烟气连续在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了烟气连续在线监测系统，包括：烟道采样器、伴热管、烟气预处理系统、HC去除器和烟气浓度分析仪，其中，伴热管与烟道采样器相连；烟气预处理系统与伴热管相连，且适于对烟气进行浓度分析前的预处理；HC去除器设置在烟气预处理系统的上游或者下游，HC去除器包括通气管道和加热部件，加热部件适于对通气管道内通过的烟气加热至200摄氏度以上；烟气浓度分析仪与烟气预处理系统或者HC去除器相连。因此，该烟气连续在线监测系统能够有效消除碳氢化合物对紫外光谱或者红外光谱检测的干扰，提高烟气检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
烟气连续在线监测系统
本专利技术属于烟气检测领域，具体而言，本专利技术涉及烟气连续在线监测系统。
技术介绍
烟气连续在线监测系统是对固定污染源排污口进行连续在线监测的设备，通过24小时不间断的监测排污口污染物质，如SO2和NOx的浓度，实现环保局对固定污染源企业的排污情况监测。烟气连续在线监测系统一般分为烟气前处理部分、烟气浓度分析部分和数据储存上传部分组成。烟气前处理部分将排污口的烟气抽出排污口，并对烟气进行预处理后送入烟气浓度分析仪进行分析。由于烟气具有高温、高湿、高粉尘的特性，在采样过程中需要全程伴热，伴热的温度一般在140度，而且在采样器前部需要安装小孔径的粉尘过滤器，使得进入伴热管的烟气不含粉尘颗粒。当烟气经过伴热管进入到分析仪小屋后，会经过一个4度的冷凝器，迅速将烟气温度降低到4度，使得烟气中的大部分水汽冷凝为液态水并且通过蠕动泵排出小屋。烟气冷凝的过程必须非常迅速，否则烟气中的SO2气体会溶于冷凝水从而造成待测组分浓度的损失。预处理后的烟气通过采样泵打入烟气浓度分析仪进行污染物浓度的分析。目前市场上的烟气浓度分析仪主要有紫外光谱法和红外光谱法两种。两种方法的原理都一样：根据气体分子吸收的Beer-Lambert定律，光束穿过气体分析室中的样品气体，由于气体对光的吸收作用，光能量将发生衰减，被测气体在波长λ处对光强的吸收，可用以下公式准确描述：式中：I0(λ)——入射光在波长λ处相对强度；I(λ)——出射光在波长λ处相对强度；L——光程；Ci——第i种气体浓度；σi(λ)——第i种气体的吸收系数；ε(λ)——粒子散射等因素导致的消光系数。紫外光谱法和红外光谱法的区别在于用于监测SO2和NOx的光谱波长范围，紫外法波长范围在200-400nm的紫外波段，红外法使用的波长范围在3-6um的中红外波段。对于紫外法和红外法烟气浓度分析仪来说，现场使用可能遇到的最大问题是其他气体分子的吸收波段与SO2和NOx的吸收波段相同，造成交叉干扰。幸运的是，绝大多数烟气连续在线监测系统使用的现场几乎不存在这类干扰气体，所以烟气连续在线监测系统在大部分场合都能够正常使用。但是对于生物质发电、垃圾焚烧等特殊应用场合，由于使用的燃料是一些废弃物，物质结构很复杂，而且由于燃料问题，一般难以充分燃烧，存在大量不充分燃烧的中间产物，如HC类物质。而HC类物质在光谱上存在大量在吸收谱线，从紫外到红外都存在。在紫外波动，HC类物质能吸收300nm一下的波长，导致紫外光谱法的烟气分析仪在NO的测量上存在极大的误差。而在红外波段，HC类物质的吸收光谱正好与SO2的测量光谱重合，会严重的影响SO2的测量。目前，对这种生物质发电、垃圾焚烧产生大量HC干扰物质的现场，紫外光谱法烟气监测系统和红外法烟气监测系统都无法正常使用。因此，目前现有的烟气连续在线监测系统有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种能够有效消除碳氢化合物对紫外光谱或者红外光谱检干扰的烟气连续在线监测系统。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种烟气连续在线监测系统，根据本专利技术的实施例，该烟气连续在线监测系统包括：烟道采样器；伴热管，所述伴热管与所述烟道采样器相连；烟气预处理系统，所述烟气预处理系统与所述伴热管相连，且适于对烟气进行浓度分析前的预处理；HC去除器，所述HC去除器设置在所述烟气预处理系统的上游或者下游，所述HC去除器包括通气管道和加热部件，所述加热部件适于对所述通气管道内通过的烟气加热至200摄氏度以上；烟气浓度分析仪，所述烟气浓度分析仪与所述烟气预处理系统或者所述HC去除器相连。由此，本专利技术实施例的烟气连续在线监测系统中设置了HC去除器，烟气经过HC去除器的通气管道时，加热部件可以对通气管道内的烟气加热至200摄氏度以上。进而可以将HC物质点燃，将HC燃烧转化为水和二氧化碳，由此可以有效消除烟气中的HC化合物，同时没有产生有害物质。进而可以有效避免HC物质对后续烟气分析仪测量结果的干扰，从而使得烟气连续在线监测系统能够对含有高浓度HC的烟气进行监测，同时提高监测浓度的准确度。另外，由于增加了上述HC去除器，能够使紫外光谱法烟气监测和红外法烟气监测都能应用于生物质发电、垃圾焚烧等产生大量HC干扰物质的工况现场，进而显著提高了烟气连续在线监测系统的适用范围。另外，根据本专利技术上述实施例的烟气连续在线监测系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述烟气预处理系统包括：冷凝器，所述冷凝器与所述HC去除器或者所述伴热管相连；采样泵，所述采样泵与所述冷凝器相连；酸雾过滤器，所述酸雾过滤器与所述采样泵相连；氮氧化物转换器，所述氮氧化物转换器与所述酸雾过滤器相连。在本专利技术的一些实施例中，所述通气管道由金属管或者石英管形成。在本专利技术的一些实施例中，所述通气管道由中间的高温段和两端的常温段组成，所述加热部件适于对所述高温段进行加热。在本专利技术的一些实施例中，所述通气管道的外径为0.5-30mm，所述高温段的长度0.1-25m。在本专利技术的一些实施例中，两端的所述常温段均为20cm。在本专利技术的一些实施例中，所述加热部件适于将所述高温段加热200-1500摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述高温段盘旋成圆筒状，或者呈蛇形盘旋成方形。在本专利技术的一些实施例中，所述加热部件由套设在所述高温段管壁外侧的通气管道和夹层通入的加热介质组成。在本专利技术的一些实施例中，所述高温段盘旋成圆筒状，所述加热部件为加热棒，所述加热棒设置在所述高温段盘旋形成的圆筒内。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的烟气连续在线监测系统的结构示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的烟气连续在线监测系统中HC去除器的结构示意图。图3是根据本专利技术一个实施例的烟气连续在线监测系统中HC去除器的结构示意图。图4是根据本专利技术一个实施例的烟气连续在线监测的紫外吸收光谱图。图5是根据本专利技术一个实施例的烟气连续在线监测的紫外吸收光谱图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术是基于下列发现完成的：目前现有的HC去除器多采用薄膜渗透原理，即利用薄膜两侧HC浓度差，使得HC从高浓度一侧渗透到低浓度一侧，低浓度一侧通过不停的加入干净空气吹扫实现，从而去除高浓度端的HC物质。但是这种HC去除器在烟气监测现场使用则存在致命的缺陷。首先烟气中多存在一些污染物会直接导致薄膜中毒而失效，其次该种HC去除器要求HC的浓度不能太高，否则薄膜同样会失效。因此，该种HC去除器并不适用于去除烟气的处理。为此，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种烟气连续在线监测系统。下面参考图1详细描述根据本专利技术实施例的烟气连续在线监测系统。根据本专利技术的具体实施例，烟气连续在线监测系统包括：烟道采样器100、伴热管200、烟气预处理系统300、HC去除器400和烟气浓度分析仪500。其中，伴热管200与烟道采样器100相连；烟气预处理系统300与伴热管200相连，且适于对烟气进行浓度分析前的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气连续在线监测系统，其特征在于，包括：烟道采样器；伴热管，所述伴热管与所述烟道采样器相连；烟气预处理系统，所述烟气预处理系统与所述伴热管相连，且适于对烟气进行浓度分析前的预处理；HC去除器，所述HC去除器设置在所述烟气预处理系统的上游或者下游，所述HC去除器包括通气管道和加热部件，所述加热部件适于对所述通气管道内通过的烟气加热至200摄氏度以上；烟气浓度分析仪，所述烟气浓度分析仪与所述烟气预处理系统或者所述HC去除器相连。

【技术特征摘要】
1.一种烟气连续在线监测系统，其特征在于，包括：烟道采样器；伴热管，所述伴热管与所述烟道采样器相连；烟气预处理系统，所述烟气预处理系统与所述伴热管相连，且适于对烟气进行浓度分析前的预处理；HC去除器，所述HC去除器设置在所述烟气预处理系统的上游或者下游，所述HC去除器包括通气管道和加热部件，所述加热部件适于对所述通气管道内通过的烟气加热至200摄氏度以上；烟气浓度分析仪，所述烟气浓度分析仪与所述烟气预处理系统或者所述HC去除器相连。2.根据权利要求1所述的烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述烟气预处理系统包括：冷凝器，所述冷凝器与所述HC去除器或者所述伴热管相连；采样泵，所述采样泵与所述冷凝器相连；酸雾过滤器，所述酸雾过滤器与所述采样泵相连；氮氧化物转换器，所述氮氧化物转换器与所述酸雾过滤器相连。3.根据权利要求1所述的烟气连续在线监测系统，其特征在于，所述通气管道由金属管或者石英管形成。4.根据权利要求3所述的烟气连续在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎杰，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34