一种烟气超低排放微尘检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种烟气超低排放微尘检测系统，属于环境检测领域。本实用新型专利技术的检测系统包括流速仪、烟尘检测单元和用于检测空气流量的质量流量计，以及用于数据处理的工控机，所述烟尘检测单元包括：烟尘检测器，其进气端与采样管以及质量流量计连接，通过释放高压电将气体电离，气体中微尘附着在离子上，通过电流得到气体浓度；光散射传感器，其与烟尘检测器的排气端连接，用于检测排出的混合气体内颗粒物浓度，并通过回流管把检测后的空气输送至烟道内。本实用新型专利技术把烟尘检测器与光散射传感器相结合，用来对不同粒径的颗粒物进行检测，提高了检测的精度。

An ultra-low emission dust detection system of flue gas

【技术实现步骤摘要】
一种烟气超低排放微尘检测系统
本技术涉及环境监测
，更具体地说，涉及一种烟气超低排放微尘检测系统。
技术介绍
随着科学技术的进步，人民的生活水平得到了质的提高。与此同时，各种环境问题也随之而来。雾霾天气及各种粉尘对人们的健康和生活产生了恶劣的影响，为了避免环境进一步恶化，石油化工、锅炉燃烧、火电厂、钢铁等领域所排放的烟尘检测变的更加重要。现有技术中对于烟尘检测存在较多的方案，对于颗粒物的浓度检测已经较为精准，目前更多的是面对管道排放量烟尘较少的情况下，如何实现对微尘的精确检测。目前检测采用的光学测尘仪受颗粒物粒径的影响较大，往往不能较准确的反应烟尘的颗粒浓度，而检测的准确性及客观性显得尤为重要，因此，如何在低排放情况下实现对微尘的精确检测显得较为重要。对于相关方案，中国专利公开了一种基于射流调制的烟道颗粒物等速采样及恒流控制系统及其采用上述系统对烟道其他进行预处理的方法(申请号：201711059808.7)，包括：射流调制子系统、零气制备子系统、零气控制子系统、样气引入子系统、样气混合子系统、样气加热子系统、样气除湿子系统、颗粒物检测子系统和空气压缩机。利用一台空气压缩源作为系统中多个射流调制系统的动力源，为各级功能子系统中实现流量控制的射流调制系统提供动力，利用射流调制系统产生的负压抽吸待测样气，并通过射流调制系统(由电磁阀、流量计、控制器等组成)实现烟道烟气等速采样的自动控制。还公开了一种基于β射线法和光散射法的颗粒物在线监测系统及方法(申请号：201510878762.6)，用于在线实时精确测量烟气中颗粒物的浓度。该方案综合了β射线法和光散射法的优点，通过内部参比法实现β射线法测量结果对光散射法测量结果的参比校准，从而实现在线实时精确测量烟气中颗粒物的浓度。上述两种专利方案均是对烟尘进行检测，第一个方案是通过对烟气湿度进行控制，减少温度的影响，采用等速采样进行检测；第二个方案是把β射线法和光散射法的检测相互对比校准，以实现精确检测。但是在自身都没有得到精确值的情况下，作为基准将会引起更大的误差，存在一定的缺陷。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有技术不能较准确的反映烟尘的颗粒浓度的不足，提供了一种烟气超低排放微尘检测系统。本技术把PPS烟尘检测器与光散射传感器相结合，用来对不同粒径的颗粒物进行检测，提高了检测的精度。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本专利技术的一种烟气超低排放微尘检测系统，包括流速仪、烟尘检测单元和用于检测空气流量的质量流量计，以及用于数据处理的工控机，所述烟尘检测单元包括：烟尘检测器，其进气端与采样管以及质量流量计连接，通过释放高压电将气体电离，气体中微尘附着在离子上，通过电流得到气体浓度；光散射传感器，其与烟尘检测器的排气端连接，用于检测排出的混合气体内颗粒物浓度，并通过回流管把检测后的空气输送至烟道内。作为本专利技术更进一步的改进，所述质量流量计的进气端连接有电磁阀S1，该电磁阀S1的进气端设置有压力检测器，通过压力检测器的反馈信号控制电磁阀S1通断。作为本专利技术更进一步的改进，所述电磁阀S1的进气管路上设置有过滤器。作为本专利技术更进一步的改进，所述流速仪与电磁阀S1的排气端通过管路连接，用于对流速仪的流速探头进行反吹。作为本专利技术更进一步的改进，所述采样管与烟尘检测器的连接管路上设置有三通管，该三通管的第三接口与电磁阀S1的排气端连接，并在连接管路上设置电磁阀S2。作为本专利技术更进一步的改进，所述质量流量计根据流速仪测出的烟气流速信号4～20mA来算出开启流量，烟气流速v烟(m/s)与质量流量计开启流量Q计的算法模型为：烟气流速信号4～20mA对应烟气流速v烟(m/s)值0～40m/s，则有v烟＝2.5*i-10式中i为烟气流速输出电流信号。作为本专利技术更进一步的改进，所述烟尘检测器设定流量为L，烟尘检测器输出的浓度值为Mpps，实际颗粒物浓度为M′pps，则换算关系为：设光散射传感器某一时刻输出浓度值为Mpm，实际换算后的浓度值为M′pm，则换算关系式为：式中：Q吸是实际吸入烟尘检测器的采样气体流量；Q计为质量流量计开启流量。本专利技术的一种烟气超低排放微尘检测方法，采用上述检测系统进行检测，包括以下步骤：S1、系统通电预热，烟尘检测器内部加热到预定温度，并将加热温度信号传递给工控机；S2、开始空气供应，当压力检测器检测到空气压力满足设定值时电磁阀S1开通，质量流量计开启，并根据流速仪检测到的烟气流速控制质量流量计的开启流量；S3、气体经过质量流量计进入到烟尘检测器，烟尘检测器内部射流形成负压，将烟道内烟气通过采样管吸入到烟尘检测器内；S4、烟尘检测器内金属针释放高压将气体电离，采样气体中微尘颗粒附着离子被充电，当采样气体流出时，烟尘检测器内电流计通过测得的电流获得采样气体的浓度Mpps；S5、采样气体与空气混合后进入到光散射传感器，检测剩余颗粒物浓度Mpm，检测后气体通过回流管排入到烟道内。作为本专利技术更进一步的改进，采样气体中总颗粒物浓度值M应为：M＝Kpps*M′pps+Kpm*M′pm，式中Kpps和Kpm为校准时的加权系数，默认值为1。作为本专利技术更进一步的改进，步骤S5之后还包括反吹防堵过程：关闭质量流量计的阀口，打开电磁阀S2，空气进入采样管和烟尘检测器进行吹扫。本专利技术检测计算原理为：首先工控机采集流速仪信号，计算出当前烟道烟气流速值；而后工控屏经拟合算法输出质量流量计控制信号控制质量流量计的开启流量，烟尘检测单元为一类似射流泵器件，其采样流量与进气流量存在一定的数学模型，这样烟尘检测单元采样流量换算到烟气探杆采样管时的流速就是当前烟气流速，从而实现了等速采样。烟尘检测单元先检测采样烟气粒径小于等于2.5um的微尘质量浓度值，而后输出经光散射传感器检测粒径2.5um～10um的微尘质量浓度值，然而光散射传感器检测值是采样烟气与空气混合后的微尘质量浓度值，因此要得到采样烟气内的微尘质量浓度值还需进行换算。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的检测系统，采用分类测量颗粒物浓度方法，当颗粒物直径小于等于2.5微米时，通过烟尘检测器测出值换算，当颗粒物直径大于2.5微米却小于10微米时，通过光散射传感器来测定，把两者结果换算后相加得到总烟尘浓度，提高了检测的精度。(2)本技术通过算法对质量流量计的进气流量进行控制，可按要求实现等速、恒流检测方式，减少流速对检测结果的影响，有助于提高检测的准确性。(3)本技术通过负压射流原理抽取出烟气，易测量，反吹防堵结构设计使设备可长期使用，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。附图说明图1为本技术的系统结构示意图。示意图中的标号说明：100、过滤器；101、压力检测器；200、质量流量计；201、烟尘检测器；202、光散射传感器；203、流速仪；300、烟道；301、回流管；302、采样管；303、流速探头。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。实施例结合图1，本实施例的一种烟气超低排放微尘检测系统，包括流速仪203、烟尘检测单元和用于检测空气流量的质量流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气超低排放微尘检测系统，包括流速仪(203)、烟尘检测单元和用于检测空气流量的质量流量计(200)，以及用于数据处理的工控机，其特征在于，所述烟尘检测单元包括：烟尘检测器(201)，其进气端与采样管(302)以及质量流量计(200)连接，通过释放高压电将气体电离，气体中微尘附着在离子上，通过电流得到气体浓度；光散射传感器(202)，其与烟尘检测器(201)的排气端连接，用于检测排出的混合气体内颗粒物浓度，并通过回流管(301)把检测后的空气输送至烟道(300)内。

【技术特征摘要】
1.一种烟气超低排放微尘检测系统，包括流速仪(203)、烟尘检测单元和用于检测空气流量的质量流量计(200)，以及用于数据处理的工控机，其特征在于，所述烟尘检测单元包括：烟尘检测器(201)，其进气端与采样管(302)以及质量流量计(200)连接，通过释放高压电将气体电离，气体中微尘附着在离子上，通过电流得到气体浓度；光散射传感器(202)，其与烟尘检测器(201)的排气端连接，用于检测排出的混合气体内颗粒物浓度，并通过回流管(301)把检测后的空气输送至烟道(300)内。2.根据权利要求1所述的一种烟气超低排放微尘检测系统，其特征在于：所述质量流量计(200)的进气端连接有电磁阀S1，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德允，刘合祥，
申请(专利权)人：南京埃森环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32