An on-line flue gas monitoring device for small and medium-sized boilers is presented in this paper. The device adopts the method of air flow velocity and temperature calibration. The device is characterized by using an embedded system to process various sensors, including a gas measuring chamber, a nitrogen oxide sensor and a gas temperature sensor installed inside the gas measuring chamber, and a gas measuring chamber outside the chamber. A differential pressure sensor, a data acquisition unit, a data processing unit and a remote transmission unit for measuring the pressure difference inside the gas measuring chamber are sequentially connected. The data processing flow of the device is as follows: the original data of the nitrogen oxide sensor is firstly compensated by temperature, the compensated data is compensated by flow rate, and the compensated data is used as the output data of the sensor; the gas flow data needed for the sensor operation is obtained by calculating and processing the differential pressure sensor data. Firstly, the function module of the temperature compensation algorithm is carried out. The compensated data are processed through the function module of the gas flow data processing algorithm to get the gas flow data.
【技术实现步骤摘要】
一种用于中小锅炉的烟气在线监测装置
本专利技术涉及一种用于中小锅炉的烟气在线监测装置。
技术介绍
中国氮氧化物排放量逐年增加,且以火电厂排放为主,主要城市大气氮氧化物浓度偏高,酸雨正向复合型转变,部分城市灰霾天数逐年增加,氮氧化物排放造成的环境效应日益明显。针对大中型锅炉的监管国家已经出台大量的法规控制以及监测排放。随着大气环保治理的深入,对中小燃油、燃气锅炉排放也有了在线监测要求。大型锅炉排放氮氧化物监测仪器复杂,通常包括复杂的控制装置以及校准装置,不适合中小型锅炉,如10蒸吨以下的锅炉。这些锅炉数量众多、锅炉房狭小等特点,针对这类锅炉的需求,本专利技术是一种适合小型锅炉在线监测的,微功耗、高可靠、多功能的烟气排放监测装置,该装置即可精确的监测排放氮氧化物的浓度又可以监测排放物的排放量。大型锅炉排放监测仪器通常也会对气体排放量进行监测,排放量的监测通常采用独立的气体流量计进行监测。气体流量计也仅仅是对气体流量监测并不用于对仪器氮氧化物测量精度进行补偿,因此其动态响应通常较差,不适用于中小型锅炉。通常氮氧化物传感器测量精度受到传感器气体流量、气体温度的影响,其中气体流速对测量有很大的影响,尤其是气体浓度不均匀的时候,会对气体浓度检测响应率造成影响,这是因为当流速快时,热传导未达平衡时被气体就被排出传感器。因此提高传感器的响应时间需要充分考虑温度和流量的影响。如何在烟气排放监测中减少温度和流速对传感器测量精度的影响,是一个技术难题。传统的氮氧化物传感器测量精度受到气流、温度的影响较大。现有技术中没有针对性的解决这个技术难题。中国专利CN206339540U公 ...
【技术保护点】
1.一种用于中小锅炉的烟气在线监测装置,所述装置采用气流流速和温度校准的方式,其特征在于,所述装置采用嵌入式系统对各种传感器进行处理,由气体测量腔体、安装在所述气体测量腔体内部的氮氧化物传感器和气体温度传感器、以及安装在所述气体测量腔体外部的测量所述气体测量腔体内部压力差的差压传感器、数据采集单元、数据处理单元和远程传输单元顺序连接组成。
【技术特征摘要】
1.一种用于中小锅炉的烟气在线监测装置,所述装置采用气流流速和温度校准的方式,其特征在于,所述装置采用嵌入式系统对各种传感器进行处理,由气体测量腔体、安装在所述气体测量腔体内部的氮氧化物传感器和气体温度传感器、以及安装在所述气体测量腔体外部的测量所述气体测量腔体内部压力差的差压传感器、数据采集单元、数据处理单元和远程传输单元顺序连接组成。2.如权利要求1所述的在线监测装置,其特征在于,所述装置的数据处理流程如下:氮氧化物传感器输出原始数据首先进行温度补偿,补偿后的数据进行流量补偿,流量补偿后的数据作为传感器的输出数据;其中传感器运算所需的气体流量数据是通过差压传感器经过计算处理后得到的,其处理过程是,差压传感器数据首先进行温度补偿算法功能模块,补偿后的数据经过气体流量数据处理算法功能模块后得到气体流量数据。3.如权利要求1所述的在线监测装置,其特征在于,所述装置包括由气路外壳和节流结构构成的负压测量腔体、安装在所述负压测量腔体内的测量氮氧化物浓度的氮氧化物传感器、安装在所述负压测量腔体外部的测量测量腔体内部压力差的差压传感器、安装在所述负压测量腔体内的气体温度传感器、以及顺序连接的信号调理电路、系统控制板和通讯接口,其中各个传感器输出信号经过信号调理电路处理后送到系统控制板中进行处理计算,最终处理结果通过通讯接口发送到气体设备处理。4.如权利要求3所述的在线监测装置,其特征在于,所述装置的数据处理流程如下:氮氧化物传感器输出原始数据首先进行温度补偿,补偿后的数据进行流量补偿,流量补偿后的数据作为传感器的输出数据;其中传感器运算所需的气体流量数据是通过差压传感器经过计算处理后得到的,其处理过程是,差压传感器数据首先进行温度补偿算法功能模块,补偿后的数据经过气体流量数据处理算法功能模块后得到气体流量数据。5.如权利要求3所述的在线监测装置,其特征在于,所述的负压测量腔体包括两个标差压测量接口,差压传感器测量的气体压力即是节流结构前后的压力;各个传感器安装在负压测量腔体内部,气体从负压腔体的测量气体通道口进入从负压气体排放口排出,腔内温度传感器测量一方面对气体浓度进行估算,另外一方面对气体温度对传感器的测量数据、寿命影响进行预估。6.如权利要求5所述的在线监测装置,其特征在于,所述的差压传感器采用硅压阻形式的压力传感器。7.如权利要求5所述的在线监测装置,其特征在于,所述的差压传感器采用MEMS技术的传感器。8.如权利要求4所...
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