本发明专利技术公开了一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统，它包括插在固定燃烧源烟囱上的温室气体采样探头、前端湿度测量仪以及温度-压力-流速测量仪，气体伴热管线包括标气管线和样气管线，标气管线的进口与标准气体源相连通，标气管线出口与温室气体采样探头的标准气体进口相连通，样气管线的进口与温室气体采样探头的出口相连通，样气管线的出口通过后端湿度测量仪与冷凝器进口相连，冷凝器出口通过管线依次与抽气泵、气体过滤器以及气体分析仪相连，温室气体采样探头的反吹口以及温度-压力-流速测量仪的反吹口与压缩空气源通过装有阀门的管路相连。采用本系统能够准确测量固定燃烧源所排放烟气中温室气体排放量的在线监测系统并实现燃烧源效率的连续测量。
【技术实现步骤摘要】
一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统
本专利技术涉及一种温室气体监测系统，特别涉及工业生产中固定燃烧源所排放烟气中二氧化碳、甲烷等温室气体的连续测量与分析，并实现自动监测燃烧源效率的在线监测系统。
技术介绍
工业生产过程中的固定燃烧源消耗了大量的化石燃料，并向大气中排放了数以万计的温室气体，为了能够有效控制温室气体排放，准确计量其排放量，对固定燃烧源实施在线监测显得尤为重要。 目前我国温室气体监测存在的主要问题是: (I)监测对象单一，没有细化到具体的温室气体排放源:现有的温室气体在线监测系统主要是针对于大气中温室气体浓度的连续测量，而不能用于温室气体排放大户一各类固定燃烧源(如锅炉、加热炉以及燃气轮机等)温室气体排放情况以及气体流速、湿度的在线测量。 专利技术名称为“一种温室气体排放通量的中红外光谱测量系统及方法”，专利号为CN 103852437 A、专利技术名称为“一种温室气体及其稳定同位素在线监测系统”，专利号为CN 103760136 A以及专利技术名称为“温室气体在线监测系统和监测方法”，专利号为CN101782562 A的中国专利公开的监测系统就是属于以上情况。 (2)针对性不强，监测参数不完整且功能简单:固定燃烧源中的温室气体种类主要包括二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮三种气体，且每种气体的全球变暖潜值不同，产生的温室效应需要折算到同一基准下进行计算与比较。同时，为了能够充分了解燃烧源实际工况下的效率，还需要同时测量出一氧化碳浓度、气体流速、温度、氧含量并结合燃料用量以及燃烧源表面热辐射等数据实时计算出燃烧效率，目前的监测系统并没有考虑到以上情况且无法实现燃烧源效率的在线测量。 专利技术名称为“温室气体排放远程实时监测系统及方法”，专利号为CN 103177550 A的中国专利公开的监测系统就是属于以上情况。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服已有技术的缺点，提供一种能够准确测量固定燃烧源所排放烟气中温室气体排放量并实现燃烧源效率的连续测量的固定燃烧源温室气体排放在线监测系统。 为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是: 本专利技术的一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统，它包括插在固定燃烧源烟囱上的温室气体采样探头、具有阻容法原理结构的前端湿度测量仪以及温度-压力-流速测量仪，所述的温室气体采样探头内部装有陶瓷烟尘过滤器，过滤精度不小于2微米，气体伴热管线包括标气管线和样气管线，标气管线的进口与标准气体源相连通，标气管线出口与温室气体采样探头的标准气体进口相连通，样气管线的进口与温室气体采样探头的出口相连通，样气管线的出口通过具有阻容法原理结构的后端湿度测量仪与冷凝器进口相连，所述的冷凝器出口通过管线依次与抽气泵、气体过滤器以及气体分析仪相连，所述的气体过滤器过滤精度不小于0.1微米，在所述的气体过滤器的底部安装有湿度报警器，所述的温室气体采样探头的反吹口以及温度-压力-流速测量仪的反吹口与压缩空气源通过装有阀门的管路相连，所述的气体分析仪输出的烟囱中抽出的样气的C02、CH4, N2O, CO、O2浓度信号、前端湿度测量仪输出的烟囱中样气的湿度信号、后端湿度测量仪输出的烟囱中抽出的样气的湿度信号以及温度-压力-流速测量仪输出的烟囱中样气的温度、压力以及流速信号全部输入PLC控制器，PLC控制器进行各测量参数的采集与模数转换处理后送入计算机，所述的计算机用于接收PLC控制器输出的各测量参数以及固定燃烧源中控传输的数据，并根据各数据计算生成包括温室气体排放量以及燃烧源效率在内的数据和图表。 本专利技术的有益效果是: 能够准确测量固定燃烧源所排放烟气中温室气体排放量的在线监测系统并实现燃烧源效率的连续测量，做到在无人值守的情况下，实现数据的自动监测、采集、处理与保存，自动生成报表以及趋势曲线图，客观反映燃烧源运行状况和温室气体排放情况。 针对固定燃烧源中所排放的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮三种温室气体实现定量检测，并结合各种温室气体不同的全球变暖潜值统一折标；针对样气输送过程中可能存在的泄漏与保温故障等因素，采用全程校准以及前后两个湿度测量仪比对检测的方法保证测量数据的准确并及时发现产生的问题。采用本专利技术的一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统可以有效弥补传统测量技术的缺陷，针对性强，监测数据完整、可靠。 【附图说明】 附图是本专利技术一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统的结构原理图。 注:图中实线代表样气传输气路，虚线代表数据传输线，点线代表标准气体传输气路，虚点结合线代表压缩空气传输气路。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术加以详细说明。 如附图所示的本专利技术的一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统，它包括插在固定燃烧源烟囱上的温室气体采样探头1、具有阻容法原理结构的前端湿度测量仪8以及温度-压力-流速测量仪9，所述的温室气体采样探头I内部装有陶瓷烟尘过滤器，过滤精度不小于2微米，气体伴热管线2包括标气管线和样气管线，标气管线的进口与标准气体源相连通，标气管线出口与温室气体采样探头的标准气体进口相连通，标气管线用于输送从标准气体源11送入的标准气体，样气管线的进口与温室气体采样探头的出口相连通，用于输送从烟?中抽出的样气或者在全程校准时输送标准气体，样气管线的出口通过具有阻容法原理结构的后端湿度测量仪3与冷凝器4进口相连，所述的冷凝器出口通过管线依次与抽气泵5、气体过滤器6以及气体分析仪7相连，所述的气体过滤器6过滤精度不小于0.1微米，在所述的气体过滤器6的底部安装有湿度报警器，所述的温室气体采样探头I的反吹口以及温度-压力-流速测量仪9的反吹口与压缩空气源10通过装有阀门的管路相连，所述的气体分析仪7输出的烟囱中抽出的样气的C02、CH4, N2O, CO、O2浓度信号、前端湿度测量仪8输出的烟囱中样气的湿度信号、后端湿度测量仪3输出的烟囱中抽出的样气的湿度信号以及温度-压力-流速测量仪9输出的烟囱中样气的温度、压力以及流速信号全部输入PLC控制器13，PLC控制器13进行各测量参数的采集与模数转换处理后送入计算机12，所述的计算机12用于接收PLC控制器13输出的各测量参数以及固定燃烧源中控传输的数据，并根据各数据计算生成包括温室气体排放量以及燃烧源效率在内的数据和图表。 优选的温度-压力-流速测量仪9为采用皮托管差压法测量出气体流速及其静压，并采用热电阻法同时测量出烟气温度的一体化结构。 本专利技术选用的温室气体采样探头市场有售，内部装有陶瓷烟尘过滤器，过滤精度不小于2微米，拥有双路反吹及控制单元，可实现定时自动反吹功能，反吹气来自于压缩空气源，保证采样探头不被堵塞。与温室气体采样探头连接的样气伴热管线市场有售，温室气体采样探头和样气伴热管线配有温控单元，可实现样气伴热管线保持在150°C左右，避免由于水蒸气冷凝而使待测气体浓度发生改变。 气体伴热管线2由样气管线和标气管线组成，一根用于输送从烟囱中抽出的样气，以供气体分析仪检测；另一根用于输送从标气瓶中送入的标准气体，标准气体来自于标准气体源，以实现全程校准。 冷凝器4用于迅速将样气中的水蒸气冷凝为液体，并通过蠕动泵排出系统外。 所述的冷凝器4出口连接有抽气泵，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统,其特征在于：它包括插在固定燃烧源烟囱上的温室气体采样探头、具有阻容法原理结构的前端湿度测量仪以及温度‑压力‑流速测量仪，所述的温室气体采样探头内部装有陶瓷烟尘过滤器，过滤精度不小于2微米，气体伴热管线包括标气管线和样气管线，标气管线的进口与标准气体源相连通，标气管线出口与温室气体采样探头的标准气体进口相连通，样气管线的进口与温室气体采样探头的出口相连通，样气管线的出口通过具有阻容法原理结构的后端湿度测量仪与冷凝器进口相连，所述的冷凝器出口通过管线依次与抽气泵、气体过滤器以及气体分析仪相连，所述的气体过滤器过滤精度不小于0.1微米，在所述的气体过滤器的底部安装有湿度报警器，所述的温室气体采样探头的反吹口以及温度‑压力‑流速测量仪的反吹口与压缩空气源通过装有阀门的管路相连，所述的气体分析仪输出的烟囱中抽出的样气的CO2、CH4、N2O、CO、O2浓度信号、前端湿度测量仪输出的烟囱中样气的湿度信号、后端湿度测量仪输出的烟囱中抽出的样气的湿度信号以及温度‑压力‑流速测量仪输出的烟囱中样气的温度、压力以及流速信号全部输入PLC控制器，PLC控制器进行各测量参数的采集与模数转换处理后送入计算机，所述的计算机用于接收PLC控制器输出的各测量参数以及固定燃烧源中控传输的数据，并根据各数据计算生成包括温室气体排放量以及燃烧源效率在内的数据和图表。...
【技术特征摘要】
1.一种固定燃烧源温室气体排放在线监测系统，其特征在于:它包括插在固定燃烧源烟囱上的温室气体采样探头、具有阻容法原理结构的前端湿度测量仪以及温度-压力-流速测量仪，所述的温室气体采样探头内部装有陶瓷烟尘过滤器，过滤精度不小于2微米，气体伴热管线包括标气管线和样气管线，标气管线的进口与标准气体源相连通，标气管线出口与温室气体采样探头的标准气体进口相连通，样气管线的进口与温室气体采样探头的出口相连通，样气管线的出口通过具有阻容法原理结构的后端湿度测量仪与冷凝器进口相连，所述的冷凝器出口通过管线依次与抽气泵、气体过滤器以及气体分析仪相连，所述的气体过滤器过滤精度不小于0.1微米，在所述的气体过滤器的底部安装有湿度报警器，所述的温室气体采样探头的反吹口以及温度-压力-流速测量仪的反吹...
【专利技术属性】
技术研发人员：张景奇，李波，张海滨，熊翠华，胡永飞，孟硕，李达，崔本全，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油能源发展股份有限公司，海油总节能减排监测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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