用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统技术方案

本发明专利技术属于气体分析领域，涉及一种用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统，包括便携式加热采样探头及伴热管线和便携式分析单元，其特征在于，所述便携式NH3、HCl分析系统的采样分析全程伴热220℃，样气温度在被测烟气的酸露点以上；所述便携式分析单元还包括：控温单元，高温预处理箱，氧分析模块，NH3、HCl分析模块，数据采集与控制单元，人机交换单元。本发明专利技术分析系统具有干扰小、速度快、灵敏度高，测量精度高的特点，极大的方便了现场比对监测工作。

【技术实现步骤摘要】
用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统
本专利技术涉及气体分析领域，特别涉及一种用于垃圾焚烧烟气CEMS的现场比对监测的便携式NH3、HCl分析系统。
技术介绍
环境保护是基本国策，国内对垃圾焚烧处理有极大的需求，我国城市的垃圾焚烧处理比例也一直在稳步提高。然而，垃圾焚烧烟气排入大气，对空气造成的极大的污染。对垃圾焚烧烟气处理进行过程控制的关键技术是采用焚烧烟气CEMS进行焚烧烟气处理控制及排放的实时监测。是关按照国家标准规定：焚烧烟气CEMS必须进行现场比对监测。目前，焚烧烟气的NH3、HCl比对检测方法主要采用《环境空气和废气氯化氢的测定离子色谱法HJ549-2016》，其方法原理是人工采样，用水或碱性吸收液分别吸收取样的污染源废气中的氯化氢，将形成含氯离子的试样注入离子色谱仪进行分离测定；用电导检测器检测，根据保留时间定性，峰面积或峰高定量。采用化学方法对烟气CEMS比对检测进行现场比对监测已不能满足实时、准确的要求。用水或碱性吸收液吸收氯化氢进行实验室检测的方法进行实时比对检测，可能存在取样、分析及干扰误差，不能够准确的反应烟气CEMS检测的废气中的氨、氯化氢的浓度；同时该方法需要一周左右才能出比对检测结果。因此，现有的焚烧烟气CEMS现场比对检测采用人工取样及化学分析方法，不能满足现场比对检测要求，急需开发一种能用于现场比对监测的便携式NH3、HCl监测仪器系统，才能实现按标准要求实现烟气CEMS现场比对检测。国家相关标准已经提出采用比对监测仪器的要求，但对焚烧烟气CEMS检测微量NH3、HCl尚缺乏符合标准要求的检测仪器设备，本专利技术提出的一种用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统对CEMS的数据可靠性与环境保护具有重大意义。
技术实现思路
为了解决现有烟气CEMS比对监测技术的不足，本专利技术提供了一种用于现场比对监测的便携式NH3、HCl分析系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是采取符合国家标准规定的比对监测便携式仪器的技术要求，采取全程高温220℃的取样分析技术，包括便携式的高温取样处理系统及便携式的高温检测的NH3、HCl分析系统的技术方案。本专利技术用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统，包括便携式加热采样探头及伴热管线和便携式分析单元，其特征在于，所述便携式NH3、HCl分析系统的采样分析全程伴热220℃，样气温度在被测烟气的酸露点以上；所述便携式分析单元还包括：控温单元，高温预处理箱，氧分析模块，NH3、HCl分析模块，数据采集与控制单元，人机交换单元，其中：控温单元，安装在所述便携式分析单元内，用于感应控制便携式分析单元内的温度，将感应到温度发送给数据采集与控制单元，根据接收到的数据采集与控制单元发送的温度调节信号，控制所述便携式分析单元保持与设置温度对应的值；高温预处理箱，包括烟气预处理部件、高温精细过滤器、高温采样泵及高温限流环，高温采样泵将烟气抽出并经过高温限流环限流，使进入氧分析模块、NH3、HCl分析模块的流量稳定、恒定；氧分析模块，安装在所述高温预处理箱内，分析烟气中的含氧量，作为NH3、HCl监测组分的辅助参数，用于按标准计算被测烟气实时浓度时，对烟气规定的含氧量的修正，防止系统泄漏导致的检测数据异常，并将实时数据发送给数据采集与控制单元用于数据计算；NH3、HCl分析模块，安装在便携式式分析单元内，NH3、HCl分析模块采用可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS，用于高精度分析烟气中微量的NH3、HCl浓度，并将实时数据发送给人机交互单元；数据采集与控制单元，用于温度控制及分析测量的模拟量信号的采集，并发送指令控制相应的用电设备，保证与设置温度的值相对应，并将采集回来的实时数据发送给人机交互单元；人机交互单元，用于按照标准规定计算并实时显示比对检测的烟气中的NH3、HCl及O2浓度；按照标准设定比对分析的配置参数、温度参数、及分析模块标定；并可查看历史趋势、实时显示及报表输出，所述温度参数包括：预先设定的温度值或温度范围，并将设定的配置参数和温度参数输送给数据采集与控制单元。本专利技术的便携式高温取样处理系统及高温分析检测系统均符合国家标准规定的比对检测的分析仪器的技术要求；适用于焚烧烟气CEMS对NH3、HCl的现场比对监测。在一个优选或可选方案中，所述控温单元用于感应控制便携式分析单元内的温度，包括：感温模块Ⅰ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述感温模块Ⅰ用于感应便携式分析单元内的温度，并将感应温度发送给数据采集与控制单元；加热模块Ⅰ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述加热模块Ⅰ用于在接收到加热指令后，对所述便携式分析单元内加热并至所述人机交互单元发送的温度值；制冷模块，与所述数据采集与控制单元相连接，所述制冷模块用于在接收到制冷指令后，对所述便携式分析单元内制冷并至所述人机交互单元发送的温度值。在一个优选或可选方案中，所述高温预处理箱加热控制在220℃，箱内包括：感温模块、加热模块、耐高温过滤器、耐高温采样泵、耐高温限流环、氧分析模块；感温模块Ⅱ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述感温模块Ⅱ用于感应及控制高温预处理箱单元内的温度，典型的高温处理箱的设定温度与高温取样探头的加热控制均为220℃，并将感应温度发送给数据采集与控制单元。加热模块Ⅱ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述加热模块Ⅱ用于在接收到加热指令后，对所述高温预处理箱单元内加热并至所述人机交互单元发送的温度值。在一个优选或可选方案中,所述感温模块Ⅰ、Ⅱ为热电阻或热电偶，加热模块Ⅰ、Ⅱ为加热片或加热棒，制冷模块为半导体制冷器。在一个优选或可选方案中,所述耐高温过滤器、耐高温采样泵可耐温220℃。在一个优选或可选方案中,所述耐高温限流环采用1/8"不锈钢螺旋盘管，通过调节耐高温限流环的长度，使限流满足设定使用要求。在一个优选或可选方案中，所述氧分析模块为氧化锆氧分析传感器，用于实测烟气含氧量。在一个优选或可选方案中,所述便携式加热采样探头带有系统标定口，用于便携式NH3、HCl分析系统在比对监测时通入标气标定，符合标准规定的对比对监测仪器的标定要求。在一个优选或可选方案中，所述NH3、HCl分析模块，采用可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS，其测量气室的加热温度保持在220℃，激光分析模块的测量精度达到±1%FS，符合标准规定的现场比对检测仪器的精度要求。本专利技术有益的结果是：便携式NH3、HCl分析系统的管路全程220℃伴热，并经过采用可调二级管激光光谱法（TDLAS）分析烟气中NH3、HCl浓度，TDLAS具有干扰小、速度快、灵敏度高，测量精度达到±1%FS的特点。根据污染源自动监测设备与比对监测技术规定，监测前，参比方法使用的烟气分析仪必须现场使用标准气体检查准确度，并记录现场校验值，便携采样探头的系统标定口方便了仪器的准确度检测，同时人机交互单元实时记录测量数据方便查询历史数据，另外还可以打印分钟报表及即时出具相应报告，极大的方便了现场比对监测工作。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例便携式NH3、HCl分析系统的连接结构示意图。图中，1-加热采样探管，2-便携采样探头，3-便携伴热管线，4-便携式分析单元，5-高温预处理箱，6-NH3、HCl分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统，包括便携式加热采样探头及伴热管线和便携式分析单元，其特征在于，所述便携式NH3、HCl分析系统的采样分析全程伴热220℃，样气温度在被测烟气的酸露点以上；所述便携式分析单元还包括：控温单元，高温预处理箱，氧分析模块，NH3、HCl分析模块，数据采集与控制单元，人机交换单元，其中：控温单元，安装在所述便携式分析单元内，用于感应控制便携式分析单元内的温度，将感应到温度发送给数据采集与控制单元，根据接收到的数据采集与控制单元发送的温度调节信号，控制所述便携式分析单元保持与设置温度对应的值；高温预处理箱，包括烟气预处理部件、高温精细过滤器、高温采样泵及高温限流环，高温采样泵将烟气抽出并经过高温限流环限流，使进入氧分析模块、NH3、HCl分析模块的流量稳定、恒定；氧分析模块，安装在所述高温预处理箱内，分析烟气中的含氧量，作为NH3、HCl监测组分的辅助参数，用于按标准计算被测烟气实时浓度时，对烟气规定的含氧量的修正，防止系统泄漏导致的检测数据异常，并将实时数据发送给数据采集与控制单元用于数据计算；NH3、HCl分析模块，安装在便携式分析单元内，NH3、HCl分析模块采用可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS，用于高精度分析烟气中微量的NH3、HCl浓度，并将实时数据发送给人机交互单元；数据采集与控制单元，用于温度控制及分析测量的模拟量信号的采集，并发送指令控制相应的用电设备，保证与设置温度的值相对应，并将采集回来的实时数据发送给人机交互单元；人机交互单元，用于按照标准规定计算并实时显示比对检测的烟气中的NH3、HCl及O2浓度；按照标准设定比对分析的配置参数、温度参数、及分析模块标定；并可查看历史趋势、实时显示及报表输出，所述温度参数包括：预先设定的温度值或温度范围，并将设定的配置参数和温度参数输送给数据采集与控制单元。...

【技术特征摘要】
1.一种用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统，包括便携式加热采样探头及伴热管线和便携式分析单元，其特征在于，所述便携式NH3、HCl分析系统的采样分析全程伴热220℃，样气温度在被测烟气的酸露点以上；所述便携式分析单元还包括：控温单元，高温预处理箱，氧分析模块，NH3、HCl分析模块，数据采集与控制单元，人机交换单元，其中：控温单元，安装在所述便携式分析单元内，用于感应控制便携式分析单元内的温度，将感应到温度发送给数据采集与控制单元，根据接收到的数据采集与控制单元发送的温度调节信号，控制所述便携式分析单元保持与设置温度对应的值；高温预处理箱，包括烟气预处理部件、高温精细过滤器、高温采样泵及高温限流环，高温采样泵将烟气抽出并经过高温限流环限流，使进入氧分析模块、NH3、HCl分析模块的流量稳定、恒定；氧分析模块，安装在所述高温预处理箱内，分析烟气中的含氧量，作为NH3、HCl监测组分的辅助参数，用于按标准计算被测烟气实时浓度时，对烟气规定的含氧量的修正，防止系统泄漏导致的检测数据异常，并将实时数据发送给数据采集与控制单元用于数据计算；NH3、HCl分析模块，安装在便携式分析单元内，NH3、HCl分析模块采用可调谐二极管激光吸收光谱法TDLAS，用于高精度分析烟气中微量的NH3、HCl浓度，并将实时数据发送给人机交互单元；数据采集与控制单元，用于温度控制及分析测量的模拟量信号的采集，并发送指令控制相应的用电设备，保证与设置温度的值相对应，并将采集回来的实时数据发送给人机交互单元；人机交互单元，用于按照标准规定计算并实时显示比对检测的烟气中的NH3、HCl及O2浓度；按照标准设定比对分析的配置参数、温度参数、及分析模块标定；并可查看历史趋势、实时显示及报表输出，所述温度参数包括：预先设定的温度值或温度范围，并将设定的配置参数和温度参数输送给数据采集与控制单元。2.根据权利要求书1所述的用于比对监测的便携式NH3、HCl分析系统，其特征在于，所述控温单元用于感应控制便携式分析单元内的温度，包括：感温模块Ⅰ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述感温模块Ⅰ用于感应便携式分析单元内的温度，并将感应温度发送给数据采集与控制单元；加热模块Ⅰ，与所述数据采集与控制单元相连接，所述加热模块Ⅰ用于在接收到加热指令后，对所述便携式分析单元内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乙，顾潮春，袁超，翁萌萌，魏庆瑶，杨森，
申请(专利权)人：南京霍普斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32