱分析，实现飞灰中铅含量的在线、快速、准确分析，便于快速调整固化螯合剂的添加比例，避免固化不达标或浪费试剂，提升可靠性并降低成本。
本实用新型还提供一种包括上述装置的垃圾焚烧发电设备，由于上述装置具有上述技术效果，上述垃圾焚烧发电设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本实用新型所提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型所提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的一种具体实施方式中检测容器的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，通过XRF测量头实时在线检测铅元素含量，便于快速调整固化螯合剂的添加比例，提高可靠性并降低成本。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述装置的垃圾焚烧发电设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的一种具体实施方式中检测容器的结构示意图。
本实用新型具体实施方式提供一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，包括取样装置1、检测容器2和XRF测量头3，取样装置1的进口连接排烟通道13，取样装置1的出口连接检测容器2的进口，检测容器2的侧面设置有测试窗口，XRF测量头3设置于检测容器2外侧，且XRF测量头3内的初级X射线发射管4和次级X射线探测器5对准测试窗口。
工作过程中，取样装置1工作将排烟通道13内的飞灰样品抽出并输送到检测容器2内，启动XRF测量头3，初级X射线发射管4发射的初级X射线通过测试窗口照射到检测容器2里面的垃圾飞灰样品上，样品被初级X射线激发辐射出次级X射线，次级X射线被次级X射线探测器5接收。
X射线荧光光谱分析技术(XRF)的基本原理是采用初级X射线发射管4产生的X射线照射样品产生次级特征X射线，这些特征X射线的能量与元素一一对应，其强度与元素的浓度呈正相关，因此通过XRF技术可以对样品进行定性和定量分析。为了获得好的重复性和准确性，需要保证分析样品表面与测量头的位置恒定以及分析样品表面是光滑的。
通过X射线荧光光谱分析，实现飞灰中铅含量的在线、快速、准确分析，实时在线检测飞灰中的铅元素含量，便于快速调整固化螯合剂的添加比例，避免固化不达标或浪费试剂，提升可靠性并降低成本。
进一步地，将XRF测量头3设置在检测容器2侧面，不会由于样品堆积导致XRF测量头3与样品相对位置产生变化，保持位置恒定，同时方便更换样品，避免样品遮挡XRF测量头3。
在本实用新型具体实施方式提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置中，为了便于实现在线控制，取样装置1通过采样管6连接检测容器2的进口，检测容器2的出口连接有排出管7，采样管6上设置有采样开关阀8，排出管7上设置有排出开关阀9，还包括用于控制取样装置1、测量头3、采样开关阀8和排出开关阀9工作的控制器10，实现样品的连续采集和排放，进而实现在线连续检测垃圾焚烧飞灰样品。进一步地，检测容器2上端设置有容量传感器11。
检测开始时，取样装置1启动，采样开关阀8打开，排出开关阀9闭合，取样装置1将飞灰样品通过采样管6持续输送至检测容器2内，直至容量传感器11探测到检测容器2内样品量足够，取样装置1停止，采样开关阀8闭合，启动XRF测量头3进行检测。检测完成后，排出开关阀9打开，检测容器2内的样品经排出管7排空后，控制排出开关阀9再次闭合，进入下一次采样、分析流程。
优先地，测试窗口处设置有XRF分析专用膜12，样品在测试窗口处利用XRF分析专用膜12形成的一个光滑平整的平面，有利于保证分析样品表面到XRF测量头3的距离保持恒定。具体地，XRF分析专用膜12通过负压吸紧于测试窗口，当然也可采用其他固定方式，如采用压条压紧等，均在本实用新型的保护范围之内。
其中，初级X射线发射管4头部向下倾斜对准测试窗口，次级X射线探测器5头部向上倾斜对准测试窗口，或根据情况调整各部件的布置方式。
在本实用新型具体实施方式提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置中，取样装置1包括套管、同轴设置于套管内的螺杆以及驱动螺杆的电机，套管的一端开口连接排烟通道13，套管的另一端开口连接检测容器2，电机驱动螺杆旋转，通过螺杆将样品由套管的一端输送至另一端，实现样品的取样输送。也可采用其他取样方式，如采用泵体实现负压抽取等。
具体地，套管水平布置，检测容器2竖直布置，且检测容器2位于套管下方，即检测容器2是进口位于上方，出口位于下方，当然，也可采用其他布置方式。
在上述各具体实施方式提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的基础上，检测容器2出口处设置有排空泵，排出样品时，可以启动排空泵，便于快速排出样品。
除了上述垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置的垃圾焚烧发电设备，该垃圾焚烧发电设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本实用新型所提供的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置及垃圾焚烧发电设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，包括取样装置(1)、检测容器(2)和XRF测量头(3)，所述取样装置(1)的进口连接排烟通道(13)，所述取样装置(1)的出口连接所述检测容器(2)的进口，所述检测容器(2)的侧面设置有测试窗口，所述XRF测量头(3)设置于所述检测容器(2)外侧，且所述XRF测量头(3)内的初级X射线发射管(4)和次级X射线探测器(5)对准所述测试窗口。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述取样装置(1)通过采样管(6)连接所述检测容器(2)的进口，所述检测容器(2)的出口连接有排出管(7)，所述采样管(6)上设置有采样开关阀(8)，所述排出管(7)上设置有排出开关阀(9)，还包括用于控制所述取样装置(1)、所述测量头(3)、所述采样开关阀(8)和所述排出开关阀(9)工作的控制器(10)。
3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述检测容器(2)上端设置有容量传感器(11)。
4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述测试窗口处设置有XRF分析专用膜(12)。
5.根据权利要求4所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述XRF分析专用膜(12)通过负压吸紧于所述测试窗口。
6.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，初级X射线发射管(4)头部向下倾斜对准所述测试窗口，所述次级X射线探测器(5)头部向上倾斜对准所述测试窗口。
7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述取样装置(1)包括套管、同轴设置于所述套管内的螺杆以及驱动所述螺杆的电机，所述套管的一端开口连接所述排烟通道(13)，所述套管的另一端开口连接所述检测容器(2)，所述螺杆通过旋转将样品由所述套管的一端输送至另一端。
8.根据权利要求7所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述套管水平布置，所述检测容器(2)竖直布置，且所述检测容器(2)位于所述套管下方。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，其特征在于，所述检测容器(2)出口处设置有排空泵。
10.一种垃圾焚烧发电设备，其特征在于，包括排烟通道(13)以及连接所述排烟通道(13)的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置，所述垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置具体为权利要求1至9任意一项所述的垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置。
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| CN202221369343.1U CN217466743U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 垃圾焚烧飞灰铅元素分析装置及垃圾焚烧发电设备 |
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