一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，包括尾气排放管、尾气预处理装置、加热取样管路、转化器、氮氧化物气体分析仪、冷凝槽和压力调节阀，所述尾气排放管上固定安装二套尾气预处理装置，尾气预处理装置的末端通过加热采样管路与第二选择阀的第一端口相连，第二选择阀的第二端口通过转化器与冷凝槽的进气口相连，冷凝槽的出气口通过截止阀与氮氧化物气体分析仪的进气口相连，氮氧化物气体分析仪的出气口与第一流量计的进气端相连，第一流量计的出气端通大气，所述船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置结构简单、体积小、重量轻，更具备实用性。

An on-line measuring device for NOx in the exhaust pollutant of a ship's engine

The utility model discloses an on-line measuring device of ship engine exhaust pollutants including NOx, exhaust pipe, exhaust gas pretreatment device, heating pipe, sampling converter, NOx gas analyzer, condensate tank and a pressure regulating valve, the exhaust pipe is fixed on the two sets of exhaust gas pretreatment device, gas pretreatment at the end of the first port device by heating the sample line and second selection valve connected to the second selection valve port second is connected through the converter and the condensate tank inlet and outlet valve of condensate tank and NOx gas analyzer is connected through the air inlet, NOx gas analyzer and the air outlet of the air inlet is connected with the end of the first flow meter, air outlet the end of the first flow through the atmosphere, the online measuring device is simple in structure of the ship engine exhaust pollutants NOx Single, small volume, light weight, more practical.

【技术实现步骤摘要】
一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置
本实用涉及一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置。
技术介绍
船舶运输工业发展迅速,成为物流的主力，2015年全国港口完成货物吞吐量107.8亿吨，其中外贸吞吐量达30.6亿吨，分别是1978年的38和51倍，港口吞吐量连续多年保持世界第一。但是船用柴油机尾气排放：排放物危害大、排放量大、污染严重。船机排气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、颗粒物等排气污染物。美国国家环保局将柴油机排放的40多种化合物列入了“危险空气污染物清单”(HAPs)，如：甲醛、乙醛、1,3－丁二烯、苯、多环芳烃类和砷、铅、汞、锰等金属的化合物。在相关法规中，对于环保要求，国家法律、法规提高了NOx排放要求。例如大气污染防治法》等一系列相关法律法规正式实施，环境保护部正式发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB15097-2016)。但是船舶尾气治理技术研究现状：国外垄断、国内空白。因国内船舶尾气治理的标准和技术落后，和发达国家相比，GB15097-2016的第一阶段和目前欧洲实施的标准相当，第二阶段和美国第三阶段实施的标准相当。柴油机所使用的柴油含有大量高燃点的油类物质，致使其在柴油机气缸内燃烧远远没有轻油彻底、这就造成尾气中含有大量有毒有害物质，包含一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物，甚至还有尚未燃烧的微液滴油类和类沥青的物质。通常所说的氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等几种。这些氮氧化物的危害主要包括:①NOX对人体及动物的致毒作用；②对植物的损害作用；③NOX是形成酸雨、酸雾的主要原因之一；④NOX与碳氢化合物形成光化学烟雾；⑤NOX亦参与臭氧层的破坏。(1)对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力非常强，是氧的数十万倍。一旦NO进入血液中，就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来，与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在1～1.5mg/l的NO。环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变.这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生，甚至是肺癌等症状的产生。(2)形成光化学烟雾N0排放到大气后有助于形成O3。，导致光化学烟雾的形成NO+HC+O2+阳光NO2+O3(光化学烟雾)这是一系列反应的总反应。其中HC为碳氢化合物，一般指VOC(volatileorganiccompound)。VOC的作用则使从NO转变为NO2时不利用O3，从而使O3富集。光化学烟雾对生物有严重的危害，如1952年发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件致使大批居民发生眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状，严重者心肺衰竭，有几百名老人因此死亡。该事件被列为世界十大环境污染事故之一。(3)导致酸雨酸雾的产生高温燃烧生成的NO排人大气后大部分转化成NO，遇水生成HNO3、HNO2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾。(4)破坏臭氧层N2O能转化为NO，破坏臭氧层，其过程可以用以下几个反应表示：N2O+O→N2+O2，N2+O2→2NONO+O3→NO2+O2，NO2+O→NO+O2O3+0→2O2上述反应不断循环，使O3分解，臭氧层遭到较大的破坏。
技术实现思路
本技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，包括尾气排放管、尾气预处理装置、加热取样管路、转化器、氮氧化物气体分析仪、冷凝槽和压力调节阀，所述尾气排放管上固定安装二套尾气预处理装置，尾气预处理装置的末端通过加热取样管路与第二选择阀的第一端口相连，第二选择阀的第二端口通过转化器与冷凝槽的进气口相连，冷凝槽的出气口通过截止阀与氮氧化物气体分析仪的进气口相连，氮氧化物气体分析仪的出气口与第一流量计的进气端相连，第一流量计的出气端通大气。作为本技术进一步的方案：所述尾气预处理装置由排气采样探头、第一选择阀、第一过滤器、第一温度传感器、第二过滤器和加热取样泵组成，排气采样探头、第一选择阀、第一过滤器、第一温度传感器、第二过滤器和加热取样泵通过加热取样管路依次连接，排气采样探头固定安装在尾气排放管的内壁上。作为本技术再进一步的方案：所述第二选择阀为四通阀，第二选择阀的第一端前设有第二温度传感器，第二选择阀的第二端后方设有压力表，第二选择阀的第三端接零气，第二选择阀的第四端接量距气。作为本技术再进一步的方案：所述转化器的进气口前端设有第一电磁阀，转化器的出气口后端设有第二电磁阀，第一电磁阀与第二电磁阀之间通过加热取样管路连接平衡阀，转化器上设有第四温度传感器。作为本技术再进一步的方案：所述冷凝槽上设有第三温度传感器，冷凝槽的底部设有两个用于用于排除冷凝槽中的水分的拔钮阀。作为本技术再进一步的方案：所述第一选择阀的第三端通零气。作为本技术再进一步的方案：所述加热取样泵的出气端通过加热取样管路与第二流量计的进气端相连接，第二流量计的出气端通大气，加热取样泵与第二流量计之间设有压力调节阀。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过尾气排放管将尾气进行相应的技术处理后，使得尾气进行充分混合满足测试条件后直接经管线输送至相应的尾气分析仪器中，从而通过尾气分析仪进行检测后得出相对应的NOx浓度，这对于大部分为移动污染源柴油机来言，本实用所提供的尾气在线测量装置的结构简单、体积小、重量轻，更具备实用性。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置的结构示意图。图中：尾气排放管1、尾气预处理装置100、排气采样探头2、第一选择阀3、第一过滤器4、第一温度传感器5、第二过滤器6、加热取样泵7、加热取样管路8、第二温度传感器9、第二选择阀10、压力表11、第一电磁阀12、平衡阀13、转化器14、第二电磁阀15、截止阀16、第三温度传感器17、氮氧化物气体分析仪18、第一流量计19、第二流量计20、拔钮阀21、冷凝槽22、第四温度传感器23和压力调节阀24。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术实施例中，一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，包括尾气排放管1、尾气预处理装置100、排气采样探头2、第一选择阀3、第一过滤器4、第一温度传感器5、第二过滤器6、加热取样泵7、加热取样管路8、第二温度传感器9、第二选择阀10、压力表11、第一电磁阀12、平衡阀13、转化器14、第二电磁阀15、截止阀16、第三温度传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，包括尾气排放管(1)、尾气预处理装置(100)、加热取样管路(8)、转化器(14)、氮氧化物气体分析仪(18)、冷凝槽(22)和压力调节阀(24)，其特征在于，所述尾气排放管(1)上固定安装二套尾气预处理装置(100)，尾气预处理装置(100)的末端通过加热取样管路(8)与第二选择阀(10)的第一端口相连，第二选择阀(10)的第二端口通过转化器(14)与冷凝槽(22)的进气口相连，冷凝槽(22)的出气口通过截止阀(16)与氮氧化物气体分析仪(18)的进气口相连，氮氧化物气体分析仪(18)的出气口与第一流量计(19)的进气端相连，第一流量计(19)的出气端通大气。

【技术特征摘要】
1.一种船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，包括尾气排放管(1)、尾气预处理装置(100)、加热取样管路(8)、转化器(14)、氮氧化物气体分析仪(18)、冷凝槽(22)和压力调节阀(24)，其特征在于，所述尾气排放管(1)上固定安装二套尾气预处理装置(100)，尾气预处理装置(100)的末端通过加热取样管路(8)与第二选择阀(10)的第一端口相连，第二选择阀(10)的第二端口通过转化器(14)与冷凝槽(22)的进气口相连，冷凝槽(22)的出气口通过截止阀(16)与氮氧化物气体分析仪(18)的进气口相连，氮氧化物气体分析仪(18)的出气口与第一流量计(19)的进气端相连，第一流量计(19)的出气端通大气。2.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置，其特征在于，所述尾气预处理装置(100)由排气采样探头(2)、第一选择阀(3)、第一过滤器(4)、第一温度传感器(5)、第二过滤器(6)和加热取样泵(7)组成，排气采样探头(2)、第一选择阀(3)、第一过滤器(4)、第一温度传感器(5)、第二过滤器(6)和加热取样泵(7)通过加热取样管路(8)依次连接，排气采样探头(2)固定安装在尾气排放管(1)的内壁上。3.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中NOx的在线测量装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑峰，
申请(专利权)人：苏州水木康桥环境工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32