CN201251547Y - 烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置 - Google Patents

Abstract

烟气粉尘和特性气体同时在线监测方法及装置，主要有外壳、风机、U型烟气旁路管、发射/接收装置、反射装置、探头、数据采集器、数据分析***。启动风机，发射和接收装置发射的激光透过烟气被反射装置反射，反射后的激光被接收装置接收，并经引导线传给数据采集控制器，多功能探头对特性气体进行测量，通过引导线传递给数据采集控制器，采集到的烟气粉尘数据、特性气体数据通过引线传给烟气分析***。用交替流动型非分散红外线技术测定NO_X、SO₂、CO和CO₂的浓度，利用磁压技术来测定O₂、H₂浓度；输出监测上述7种特性气体瞬时浓度值、14小时内任意两个时间点的动态平均值。

Description

烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于烟气粉尘和特性气体监测装置，尤其涉及一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置。

背景技术

目前文献中公开的是单一的烟尘测量或特性气体在线监测等，还没有集烟尘测量和特性气体监测于一体的装置，使得其测量重复繁琐，测量次数多，数据难以整合，给整个烟气的综合评估带来不便。本专利公开了这样一种烟气粉尘和特性气体同时测量方法和在线检测装置，其结构特点是：结构紧凑，占用空间少，安装拆卸简单，测量方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供了一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置。

一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，它是由与烟道一侧壁相连接固定的U型烟气旁路管，该U型烟气旁路管固定在装置的外壳上；在U型烟气旁路管一侧安装有对烟气进行测量的发射和接收装置、其对称的另一侧的反射装置；在U型烟气旁路管的进气管路(U型管左侧，以下同)、出气管路(U型管的右侧，以下同)外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的各3个多功能探头；在所述的监测装置外壳外部装有数据采集控制器、数据分析***；在U型烟气旁路管出气管路内位于多功能探头与烟气出口之间安装有风机；所述的数据采集控制器接发射和接收装置、两组多功能探头引出线；所述数据分析***接数据采集控制器的引出线。

上述的烟气粉尘和特性气体在线监测装置，其所述的数据采集器控制器主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、多路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。

以上所述的烟气粉尘在线监测装置，其所述的数据采集控制软件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程序。

本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置的数据采集控制器具体说明：

***组成及功能：***包含5个光电传感器，用于分析SO₂、NO₂、NO、CO₂、CO；包含2个磁压传感器，用于分析O₂、H₂。7组调理电路，用于对传感器输出信号进行调理放大。多路开关可以将传感器信号送入A/D，然后输入CPU进行数据分析处理。看门狗可以保护***的正常运行，在CPU发生程序跑飞或者***电源电压波动的情况下及时为***提供复位信号。键盘可以输入***的设置参数及实现特定功能。显示打印可以将CPU的分析结果输出。E²PROM可以保存***的设置参数，供***初始化***参数时调入，以及在进行***参数设置时保持设置结果。

本装置的数据采集分析软件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程序。具体过程如下：

多功能探头将测到的U型烟气旁路管内的烟气浓度信号，送到数据采集控制器，数据采集子***将数据通过数据滤波子***滤出脉冲干扰及小的随机干扰，送到数据分析仪，通过数据分析计算子***，将数据进行计算，得出结果，并将结果进行显示打印等。

下面结合图3的流程图对数据采集分析软件做进一步的说明：

本装置上电启动后，首先进行***的初始化，给出各个测量参数初值，并进行自检，检查各个传感器是否工作正常。若自检正常则显示***主菜单，在主菜单的提示下设定参数，如键盘数据采样周期等，参数设置完毕后启动定时采集程序，进行数据采集，数据滤波子程序对采集来的数据进行处理，将有外界干扰的数据滤掉，滤波后的数据再经数据分析处理程序，对数据进行数据分析处理，对计算结果显示、打印输出。

本实用新型与现有技术相比，突出的实质性特点和显著的进步及积极的效果：

(1)本实用新型烟气粉尘和特性气体监测方法，工艺流程布置合理，使得关键设备的工作氛围更加合适：该装置主要由激光发射和接收装置、反射装置，探针，采样U型烟气旁路管，风机，数据采集控制器器，数据分析***组成，采样烟气管道通过法兰直接与锅炉烟道相连接。

(2)由于采样烟道内设有风机，可以保证有足够的采样气体，从而使监测结果更加准确。烟气先通过烟尘测量装置，然后再经过特性气体分析装置，最后通过数据采集控制器把数据采集出来，传给数据分析***进行数据综合分析，可以随机得出烟气综合评估结果，为操作人员随机提供工艺参数依据；为环境保护部门科学管理提供科学依据。

(3)本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置可充分利用烟道下方或侧面空间，通过法兰快速连接，减少了复杂的连接工艺，而且该装置结构紧凑，占用空间少。

(4)另外，由于烟气粉尘和烟气特性气体同时测量，可比单一的测量节省大量时间，同时减少了投资和运行费用。本发明的数据采集和数据分析***，能够快速的整合分析数据，使最后的分析数据更加准确，较快的得出烟气的综合评估结果。采用了除数据采集控制器和数据分析***外，其它构件都集合在一个整体装置内，采样气体的U型烟气旁路管通过法兰与锅炉烟道连接，其结构更加紧凑，占用空间更少，而且连接简单、安全、可靠。

附图说明

图1为本实用新型***结构示意图；图中

1—外壳     2—风机       3—U型烟气旁路管

4—接收/发射装置     5—反射装置    6—多功能探头

7—数据采集控制器  8—数据分析***   9—法兰

10—引风机     11—烟道   12—烟囱。

图2为本实用新型数据采集控制器***框图；

图3为本实用新型数据采集控制器软件程序框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式，对本实用新型进一步描述如下：

实施例1：(本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置)

从图1可见，本实用新型一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，它是由与烟囱12相连的烟道11，在所述烟囱12内有引风机10，在烟道11的一侧上壁通过法兰9连接固定的U型烟气旁路管3，该U型烟气旁路管3固定在装置的外壳1上；在U型烟气旁路管3一侧安装有对烟气进行测量的发射和接收装置4、其对称的另一侧安装有反射装置5；在U型烟气旁路管3的进气管路、出气管路外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的各3个多功能探头6；在所述的监测装置外壳1外部装有数据采集控制器7、数据分析***8；在U型烟气旁路管3出气管路内位于多功能探头6与烟气出口之间安装有风机2；所述的数据采集控制器7接发射和接收装置4、两组多功能探头6引出线；所述数据分析***8接数据采集控制器7的引出线。

上述的烟气粉尘和特性气体在线监测装置，其所述的数据采集控制器7主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、多路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。

以上所述的烟气粉尘在线监测装置，其所述的数据采集控制软件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程序

实施例2：(本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置的应用)

从图1可见，本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，按照如下的过程、步骤进行监测：

1)将烟气粉尘和特性气体在线监测装置的U型烟气旁路管3，通过法兰9连接在与烟囱12相连的锅炉烟道(内有引风机10)11侧壁上，启动风机2，以保证U型烟气旁路管3内有足够的烟气流量；

2)烟气粉尘的测量：烟气流过U型烟气旁路管3，由安装在U型烟气旁路管3进气管路一侧的发射和接收装置4的发射器发射的激光，透过烟气被对称安装在U型烟气旁路管3进气管路上另一侧的反射装置5的挡板反射，反射后的激光被发射和接收装置4中的接收器接收，并经引导线传给数据采集控制器7，由数据采集控制器7对数据进行采集；

3)特性气体的测量：烟气流过U型烟气旁路管3，由在U型烟气旁路管3进气管路、出气管路外侧的对称安装两组各3个多功能探头6，对特性气体进行测量，通过引导线传递给数据采集控制器7，由数据采集控制器7对数据进行采集；

4)测量数据的分析：数据采集控制器7将步骤2)采集到的烟气粉尘数据通过引线传给烟气分析***8；同时数据采集控制器7将步骤3)采集到的特性气体数据通过引导线传递给数据分析仪；数据分析仪采用交替流动型非分散红外线技术来测定NO_X、SO₂、CO和CO₂的浓度，利用磁压技术来测定O₂，、H₂浓度；通过分析单元对各种数据进行分析，并将测量结果选择如下输出模式进行输出：

A)、检测NO_X、SO₂、CO、CO₂、O₂和H₂的瞬时浓度值；

B)、14小时内监测上述7种气体任意2个时间点的动态平均值。

上述的一种烟气粉尘和特性气体在线监测方法，其所述的风机2安装在U型烟气旁路管3的出气管路内，位于多功能探头6与烟气出口之间。

上述的烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，其所述的数据采集控制器7主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、多路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。所述的数据采集控制软件主要包括数据采集子程序、数据滤波子程序、数据分析处理子程序。

本实用新型烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，于1998年建成投产的某电厂应用。该电厂大气污染物排放标准按第二时段执行。容量为2台300MW，属于燃煤电厂。在标准状态下(T＝273K，P＝101325Pa)，上述电厂的烟囱12排放烟气的烟道11内烟气，通过本实用新型对其烟气粉尘和特性气体同时进行在线监测，其干烟气具体数据如下：

通过本装置测量的干烟气具体数据如下：

测量项目                   测量值

1、烟气粉尘：

烟尘浓度(mg/m³)             120

烟气黑度(林格曼黑度，级)    1.0

2、特性气体(SO₂、NO₂、NO、CO₂、CO、O₂、H₂)

SO₂浓度(mg/m³)               845

NO₂浓度(mg/m³)               340

NO浓度(mg/m³)                215

CO₂浓度(mg/m³)               75

CO浓度(mg/m³)                68

O₂浓度(mg/m³)                95

H₂浓度(mg/m³)                45

测量结果符合国家对火电厂大气污染物排放标准的要求。

Claims (2)

1、一种烟气粉尘和特性气体同时在线监测装置，它是由与烟道(11)一侧壁相连接固定的U型烟气旁路管(3)，该U型烟气旁路管(3)固定在装置的外壳(1)上；在U型烟气旁路管(3)一侧安装有对烟气进行测量的发射和接收装置(4)、其对称的另一侧安装有反射装置(5)；在U型烟气旁路管(3)的进气管路、出气管路外侧，对称装有两组对特性气体进行测量的各3个多功能探头(6)；在所述的监测装置外壳(1)外部装有数据采集控制器(7)、数据分析***(8)；在U型烟气旁路管(3)出气管路内位于多功能探头(6)与烟气出口之间安装有风机(2)；所述的数据采集控制器(7)接发射和接收装置(4)、两组多功能探头(6)引出线；所述数据分析***(8)接数据采集控制器(7)的引出线。

2、根据权利要求1所述的烟气粉尘和特性气体在线监测装置，其所述的数据采集器控制器(7)主要由计算机、光电传感器和磁压传感器、调理电路、多路开关、看门狗电路、微型打印机和数据采集软件组成。

Images