CN220251885U - 烟气监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气监测系统,涉及气体监测技术领域;该系统包括:预处理系统、多台气体分析仪、数据采集单元;预处理系统包括:烟气湿度仪、截止阀、第一制冷器、第二制冷器、多个过滤器;预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;烟气湿度仪用于对接收到的烟气进行湿度监测;第一制冷器、第二制冷器用于除去接收到的烟气中的湿气;多台气体分析仪用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元;数据采集单元用于接收并显示气体分析数据。本实用新型可以实现多个分析仪在同一工况下对样气的循环或同步测量,对碳排放检测提供了有力数据支撑,降低烟气分析成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体监测技术领域,特别是涉及一种烟气监测系统。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。积极应对气候变化是实现可持续发展的内在要求,是加强生态文明建设、实现发展目标的重要抓手。为应对气候变化工作,需要协同控制温室气体与污染源排放。目前,权威的火电厂碳排放核算方法有排放因子法和实测法两种,其中排放因子法是根据不同燃料对应的不同碳排放系数来估算碳排放量,无需加装设备,电厂依靠现有数据通过标准化计算方式即可开展。由于其简单易行,电力行业在碳排放核算工作的起步阶段采用了排放因子法,以保证在短时间内实现碳排放核算的全覆盖,快速掌握电力行业碳排放整体情况。但是,排放因子法数据来源主要依靠发电企业每年上报物料消耗和煤质分析数据,存在数据收集繁杂、人为干扰因素较多、核算结果滞后等问题。随着近年来对节能减排重视程度的不断提高,该方法已经无法满足碳排放监管和未来建立碳交易市场的需求,探索实测法在火电厂碳排放核算中的应用具有重要意义。
现有技术中在线监测设备大多数只有一台分析仪或串联的两台分析仪,只能监测固定的烟气组分,并且一台分析仪对应一个预处理系统,如果需要检测其他的气体组分需要重新购买分析仪及预处理系统。另外如需要使用不同类型的分析仪检测同一个组分进行对比时,常遇到气路设计不对,以及PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)逻辑和其余仪表不匹配的情况,无法实现多台分析仪在同一工况下的检测。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种烟气监测系统,用以实现多个分析仪在同一工况下对样气的循环或同步测量,对碳排放检测提供了有力数据支撑,降低烟气分析成本,该系统包括:预处理系统、多台气体分析仪、数据采集单元;所述预处理系统包括:烟气湿度仪、截止阀、第一制冷器、第二制冷器、多个过滤器;
所述预处理系统中的疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;所述多台气体分析仪并联连接;所述多台气体分析仪的出口端与数据采集单元进行连接;
所述烟气湿度仪通过截止阀与第一制冷器的入口端进行连接;所述第一制冷器的第一出口端通过保护过滤器与第二制冷器的入口端进行连接;所述第二制冷器的第一出口端通过疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;
其中,所述预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;所述烟气湿度仪用于对接收到的烟气进行湿度监测;所述第一制冷器、第二制冷器用于除去接收到的烟气中的湿气;所述疏水过滤器用于对接收到的烟气进行除水;所述保护过滤器用于对接收到的烟气进行除尘;所述多台气体分析仪用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元;所述数据采集单元用于接收并显示气体分析数据。
进一步地,烟气监测系统还包括:储液罐,所述储液罐分别与第一制冷器的第二出口端、第二制冷器的第二出口端、多台气体分析仪的出口端进行连接,用于接收冷凝液。
进一步地,烟气监测系统还包括:分别与烟气湿度仪、截止阀进行连接的第一流量调节计;分别与疏水过滤器、储液罐进行连接的第二流量调节计;
所述第一流量调节计、第二流量调节计用于调节通过的气体和/或液体的流量大小。
进一步地,烟气监测系统还包括:设置于第一制冷器与储液罐之间的第一蠕动泵;设置于第二制冷器与储液罐之间的第二蠕动泵;
所述第一蠕动泵用于将从第一制冷器流出的冷凝液泵送到储液罐中;所述第二蠕动泵用于将从第二制冷器流出的冷凝液泵送到储液罐中。
进一步地,烟气监测系统还包括:空气过滤减压阀;
所述空气过滤减压阀置于烟气监测系统入口端,用于对通过的烟气进行过滤及减压。
进一步地,烟气监测系统还包括:探头吹扫阀;
所述探头吹扫阀分别与空气过滤减压阀、烟气湿度仪进行连接,用于吹扫周围管道。
进一步地,烟气监测系统还包括:空气过滤器、取样泵、多个卡套两通针阀及两位一通电磁阀;
所述多台气体分析仪包括多台CO2气体分析仪;所述多个卡套两通针阀分别置于多台CO2气体分析仪入口端、空气过滤器出口端,用于调节或截断气体流量;
所述空气过滤器通过卡套两通针阀及两位一通电磁阀分别与保护过滤器、第二制冷器进行连接,用于过滤标准气体;所述两位一通电磁阀用于实现气路切换;
所述取样泵分别与第二制冷器的第一出口端、疏水过滤器进行连接,用于将标准气体泵入多台气体分析仪,以校准多台气体分析仪的量程。
进一步地,烟气监测系统还包括:切换阀,所述切换阀分别与取样泵、疏水过滤器进行连接,用于实现气路切换。
进一步地,所述多台气体分析仪为PLC逻辑控制气体分析仪。
进一步地,所述截止阀、探头吹扫阀、空气过滤减压阀、多个卡套两通针阀、两位一通电磁阀及切换阀均为防腐阀门。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:本实用新型通过预处理系统、多台气体分析仪、数据采集单元;所述预处理系统包括:烟气湿度仪、截止阀、第一制冷器、第二制冷器、多个过滤器;所述预处理系统中的疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;所述多台气体分析仪并联连接;所述多台气体分析仪的出口端与数据采集单元进行连接;所述烟气湿度仪通过截止阀与第一制冷器的入口端进行连接;所述第一制冷器的第一出口端通过保护过滤器与第二制冷器的入口端进行连接;所述第二制冷器的第一出口端通过疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;其中,所述预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;所述烟气湿度仪用于对接收到的烟气进行湿度监测;所述第一制冷器、第二制冷器用于除去接收到的烟气中的湿气;所述疏水过滤器用于对接收到的烟气进行除水;所述保护过滤器用于对接收到的烟气进行除尘;所述多台气体分析仪用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元;所述数据采集单元用于接收并显示气体分析数据。这样可以采用一个预处理系统,多个分析仪同时监测;在系统反吹或标定时进行数据保持,同时截止阀关闭或打开,实现多个分析仪在同一工况下对样气的循环或同步测量,对碳排放检测提供了有力数据支撑,降低烟气分析成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本实用新型实施例中提供的一种烟气监测系统的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合法律法规的相关规定。
本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
在本说明书的描述中,所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
本实用新型实施例中,烟气经过采样探头预处理系统进入多个气体分析仪监测SO2,NOX,O2,CO2由于多个气体分析仪并联且共同采用一套预处理系统,在预处理出现除水或者除尘故障的情况下其他的仪表测量容易受到影响,对预处理系统和取样系统的设备要求较高,因此,本实用新型实施例中均采用优质的设备;另外,由于气路切换都是由电磁阀来完成,现场的电磁阀需要定期检查,确保截止阀和两位一通或者两位三通的电磁阀气密性。针对高湿度的烟气,电磁阀需要考虑耐腐蚀的问题,本实用新型实施例中的电磁阀均采用耐腐蚀电磁阀。
图1为本实用新型实施例中提供的一种烟气监测系统的示意图,如图1所示,该系统包括:预处理系统(图中未示出)、多台气体分析仪1、数据采集单元2;预处理系统包括:烟气湿度仪3、截止阀4、第一制冷器5、第二制冷器6、多个过滤器;
预处理系统中的疏水过滤器7与多台气体分析仪1进行连接;多台气体分析仪1并联连接;多台气体分析仪1的出口端与数据采集单元2进行连接;
烟气湿度仪3通过截止阀4与第一制冷器5的入口端进行连接;第一制冷器5的第一出口端通过保护过滤器8与第二制冷器6的入口端进行连接;第二制冷器6的第一出口端通过疏水过滤器7与多台气体分析仪1进行连接;
其中,预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;烟气湿度仪3用于对接收到的烟气进行湿度监测;第一制冷器5、第二制冷器6用于除去接收到的烟气中的湿气;疏水过滤器7用于对接收到的烟气进行除水;保护过滤器8用于对接收到的烟气进行除尘;多台气体分析仪1用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元2;数据采集单元2用于接收并显示气体分析数据。
在一个实施例中,第一制冷器及第二制冷器可以为压缩机制冷器。
在一个实施例中,多个过滤器为精细过滤器,与制冷器配合完成样气的净化、除尘、除湿,其过滤精度可达0.2μ,将符合分析仪器要求的超净、恒温、流量稳定的样气,源源不断送入分析仪器,从而确保了分析仪器的分析准确性和长期可靠性。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:储液罐9,储液罐9分别与第一制冷器5的第二出口端、第二制冷器6的第二出口端、多台气体分析仪1的出口端进行连接,用于接收冷凝液。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:分别与烟气湿度仪3、截止阀4进行连接的第一流量调节计10;分别与疏水过滤器7、储液罐9进行连接的第二流量调节计11;第一流量调节计10、第二流量调节计11用于调节通过的气体和/或液体的流量大小。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:设置于第一制冷器5与储液罐9之间的第一蠕动泵12;设置于第二制冷器6与储液罐9之间的第二蠕动泵13;第一蠕动泵12用于将从第一制冷器5流出的冷凝液泵送到储液罐9中;第二蠕动泵13用于将从第二制冷器6流出的冷凝液泵送到储液罐9中。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:空气过滤减压阀14;空气过滤减压阀14置于烟气监测系统入口端,用于对通过的烟气进行过滤及减压。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:探头吹扫阀15;探头吹扫阀15分别与空气过滤减压阀14、烟气湿度仪3进行连接,用于吹扫周围管道。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:空气过滤器16、取样泵17、多个卡套两通针阀18及两位一通电磁阀19;
多台气体分析仪1包括多台CO2气体分析仪;多个卡套两通针阀18分别置于多台CO2气体分析仪入口端、空气过滤器16出口端,用于调节或截断气体流量;空气过滤器16通过卡套两通针阀18及两位一通电磁阀19分别与保护过滤器8、第二制冷器6进行连接,用于过滤标准气体;两位一通电磁阀19用于实现气路切换;取样泵17分别与第二制冷器6的第一出口端、疏水过滤器7进行连接,用于将标准气体泵入多台气体分析仪1,以校准多台气体分析仪1的量程。
在本实施例中,多台气体分析仪1可以包括NDUV(Non-Dispersive Ultraviolet,非分散紫外技术)分析仪,用于监测样气中的SO2,NOX,O2;多台CO2气体分析仪可以是NDIR(Non-Dispersive InfraRed,非色散红外)原理的分析仪,用于监测样气中的CO2。
在本实施例中,取样泵17为耐腐取样泵,关键部件如取样泵、蠕动泵、电磁阀等采用原装进口产品。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:切换阀20,切换阀20分别与取样泵17、疏水过滤器7进行连接,用于实现气路切换。
在一个实施例中,多台气体分析仪1为PLC逻辑控制气体分析仪。分别将烟气监测系统中多个分析仪的分析数据,即NDUV分析仪和两台NDIR原理的分析仪表得出的数据统一传输到PLC和上位机软件当中进行呈现,采用一个PLC在系统反吹时,确保三台分析仪能够同时进行数据保持等一系列控制完成同步实时监测或者校准。在针对需要多台分析仪表检测同一个组分或者不同组分进行对比的情况下,极大程度上减少了经济成本,无需购买多套预处理系统以及分析仪。
在一个实施例中,截止阀4、探头吹扫阀15、空气过滤减压阀14、多个卡套两通针阀18、两位一通电磁阀19及切换阀20均为防腐阀门。
在一个实施例中,烟气监测系统还包括:分析仪表柜21,分析仪表柜21包括烟气监测系统中预处理系统、分析仪及数据采集单元部分。
在一个实施例中,烟气监测系统中器件之间可以使用聚四氟乙烯管、不锈钢管、乳胶管、镀锌钢管等进行连接。
在一个实施例中,样气首先进入机柜,经过截止阀4,通常截止阀4是打开状态,当吹扫时截止阀4关闭,防止吹扫气进入机柜,保护预处理系统;然后进入第一制冷器5除去湿气,冷凝液集结在第一制冷器5的下方,通过排液第一蠕动泵12排除;接着气体经过一个保护过滤器8除尘;然后经过一个两位一通电磁阀19,自动校零时洁净的空气通过此阀,经取样泵17采出,对分析仪零点进行校准;预处理系统具有两级制冷功能,接着气体进入二级制冷器即第二制冷器6进一步除湿,除湿后的气体通过取样泵17,然后通过一个手动三通阀,通过它注入标准气来校准仪表量程,再经过疏水过滤器7对样气进一步除水,最后进入分析仪。在分析仪之前增加电磁阀和切换阀,将三台分析仪表进行并联,并在分析仪表之前增加电磁阀,可以实现多个分析仪同时监测;在系统反吹/标定时有PLC逻辑控制分析仪进行数据保持,同时截止阀关闭或打开,实现不同状况下的循环或者同步测量;最后通过专用的数据采集单元2显示数据,成功实现了采用一个预处理系统,多个分析仪同时监测;在系统反吹或标定时有PLC逻辑控制分析仪进行数据保持,同时截止阀关闭或打开,实现不同状况下的循环或者同步测量,对企业碳排放检测数据提供了有力支撑。
另外,在不需要增加新气路装置,不需要气路切换装置,不需要增加新的PLC逻辑控制情况下,即可实现增加新机柜、新分析仪预处理装置的要求。
根据上述烟气监测系统及试验方案,已在烟气在线监测开排放口方面进行了应用,效果明显,且完全能够满足监测和对比试验测试的要求。
综上所述,本实用新型实施例中提供的烟气监测系统,通过预处理系统、多台气体分析仪、数据采集单元;所述预处理系统包括:烟气湿度仪、截止阀、第一制冷器、第二制冷器、多个过滤器;所述预处理系统中的疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;所述多台气体分析仪并联连接;所述多台气体分析仪的出口端与数据采集单元进行连接;所述烟气湿度仪通过截止阀与第一制冷器的入口端进行连接;所述第一制冷器的第一出口端通过保护过滤器与第二制冷器的入口端进行连接;所述第二制冷器的第一出口端通过疏水过滤器与多台气体分析仪进行连接;其中,所述预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;所述烟气湿度仪用于对接收到的烟气进行湿度监测;所述第一制冷器、第二制冷器用于除去接收到的烟气中的湿气;所述疏水过滤器用于对接收到的烟气进行除水;所述保护过滤器用于对接收到的烟气进行除尘;所述多台气体分析仪用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元;所述数据采集单元用于接收并显示气体分析数据。这样可以实现采用一个预处理系统,多个分析仪同时监测;在系统反吹或标定时进行数据保持,同时截止阀关闭或打开,实现多个分析仪在同一工况下对样气的循环或同步测量,对碳排放检测提供了有力数据支撑,降低烟气分析成本。
在一个实施例中,烟气监测系统还采用优质设备与耐腐蚀器件,解决了除水除尘故障,监测结果更加准确;且烟气监测系统不仅监测SO2,NOX,O2等,还提供分析仪检测CO2;还提供了对分析仪的校准装置,为研究高精度二氧化碳监测提供了不同类型的分析仪,在采用同样一组样气的情况下,保证监测总体的排放情况的准确性。
以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、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 (10)
1.一种烟气监测系统,其特征在于,包括:预处理系统、多台气体分析仪(1)、数据采集单元(2);所述预处理系统包括:烟气湿度仪(3)、截止阀(4)、第一制冷器(5)、第二制冷器(6)、多个过滤器;
所述预处理系统中的疏水过滤器(7)与多台气体分析仪(1)进行连接;所述多台气体分析仪(1)并联连接;所述多台气体分析仪(1)的出口端与数据采集单元(2)进行连接;
所述烟气湿度仪(3)通过截止阀(4)与第一制冷器(5)的入口端进行连接;所述第一制冷器(5)的第一出口端通过保护过滤器(8)与第二制冷器(6)的入口端进行连接;所述第二制冷器(6)的第一出口端通过疏水过滤器(7)与多台气体分析仪(1)进行连接;
其中,所述预处理系统用于对接收到的烟气进行预处理;所述烟气湿度仪(3)用于对接收到的烟气进行湿度监测;所述第一制冷器(5)、第二制冷器(6)用于除去接收到的烟气中的湿气;所述疏水过滤器(7)用于对接收到的烟气进行除水;所述保护过滤器(8)用于对接收到的烟气进行除尘;所述多台气体分析仪(1)用于对接收到的烟气进行气体分析,将气体分析数据传输至数据采集单元(2);所述数据采集单元(2)用于接收并显示气体分析数据。
2.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:储液罐(9),所述储液罐(9)分别与第一制冷器(5)的第二出口端、第二制冷器(6)的第二出口端、多台气体分析仪(1)的出口端进行连接,用于接收冷凝液。
3.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:分别与烟气湿度仪(3)、截止阀(4)进行连接的第一流量调节计(10);分别与疏水过滤器(7)、储液罐(9)进行连接的第二流量调节计(11);
所述第一流量调节计(10)、第二流量调节计(11)用于调节通过的气体和/或液体的流量大小。
4.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:设置于第一制冷器(5)与储液罐(9)之间的第一蠕动泵(12);设置于第二制冷器(6)与储液罐(9)之间的第二蠕动泵(13);
所述第一蠕动泵(12)用于将从第一制冷器(5)流出的冷凝液泵送到储液罐(9)中;所述第二蠕动泵(13)用于将从第二制冷器(6)流出的冷凝液泵送到储液罐(9)中。
5.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:空气过滤减压阀(14);
所述空气过滤减压阀(14)置于烟气监测系统入口端,用于对通过的烟气进行过滤及减压。
6.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:探头吹扫阀(15);
所述探头吹扫阀(15)分别与空气过滤减压阀(14)、烟气湿度仪(3)进行连接,用于吹扫周围管道。
7.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:空气过滤器(16)、取样泵(17)、多个卡套两通针阀(18)及两位一通电磁阀(19);
所述多台气体分析仪(1)包括多台CO2气体分析仪;所述多个卡套两通针阀(18)分别置于多台CO2气体分析仪入口端、空气过滤器(16)出口端,用于调节或截断气体流量;
所述空气过滤器(16)通过卡套两通针阀(18)及两位一通电磁阀(19)分别与保护过滤器(8)、第二制冷器(6)进行连接,用于过滤标准气体;所述两位一通电磁阀(19)用于实现气路切换;
所述取样泵(17)分别与第二制冷器(6)的第一出口端、疏水过滤器(7)进行连接,用于将标准气体泵入多台气体分析仪(1),以校准多台气体分析仪(1)的量程。
8.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,还包括:切换阀(20),所述切换阀(20)分别与取样泵(17)、疏水过滤器(7)进行连接,用于实现气路切换。
9.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,所述多台气体分析仪(1)为PLC逻辑控制气体分析仪。
10.如权利要求1所述的烟气监测系统,其特征在于,所述截止阀(4)、探头吹扫阀(15)、空气过滤减压阀(14)、多个卡套两通针阀(18)、两位一通电磁阀(19)及切换阀(20)均为防腐阀门。
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