CN217687307U - 固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及固定污染源监测领域，具体涉及一种固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置；包括设置于烟道处的皮托管、热电偶、颗粒物采样管和阻容法含湿量测量装置；热电偶也与烟气流速测量装置连接，颗粒物采样管通过管路连接有颗粒物采样系统，所述阻容法含湿量测量装置和烟气流速测量装置的输出端也均与颗粒物采样系统连接；本实用新型实现了烟气湿度测量和输出与颗粒物采样和废气排放量测量同步进行，从根本上解决了颗粒物采样和废气排放量测量过程中含湿量测量和输入的及时性，保证了烟气中湿度变化情况下测量结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及固定污染源监测领域，具体涉及一种固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置。
背景技术
固定污染源—本文指各类生产过程(如燃料锅炉、炉窑等)或废物处置过程(如垃圾焚烧)产生的废气，通过烟道、烟囱或排气筒等向空气中排放的污染源。颗粒物—指燃料或其它物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。排气中水分含量—又称烟气含湿量、含水量或烟气湿度，是指排气中水分所占的体积百分比。
在固定污染源监测中，含湿量是三个重要的烟气参数之一(另外两个是排气温度、排气流速)，也是在线设备的比对参数。目前采用重量法、冷凝法或仪器法(干湿球法和阻容法)测量后，手工输入至颗粒物采样仪器中，参与采样流量、废气排放量的计算(见公式(1)、公式(2))。
Qr—颗粒物等速采样流量，L/min；
d—采样嘴直径，mm；
Vsi—监测点气流速度，m/s；
Ba—大气压力，Pa；
Ps—管道内气体静压，Pa；
ts—管道内气体温度，℃；
Pr—流量计前气体压力，Pa；
tr—流量计前气体温度，℃；
Msd—干排气的分子量，kg/kmol；
Xsw—含湿量，即排气中水分含量体积百分数，％。
Qsn—标准状态下干排气流量，m3/h；
Xsw—含湿量，即排气中水分含量体积百分数，％；
Ba—大气压力，Pa；
Ps—管道内气体静压，Pa；
ts—管道内气体温度，℃；
Qs—工况下湿排气流量，m3/h
目前常用的几种含湿量测量装置，分别为：干湿球法测量排气中水分含量的装置、冷凝法法测量排气中水分含量的装置、重量法测量排气中水分含量的装置和阻容法测量排气中水分含量的装置，均为单独测量含湿量后手工输入颗粒物采样和废气排放量测量装置。
存在的主要问题是：1)含湿量为预测后输入，与颗粒物采样和废气排放量测量不同步；2)在含湿量不稳定、数值变化较大的情况下，影响颗粒物采样和废气排放量测量的准确性；3)无法实现与废气排放连续监测系统“湿度”(即含湿量)的同步比对监测。
发明内容
本实用新型为解决目前固定污染源监测中含湿量测量与温度、流速、颗粒物采样不同步(目前为单独测量或预先输入方式)，含湿量波动较大时颗粒物和废气排放量测量不准确，且不能实现与在线监测仪器同参数比对的难题，提供一种将含湿量测量与温度测量、流速测量、颗粒物采样组合在一起的固定污染源废气颗粒物采样流量及废气排放量的测量装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：固定污染源废气颗粒物采样流量及废气排放量的测量装置，包括设置于烟道处的皮托管、热电偶、颗粒物采样管和阻容法含湿量测量装置；所述皮托管一端还顺次连接有压力传感器和烟气流速测量装置；所述热电偶也与烟气流速测量装置连接，颗粒物采样管通过管路连接有颗粒物采样系统，所述阻容法含湿量测量装置和烟气流速测量装置的输出端也均与颗粒物采样系统连接，所述阻容法含湿量测量装置和烟气流速测量装置将所测得的数据传输至颗粒物采样系统并通过颗粒物采样系统中的颗粒物采样流量计算装置计算得出颗粒物采样流量结果；所述烟气流速测量装置和阻容法含湿量测量装置的输出端还共同连接有废气排放量计算装置，阻容法含湿量测量装置和烟气流速测量装置将所测得的数据传输至废气排放量计算装置计算得出废气排放量结果。
将阻容法含湿量测量装置实时测得的原烟气湿度Xsw按照公式(1)实时计算得出颗粒物采样流量结果；将阻容法含湿量测量装置实时测得的原烟气湿度Xsw按照公式(2)实时计算标准状态下干废气排放量。
与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型实现了烟气湿度测量和输出与颗粒物采样和废气排放量测量同步进行，从根本上解决了颗粒物采样和废气排放量测量过程中含湿量测量和输入的及时性，保证了烟气中湿度变化情况下测量结果的准确性；首次解决了颗粒物测量过程中同步比对含湿量测量因子，并保证其在线比对结果的有效性，弥补了市场空白。
附图说明
图1为固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置的结构示意图。
图2本实用新型测量装置的工作原理图。
图中标记如下：
1-皮托管，2-压力传感器，3-热电偶，4-颗粒物采样管，5-颗粒物采样系统，6-阻容法含湿量测量装置，7-烟气流速测量装置，8-废气排放量计算装置，9-烟道。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置，包括设置于烟道9处的皮托管1、热电偶3、颗粒物采样管4和阻容法含湿量测量装置6；所述皮托管1一端还顺次连接有压力传感器2和烟气流速测量装置7；所述热电偶3也与烟气流速测量装置7连接，颗粒物采样管4通过管路连接有颗粒物采样系统5，所述阻容法含湿量测量装置6和烟气流速测量装置7的输出端也均与颗粒物采样系统5连接，颗粒物采样系统5内设有颗粒物采样流量计算装置，所述阻容法含湿量测量装置6和烟气流速测量装置7将所测得的数据传输至颗粒物采样系统5并通过系统中的颗粒物采样流量计算装置计算得出颗粒物采样流量结果；所述烟气流速测量装置7和阻容法含湿量测量装置6的输出端还共同连接有废气排放量计算装置8，阻容法含湿量测量装置6和烟气流速测量装置7将所测得的数据传输至废气排放量计算装置8计算得出废气排放量结果。
所述颗粒物采样系统5、阻容法含湿量测量装置6、和烟气流速测量装置7均为现有的进行颗粒物采样流量及废气排放量的测量装置，可直接进行组装使用，所述颗粒物采样系统5的颗粒物采样流量计算装置和废气排放量计算装置9均分别为一套数据接收、存储、计算和输出装置。
进一步的，所述阻容法含湿量测量装置6包括通过传输管线连接在一起的采样、预处理、分析装置和数据处理贮存装置；所述数据处理贮存装置的输出端与颗粒物采样系统5的颗粒物采样流量计算装置和废气排放量计算装置9连接。
进一步的，所述颗粒物采样系统5还包括干燥器、温度计、真空压力表、转子流量计、累积流量计和真空泵。
进一步的，皮托管1、热电偶3、颗粒物采样管4和阻容法含湿量测量装置6的采样、预处理、分析装置的设置方向与烟道9气流方向互相垂直。
如图2所示，将阻容法含湿量测量装置6实时测得的原烟气湿度Xsw，以及测量装置所测得的d、Vsi、Ba、Ps、ts、Pr、tr和Msd(其中d为采样系统根据测得的流速和仪器自身的流量范围自动计算给出的采样嘴直径；Vsi为仪器测得的该点的烟气流速；Ba为盒式气压表测量的大气压，手工输入采样仪器；Ps为皮托管测得的烟道静压；ts为热电偶测得的烟气温度；Pr为采样系统真空压力表测得的流量计前压力；tr为采样系统温度计测得的流量计前温度；Msd为干排气分子量，是干排气中氧气、一氧化碳、二氧化碳和氮气的分子量乘以其体积百分比浓度之和)按照公式(1)实时计算得出颗粒物采样流量结果；将阻容法含湿量测量装置6实时测得的原烟气湿度Xsw以及测量装置所测得的Ba、Ps、ts和Qs(其中Ba为盒式气压表测量的大气压，手工输入采样仪器；Ps为皮托管测得的烟道静压；ts为热电偶测得的烟气温度；Qs为废气排放量计算装置给出的工况下湿废气排放量)按照公式(2)实时计算标准状态下干废气排放量。
本实用新型用于环境监测，适用于固定污染源废气颗粒物采样和废气排放量测量过程中烟气湿度(含湿量)的同步测量和输出。从公式(1)和公式(2)可以看出，含湿量测量的准确性直接影响着颗粒物采样和废气排放量测量的准确性。目前的实际情况是，在颗粒物采样和废气排放量测量之前，采用专门的含湿量测量装置预先测量出某一时刻的烟气含湿量，人工输入颗粒物采样仪。后续整个采样过程中含湿量的变化情况无法获知，更不会实时参与相关计算。当烟气湿度变化较大时，严重影响监测结果的准确性；若监测结果同时参与在线比对，则无法保证含湿量比对结果的有效性。
本实用新型是在原有组合式颗粒物采样管(S形皮托管(连续测量压力)、颗粒物采样管、热电偶(连续测量烟温)的基础上，增加含湿量(仪器法)同步测量装置，提高了颗粒物和废气排放量测量结果的准确性，实现了颗粒物手工监测过程中，含湿量与在线监测值的同步比对，保证了湿度变化较大的工况条件下，含湿量比对结果的有效性和符合性。
本实用新型将阻容法含湿量测量装置融入颗粒物采样管，从根本上解决了颗粒物采样和废气排放量测量过程中含湿量测量和输入的及时性，保证了烟气中湿度变化情况下测量结果的准确性。
Claims (4)
1.固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置，其特征在于，包括设置于烟道（9）处的皮托管（1）、热电偶（3）、颗粒物采样管（4）和阻容法含湿量测量装置（6）；所述皮托管（1）一端还顺次连接有压力传感器（2）和烟气流速测量装置（7）；所述热电偶（3）也与烟气流速测量装置（7）连接，颗粒物采样管（4）通过管路连接有颗粒物采样系统（5），所述阻容法含湿量测量装置（6）和烟气流速测量装置（7）的输出端也均与颗粒物采样系统（5）连接，所述阻容法含湿量测量装置（6）和烟气流速测量装置（7）将所测得的数据传输至颗粒物采样系统（5）并通过颗粒物采样系统（5）系统中的颗粒物采样流量计算装置计算得出颗粒物采样流量结果；所述烟气流速测量装置（7）和阻容法含湿量测量装置（6）的输出端还共同连接有废气排放量计算装置（8），阻容法含湿量测量装置（6）和烟气流速测量装置（7）将所测得的数据传输至废气排放量计算装置（8）计算得出废气排放量结果。
2.根据权利要求1所述的固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置，其特征在于，所述阻容法含湿量测量装置（6）包括通过传输管线连接在一起的采样、预处理、分析装置和数据处理贮存装置；所述数据处理贮存装置的输出端与颗粒物采样系统（5）和废气排放量计算装置（8）连接。
3.根据权利要求1所述的固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置，其特征在于，所述颗粒物采样系统（5）还包括干燥器、温度计、真空压力表、转子流量计、累积流量计和真空泵。
4.根据权利要求2所述的固定污染源废气含湿量、颗粒物采样流量及废气排放量的同步测量装置，其特征在于，皮托管（1）、热电偶（3）、颗粒物采样管（4）和阻容法含湿量测量装置（6）的采样、预处理、分析装置的设置方向与烟道（9）气流方向互相垂直。
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|---|---|---|---|---|
| CN115638839A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-01-24 | 中汽科技(北京)有限公司 | 车辆氨排放量测试系统及其测试方法 |
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- 2022-04-06 CN CN202220784596.9U patent/CN217687307U/zh active Active
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