CN110954377A - 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 - Google Patents
一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110954377A CN110954377A CN201911220200.7A CN201911220200A CN110954377A CN 110954377 A CN110954377 A CN 110954377A CN 201911220200 A CN201911220200 A CN 201911220200A CN 110954377 A CN110954377 A CN 110954377A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- flue gas
- condensing
- separator
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 95
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 103
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 5
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
- G01N1/2205—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling with filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N1/2258—Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0073—Control unit therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N2001/2264—Sampling from a flowing stream of gas with dilution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N2001/227—Sampling from a flowing stream of gas separating gas from solid, e.g. filter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N2001/2282—Devices for withdrawing samples in the gaseous state with cooling means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置及方法，涉及大气污染控制技术领域和环保监测仪器技术领域。SO3检测装置包括过滤式采样枪，伴热管，冷凝式SO3分离器，补水器，承液池，酸度计，控制设备，气体采样***，废液储罐，除盐水储罐；过滤式采样枪通过伴热管连通至冷凝式SO3分离器，冷凝式SO3分离器与承液池连通，且在冷凝式SO3分离器的出口设置有补水器，补水器与除盐水储罐连接，承液池内安装有酸度计，且承液池与废液储罐连通，冷凝式SO3分离器与气体采样***连接，过滤式采样枪、酸度计和气体采样***均与控制设备连接。本发明可在线连续监测，准确度、精确度均满足相关规范要求。
Description
技术领域
本发明涉及大气污染控制技术领域和环保监测仪器技术领域，特别涉及一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置及方法。
背景技术
近年来，国内煤电领域迅速开展的烟气超低排放治理工作有效控制了烟气中SO2、NOX和烟尘的排放量，但SO3作为烟气中存在的一种少量污染物，危害远大于SO2。烟气中大量存在SO3会直接导致“蓝/黄烟”，并出现明显的“烟羽”现象，是酸雨形成的主要原因，也是形成“雾霾”的影响因素之一；SO3形成硫酸盐颗粒会堵塞催化剂微孔，降低其活性，并造成下游设备堵塞、腐蚀和积垢，影响安全生产。
为了进一步严格大气污染物排放标准，北京、上海等地率先出台了地方标准——《大气污染物综合排放标准》，要求SO3（硫酸雾）排放限值不高于5mg/m3，如何执行排放标准，控制排放指标，需要合适的检测方法，然而，针对烟气中的SO3，目前采用的标准检测方法均为离线分析方法，即现场采样后，转移至实验室分析，检测结果的实时性、高效性和指导性很难保证，应用受到很大局限；即使出现了一些SO3在线连续检测的专利技术，但未见相关产品进行工业应用。
目前，国内烟气中SO3在线连续检测技术领域还是一片空白，如能开发出一种有效的SO3在线连续检测技术及装置，其应用前景和市场前景将不可估量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置及方法，采用在线抽气—冷凝分离—酸度计检测分析的方法，实时检测、数据直观，可在线连续监测，准确度、精确度均满足相关规范要求。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，其特征是，包括过滤式采样枪，伴热管，冷凝式SO3分离器，补水器，承液池，酸度计，控制设备，气体采样***，废液储罐，除盐水储罐；所述过滤式采样枪通过伴热管连通至冷凝式SO3分离器，所述冷凝式SO3分离器与承液池连通，且在冷凝式SO3分离器的出口设置有补水器，所述补水器与除盐水储罐连接，所述承液池内安装有酸度计，且承液池与废液储罐连通，所述冷凝式SO3分离器与气体采样***连接，所述过滤式采样枪、酸度计和气体采样***均与控制设备连接。
进一步的，所述冷凝式SO3分离器包括冷凝管和冷凝器；所述冷凝管为套管式结构，包括进气管和出气管，所述进气管为内管、出气管为外管，内管和外管的下部相连通，所述冷凝管的底端设有排液口，所述进气管的前端设置有控制流量计，用于控制热烟气的流量，所述过滤式采样枪与进气管连通；所述冷凝器上设置有散热器和温控器，且冷凝器的内部盛装有冷凝液，所述冷凝管贯穿式***冷凝器中，所述冷凝液包裹冷凝管的外壁，用于将冷凝管内的烟气降温。
进一步的，所述气体采样***包括干燥器，流量计，抽气泵；所述出气管经干燥器和流量计连通至抽气泵，所述流量计与控制设备连接。
进一步的，所述补水器包括补水器喷嘴，所述补水器喷嘴设置在排液口处。
所述的基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置的工作方法，其步骤为：
a、将组装成型的SO3检测装置安装在待测烟道上，使过滤式采样枪部分伸入烟道内；
b、接通电源，加热过滤式采样枪和冷凝式SO3分离器达到设定温度值后，设置好气体采样***的参数，开始采样；
c、烟气经由过滤式采样枪过滤烟尘后，通过过滤式采样枪、伴热管进入冷凝式SO3分离器，进气流速通过进气管前端的控制流量计控制；
d、热烟气在冷凝式SO3分离器内极速冷凝至设定温度，实现SO3、水蒸气与烟气中其他成分的分离；
e、SO3、水蒸气冷凝后形成硫酸溶液，由冷凝管底端的排液口排出，补水器持续补水，稀释冷凝的硫酸溶液，形成稀硫酸溶液后进入承液池；
f、承液池中的酸度计检测稀硫酸溶液中的H+浓度，将检测结果反馈给控制设备；
g、承液池持续进液的过程中，也同时持续排液，形成检测液体的动态平衡，排放液体进入废液储罐储存；
h、烟气中的其他成分由冷凝管的出气管排出，经气体采样***后，外排大气，得到干烟气体积结果，并反馈至控制设备；
i、控制设备将收集的数据信号综合处理，得到烟气中SO3浓度，并实时显示；
j、采样检测过程中，除盐水储罐持续向补水器供水，废液储罐持续收集承液池外排的废液；
k、采样及检测步骤重复a~j。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、实时检测烟气中SO3，填补技术“空白”，解决国内技术难题；2、冷凝分离技术可靠，实现烟气成分连续高效分离，抗干扰能力强；3、酸度计检测样品氢离子浓度，折算烟气中SO3浓度，检测结果科学、准确，表计精度高、响应时间短，实现快速读数；4、技术工艺流程短，操作简单，成本低；5、基于化学原理检测，测量范围宽，工作条件适应性好。
附图说明
图1是烟气中SO3检测装置的工艺流程结构示意图。
图2是冷凝式SO3分离器的结构示意图。
图中：过滤式采样枪1，伴热管2，冷凝式SO3分离器3，补水器4，承液池5，酸度计6，控制设备7，气体采样***8，废液储罐9，除盐水储罐10；
干燥器8-1，流量计8-2，抽气泵8-3；
控制流量计3-1，进气管3-2，出气管3-3，冷凝液3-4，散热器3-5，温控器3-6，排液口3-7；
补水器喷嘴4-1。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
参见图1至图2，本实施例中，一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，包括过滤式采样枪1，伴热管2，冷凝式SO3分离器3，补水器4，承液池5，酸度计6，控制设备7，气体采样***8，废液储罐9，除盐水储罐10。
过滤式采样枪1具有烟尘过滤和气体伴热的功能，过滤式采样枪1内部管路伴热温度可达150℃以上，通气管路采用耐腐蚀材料，如不锈钢等级及以上等级金属材料或聚四氟乙烯级非金属材料；
伴热管2用于加热烟气，防止烟气在输送过程中降温冷凝，加热温度可达150℃以上；
冷凝式SO3分离器3主要功能是将SO3、水蒸气与烟气中其他成分分离，SO3、水蒸气冷凝混合后形成硫酸溶液样品；
补水器4为喷雾式装置，布置在冷凝式SO3分离器3与承液池5之间，向待测硫酸溶液中补充除盐水，对硫酸溶液进行稀释，除盐水补水量一般为50~200mL/min；
承液池5用于承载稀释后的硫酸，布置在补水器4的下游，硫酸连续进入和排出承液池5，形成动态平衡，酸度计6深入承液池5液面以下，用于测量稀硫酸的酸度，承液池5内硫酸溶液样品达到动态平衡后，酸度计6可以连续测量硫酸溶液样品的酸度值；
气体采样***8中，抽气泵8-3提供动力，流量计8-2检测干烟气流量，并将检测结果反馈给控制设备7，干燥器8-1用于烟气干燥；
控制设备7主要功能为接收酸度计6、气体采样***8、过滤式采样枪1及伴热管2等设施的测量数据信号，然后计算出烟气中SO3浓度值，显示出来实时可读，并根据测量过程中的数据及时对整个检测装置进行控制，控制设备7可采用现有计算机等设备，其具有计算功能；
废液储罐9用于收集从承液池5中外排的已测硫酸溶液，并定期处理。
本实施例中，过滤式采样枪1通过伴热管2连通至冷凝式SO3分离器3，冷凝式SO3分离器3与承液池5连通，且在冷凝式SO3分离器3的出口设置有补水器4，补水器4与除盐水储罐10连接，承液池5内安装有酸度计6，且承液池5与废液储罐9连通，冷凝式SO3分离器3与气体采样***8连接，过滤式采样枪1、酸度计6和气体采样***8均与控制设备7连接。
本实施例中，冷凝式SO3分离器3为一种极速降温冷凝分离装置，工作温度范围为0~20℃，主要由冷凝管和冷凝器组成，冷凝管为套管式结构，包括进气管3-2和出气管3-3，进气管3-2为内管、出气管3-3为外管，内管和外管的下部相连通，冷凝管的底端设有排液口3-7，进气管3-2的前端设置有控制流量计3-1，用于控制热烟气的流量，过滤式采样枪1与进气管3-2连通；冷凝器上设置有散热器3-5和温控器3-6，且冷凝器的内部盛装有冷凝液3-4，温控器3-6采用现有设备，冷凝管贯穿式***冷凝器中，冷凝液3-4包裹冷凝管的外壁，用于将冷凝管内的烟气降温，冷凝器可以将烟气极速降温至0~20℃，冷凝液3-4吸收烟气热量，使烟气极速降温，然后通过散热器3-5向外散热，烟气降温至0~20℃后，烟气中的SO3和水蒸气冷凝，形成硫酸从冷凝管的排液口3-7排出，烟气中的其他气体成分以气态形式从外管排出，成功实现SO3、水蒸气与烟气中的其他成分的分离。
本实施例中，气体采样***8包括干燥器8-1，流量计8-2，抽气泵8-3；出气管3-3经干燥器8-1和流量计8-2连通至抽气泵8-3，流量计8-2与控制设备7连接。
本实施例中，补水器4包括补水器喷嘴4-1，补水器喷嘴4-1设置在排液口3-7处，补水器4布置在冷凝式SO3分离器3和承液池5之间，向冷凝下来的硫酸溶液中补充除盐水，对冷凝下来的硫酸溶液进行稀释，稀释后的硫酸溶液进入承液池5，补水器4为喷雾式装置，且形成的水雾粒径较大，避免被吸入出气管3-3引起误差，同时可以冲洗冷凝管底端的排液口3-7，减小装置误差，除盐水补水量一般为50~200mL/min，除盐水由除盐水储罐10供应。
本实施例中，承液池5承接稀释的硫酸溶液，内置酸度计6用于检测硫酸溶液中的H+浓度，并将检测结果以信号的形式传输给控制设备7，通过转换、计算得到烟气中SO3浓度，承液池5持续接收冷凝管和补水器4输送的稀释硫酸溶液，酸度计6持续检测稀释硫酸溶液的H+浓度，并持续向废液储罐9排放已测稀硫酸溶液，形成动态平衡，获得持续性烟气中SO3浓度值，从而实现烟气中SO3浓度连续检测的功能。
本实施例中，工作方法包括以下步骤：
a、将组装成型的SO3检测装置安装在待测烟道上，使过滤式采样枪1部分伸入烟道内；
b、接通电源，准备时间约15min，加热过滤式采样枪1和冷凝式SO3分离器3达到设定温度值后，设置好气体采样***8的参数，开始采样；
c、烟气经由过滤式采样枪1过滤烟尘后，通过过滤式采样枪1、伴热管2进入冷凝式SO3分离器3，进气流速通过进气管3-2前端的控制流量计3-1控制；
d、热烟气在冷凝式SO3分离器3内极速冷凝至设定温度，一般为7℃，实现SO3、水蒸气与烟气中其他成分的分离；
e、SO3、水蒸气冷凝后形成硫酸溶液，由冷凝管底端的排液口3-7排出，补水器4持续补水，稀释冷凝的硫酸溶液，形成稀硫酸溶液后进入承液池5；
f、承液池5中的酸度计6检测稀硫酸溶液中的H+浓度，将检测结果反馈给控制设备7；
g、承液池5持续进液的过程中，也同时持续排液，形成检测液体的动态平衡，排放液体进入废液储罐9储存；
h、烟气中的其他成分由冷凝管的出气管3-3排出，经气体采样***8后，外排大气，得到干烟气体积结果，并反馈至控制设备7；
i、控制设备7将收集的数据信号综合处理，得到烟气中SO3浓度，并实时显示；
j、采样检测过程中，除盐水储罐10持续向补水器4供水，废液储罐9持续收集承液池5外排的废液；
k、采样及检测步骤重复a~j。
实施例2。
结合附图，以SCR脱硝装置出口烟气中SO3浓度检测为例，对本发明作进一步说明。
其具体实施过程是：在气体采样***8的抽气泵8-3的抽力作用下，高温烟气经过滤式采样枪1、伴热管2后进入冷凝式SO3分离器3，SCR脱硝装置出口烟气温度在300~400℃之间，避免烟气进入过滤式采样枪1后降温冷凝，因此设定过滤式采样枪1、伴热管2的加热温度为150℃，冷凝式SO3分离器3设置温度为7℃，通过温控器3-6设置，保证经过冷凝式SO3分离器3降温后的烟气温度为7℃。吸热后的冷凝液3-4通过散热器3-5降温，实现烟气持续冷凝的功能。
烟气从进气管3-2进入冷凝式SO3分离器3，并通过控制流量计3-1控制进入冷凝式SO3分离器3的烟气流速，烟气经过冷凝式SO3分离器3降温后，烟气中的SO3、水蒸气冷凝下来，混合成硫酸溶液从排液口3-7排出，干燥的其他气体成分经出气管3-3排出，经气体采样***8的干燥器8-1、流量计8-2、抽气泵8-3后外排大气。气体采样***8通过流量计8-2检测到干烟气体积后，将检测数据传输至控制设备7。
冷凝下来的硫酸溶液流经排液口3-7排出，经补水器喷嘴4-1工作区域时，由补水器喷嘴4-1向硫酸溶液中补充除盐水，由于SCR脱硝装置出口烟气中水蒸气含量一般7%左右，为了充分稀释冷凝的硫酸溶液，补水器4补水量设定为120mL/min，补水器4的除盐水由除盐水储罐10持续供应，硫酸溶液变成稀硫酸后进入承液池5，承液池5中的酸度计6实时检测稀硫酸溶液中H+浓度，并将检测结果反馈至控制设备7。
进入承液池5的稀硫酸溶液持续向废液储罐9排放，保证采样样品检测的连续性。
控制设备7实时收集整套装置的检测数据，然后通过内置逻辑计算***得出烟气中SO3浓度，并在数显画面上实时显示。
实施例3。
结合附图，以烟囱入口烟气中SO3浓度检测为例，对本发明作进一步说明。
其具体实施过程是：在气体采样***8的抽气泵8-3的抽力作用下，烟气经过滤式采样枪1、伴热管2后进入冷凝式SO3分离器3，烟囱入口烟气温度在50℃左右，避免烟气进入过滤式采样枪1后发生气体成分冷凝，因此设定过滤式采样枪1、伴热管2的加热温度为180℃，使烟气在进入冷凝式SO3分离器3之前温度维持在180℃，冷凝式SO3分离器3设置温度为5℃，通过温控器3-6设置，保证经过冷凝式SO3分离器3降温后的烟气温度为5℃。吸热后的冷凝液3-4通过散热器3-5降温，实现烟气持续冷凝的功能。
烟气从进气管3-2进入冷凝式SO3分离器3，并通过控制流量计3-1控制进入冷凝式SO3分离器3的烟气流速，烟气经过冷凝式SO3分离器3降温后，烟气中的SO3、水蒸气冷凝下来，混合成硫酸溶液从排液口3-7排出，干燥的其他气体成分经出气管3-3排出，经气体采样***8的干燥器8-1、流量计8-2、抽气泵8-3后外排大气。气体采样***8通过流量计8-2检测到干烟气体积后，将检测数据传输至控制设备7。冷凝下来的硫酸溶液经排液口3-7排出，流经补水器4的工作区域时，由补水器喷嘴4-1向硫酸溶液中补充除盐水，
由于烟囱入口烟气一般为饱和湿烟气，含水率约13%，为了节约补水量，补水器喷嘴4-1补水量设定为90mL/min，补水器4的除盐水由除盐水储罐10持续供应，硫酸溶液变成稀硫酸后进入承液池5，承液池5中的酸度计6实时检测稀硫酸溶液中H+浓度，并将检测结果反馈至控制设备7。
进入承液池5的稀硫酸溶液持续向废液储罐9排放，保证采样样品检测的连续性。
控制设备7实时收集整套装置的检测数据，然后通过内置逻辑计算***得出烟气中SO3浓度，并在数显画面上实时显示。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，其特征是，包括过滤式采样枪（1），伴热管（2），冷凝式SO3分离器（3），补水器（4），承液池（5），酸度计（6），控制设备（7），气体采样***（8），废液储罐（9），除盐水储罐（10）；所述过滤式采样枪（1）通过伴热管（2）连通至冷凝式SO3分离器（3），所述冷凝式SO3分离器（3）与承液池（5）连通，且在冷凝式SO3分离器（3）的出口设置有补水器（4），所述补水器（4）与除盐水储罐（10）连接，所述承液池（5）内安装有酸度计（6），且承液池（5）与废液储罐（9）连通，所述冷凝式SO3分离器（3）与气体采样***（8）连接，所述过滤式采样枪（1）、酸度计（6）和气体采样***（8）均与控制设备（7）连接。
2.根据权利要求1所述的基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，其特征是，所述冷凝式SO3分离器（3）包括冷凝管和冷凝器；所述冷凝管为套管式结构，包括进气管（3-2）和出气管（3-3），所述进气管（3-2）为内管、出气管（3-3）为外管，内管和外管的下部相连通，所述冷凝管的底端设有排液口（3-7），所述进气管（3-2）的前端设置有控制流量计（3-1），用于控制热烟气的流量，所述过滤式采样枪（1）与进气管（3-2）连通；所述冷凝器上设置有散热器（3-5）和温控器（3-6），且冷凝器的内部盛装有冷凝液（3-4），所述冷凝管贯穿式***冷凝器中，所述冷凝液（3-4）包裹冷凝管的外壁，用于将冷凝管内的烟气降温。
3.根据权利要求2所述的基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，其特征是，所述气体采样***（8）包括干燥器（8-1），流量计（8-2），抽气泵（8-3）；所述出气管（3-3）经干燥器（8-1）和流量计（8-2）连通至抽气泵（8-3），所述流量计（8-2）与控制设备（7）连接。
4.根据权利要求2所述的基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置，其特征是，所述补水器（4）包括补水器喷嘴（4-1），所述补水器喷嘴（4-1）设置在排液口（3-7）处。
5.一种如权利要求1至4任一项权利要求所述的基于冷凝分离的烟气中SO3检测装置的工作方法，其特征是，其步骤如下：
a、将组装成型的SO3检测装置安装在待测烟道上，使过滤式采样枪（1）部分伸入烟道内；
b、接通电源，加热过滤式采样枪（1）和冷凝式SO3分离器（3）达到设定温度值后，设置好气体采样***（8）的参数，开始采样；
c、烟气经由过滤式采样枪（1）过滤烟尘后，通过过滤式采样枪（1）、伴热管（2）进入冷凝式SO3分离器（3），进气流速通过进气管（3-2）前端的控制流量计（3-1）控制；
d、热烟气在冷凝式SO3分离器（3）内极速冷凝至设定温度，实现SO3、水蒸气与烟气中其他成分的分离；
e、SO3、水蒸气冷凝后形成硫酸溶液，由冷凝管底端的排液口（3-7）排出，补水器（4）持续补水，稀释冷凝的硫酸溶液，形成稀硫酸溶液后进入承液池（5）；
f、承液池（5）中的酸度计（6）检测稀硫酸溶液中的H+浓度，将检测结果反馈给控制设备（7）；
g、承液池（5）持续进液的过程中，也同时持续排液，形成检测液体的动态平衡，排放液体进入废液储罐（9）储存；
h、烟气中的其他成分由冷凝管的出气管（3-3）排出，经气体采样***（8）后，外排大气，得到干烟气体积结果，并反馈至控制设备（7）；
i、控制设备（7）将收集的数据信号综合处理，得到烟气中SO3浓度，并实时显示；
j、采样检测过程中，除盐水储罐（10）持续向补水器（4）供水，废液储罐（9）持续收集承液池（5）外排的废液；
k、采样及检测步骤重复a~j。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911220200.7A CN110954377A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911220200.7A CN110954377A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110954377A true CN110954377A (zh) | 2020-04-03 |
Family
ID=69979477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911220200.7A Pending CN110954377A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110954377A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111487094A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-04 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 排放烟气中的so3检测预处理***及其使用方法 |
| CN111701406A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-09-25 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于烟气检测的烟气除水***和方法 |
| CN111766341A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种工业废气中三氧化硫浓度测试的修正方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29712836U1 (de) * | 1997-07-10 | 1997-09-18 | Filt Forschungsgesellschaft für Lungen- und Thoraxerkrankungen mbH, 13125 Berlin | Kondensatabscheider zum Sammeln von ausgeatmetem Atemkondensat |
| CN103472061A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-25 | 浙江大学 | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法 |
| CN203490171U (zh) * | 2013-08-27 | 2014-03-19 | 浙江大学 | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置 |
| CN105004761A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-28 | 华电电力科学研究院 | 一种脱硝***逃逸氨在线连续监测的装置及方法 |
| CN204952660U (zh) * | 2015-08-11 | 2016-01-13 | 无锡市西漳环保设备有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气炉内脱硝干法脱硫设备 |
| CN105606683A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-25 | 华电电力科学研究院 | So3在线连续监测装置及方法 |
| CN107270745A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-10-20 | 孙琦 | 气体双涡旋换热装置 |
| CN207123425U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-03-20 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种便携式三氧化硫采样仪 |
| CN107843464A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-27 | 西安交通大学 | 旋转密封多通道的so3和h2so4采样检测装置及方法 |
| CN207636359U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-07-20 | 西安交通大学 | 旋转密封多通道的so3和h2so4采样检测装置 |
| CN108303293A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-20 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测***及方法 |
| CN110044834A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-23 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种三氧化硫在线监测***及方法 |
| CN110243638A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-17 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种用于scr脱硝装置的烟气采集装置与方法 |
| CN212134248U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-12-11 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置 |
-
2019
- 2019-12-03 CN CN201911220200.7A patent/CN110954377A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29712836U1 (de) * | 1997-07-10 | 1997-09-18 | Filt Forschungsgesellschaft für Lungen- und Thoraxerkrankungen mbH, 13125 Berlin | Kondensatabscheider zum Sammeln von ausgeatmetem Atemkondensat |
| CN103472061A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-25 | 浙江大学 | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法 |
| CN203490171U (zh) * | 2013-08-27 | 2014-03-19 | 浙江大学 | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置 |
| CN105004761A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-28 | 华电电力科学研究院 | 一种脱硝***逃逸氨在线连续监测的装置及方法 |
| CN204952660U (zh) * | 2015-08-11 | 2016-01-13 | 无锡市西漳环保设备有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气炉内脱硝干法脱硫设备 |
| CN105606683A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-25 | 华电电力科学研究院 | So3在线连续监测装置及方法 |
| CN207123425U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-03-20 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种便携式三氧化硫采样仪 |
| CN107270745A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-10-20 | 孙琦 | 气体双涡旋换热装置 |
| CN107843464A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-27 | 西安交通大学 | 旋转密封多通道的so3和h2so4采样检测装置及方法 |
| CN207636359U (zh) * | 2017-12-01 | 2018-07-20 | 西安交通大学 | 旋转密封多通道的so3和h2so4采样检测装置 |
| CN108303293A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-20 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测***及方法 |
| CN110243638A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-17 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种用于scr脱硝装置的烟气采集装置与方法 |
| CN110044834A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-23 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种三氧化硫在线监测***及方法 |
| CN212134248U (zh) * | 2019-12-03 | 2020-12-11 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王丰吉;尤良洲;朱跃;胡妲;: "冷凝式除雾器在脱硫***中的应用及性能评价", 《中国电力》, no. 04, 5 April 2018 (2018-04-05), pages 148 - 153 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111487094A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-04 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 排放烟气中的so3检测预处理***及其使用方法 |
| CN111766341A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种工业废气中三氧化硫浓度测试的修正方法 |
| CN111701406A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-09-25 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于烟气检测的烟气除水***和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110954377A (zh) | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置及方法 | |
| CN103472061B (zh) | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法 | |
| CN212134248U (zh) | 一种基于冷凝分离的烟气中so3检测装置 | |
| CN206891804U (zh) | 烟气三氧化硫采样*** | |
| CN108507918B (zh) | 超低排放烟气颗粒物浓度在线监测装置及方法 | |
| CN105354358B (zh) | 湿式电除尘器性能现场验证方法与*** | |
| CN106248442A (zh) | 一种检测烟气中so3的方法及*** | |
| CN104807964A (zh) | 一种气液转移法逃逸氨在线检测装置及方法 | |
| CN203490171U (zh) | 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置 | |
| CN104677700A (zh) | 一种适用于固定源含液滴烟气中细颗粒物采集的采样*** | |
| CN107344788A (zh) | 一种脱硫废水处理*** | |
| CN105806673A (zh) | 用于发电厂大截面烟道的烟尘测量多点取样装置及*** | |
| CN105920967A (zh) | 超低排放节水消烟协同净化***及方法 | |
| CN205667785U (zh) | 钾盐尾气高效除尘吸收装置 | |
| CN109973989B (zh) | 一种改善低温省煤器磨损的设备 | |
| CN106969951B (zh) | 一种烟气连续自动监测***中的防堵除湿采样设备 | |
| CN210571596U (zh) | 一种三氧化硫在线采样装置 | |
| CN108106870B (zh) | 一种用于除雾收水装置性能测试的实验*** | |
| CN206057037U (zh) | 一种so3在线检测的装置 | |
| CN112834705B (zh) | 一种煤粉锅炉炉膛及其气体在线监测预警*** | |
| CN209117651U (zh) | 一种so3浓度在线检测装置 | |
| CN108051563A (zh) | 基于14c同位素在线检测的生物质混燃比监测***及方法 | |
| CN205982241U (zh) | 一种基于盐吸收的检测烟气so3的烟气反应装置及*** | |
| CN208482258U (zh) | 一种一炉双塔双循环脱硫氧化风***集中控制装置 | |
| CN208516990U (zh) | 高温烟气加热废水多级高效蒸发器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |