本实用新型专利技术涉及环境监测设备领域，具体为一种民用燃料大气污染物实时排放浓度监测系统。一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，包括燃料装置、烟气收集单元、烟气分析装置、烟气稀释装置、老化仓和烟气污染物浓度监测装置，所述燃料装置用于燃烧民用燃料，其具有烟气输出通道，所述烟气收集单元设置在所述燃料装置的上方，其用于收集烟气，所述烟气收集单元具有烟气输出口，所述烟气输出口分别与所述烟气分析装置和所述烟气稀释装置连接。本实用新型专利技术的民用燃料大气污染物实时排放浓度监测和排放因子计算系统，根据实现对燃料消耗质量变化的实时记录、烟气排放流量和污染物排放浓度的在线监测，该实用新型专利技术能够准确模拟民用燃料的燃烧和排放过程，为高时间分辨率排放清单构建和污染物排放时间演变提供支撑。清单构建和污染物排放时间演变提供支撑。清单构建和污染物排放时间演变提供支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种民用燃料大气污染物实时排放浓度监测系统
[0001]本专利技术涉及一种民用燃料大气污染物实时排放浓度监测系统，属于环境监测设备领域。
技术介绍
[0002]家庭散煤、农作物残留、木材、动物粪便等民用燃料，常被农村家庭作为日常做饭和取暖的燃料。由于民用固体燃料廉价易得，全球使用这些燃料的人口约为30亿。民用燃料消耗占总能源消耗的7.5％，但占一次总PM
2.5
排放的27％。民用燃料燃烧排放污染物危害人体健康，也会对气候变化产生影响。民用燃料燃烧排放污染物普遍存在四个燃烧阶段，包括引燃、剧烈燃烧、稳定燃烧和燃烧殆尽，每个阶段不同类型的颗粒物及其化学组成、气态污染物等的排放浓度存在明显差异，排放污染物的光学性质以及毒性也都存在差异，因而亟需对其排放各类污染物的实时排放特征开展精细表征。前人研究往往针对一次完整的燃烧过程开展污染物排放因子的计算，无法反映其实时排放特征。现有的高时间分辨率排放清单编制中，污染物的时间分配往往依据车流量、火点时间、温度和烟气排放量等可公开获得的监测数据，忽略了污染物排放浓度和排放因子本身的时间变异，因而排放清单存在较大的不确定性，进而制约着大气污染物各类效应的数值模拟研究。因而，污染物动态排放因子的研究成为当前该领域亟待回答和解决的关键科学和技术问题。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本技术提供了一种民用燃料大气污染物实时排放浓度监测系统，根据污染物实时排放因子计算方法，配置了一套燃料消耗和排放污染物浓度的监测装置，为计算污染物实时排放因子提供中间数据，实现各类污染物和颗粒物组分从分钟到小时级别的浓度实时监测和排放因子计算，为高分辨率排放清单构建和该类源排放污染物理化、光学性质的实时演化研究提供一套关键监测设备和计算方法。
[0004]一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，包括燃料装置、烟气收集单元、烟气分析装置、烟气稀释装置、老化仓和烟气污染物浓度监测装置，所述燃料装置用于燃烧民用燃料，其具有烟气输出通道，所述烟气收集单元设置在所述燃料装置的上方，其用于收集烟气，所述烟气收集单元具有烟气输出口，所述烟气输出口分别与所述烟气分析装置和所述烟气稀释装置连接，所述烟气分析装置用于测量烟气中气体成分的浓度，所述烟气稀释装置用于对烟气进行稀释处理，所述老化仓的内部中空，其具有至少一个进气口和至少一个出气口，其进气口与所述烟气稀释装置的烟气输出端与连接并连通，其出气口与所述烟气污染物浓度监测装置的烟气进气端连接并连通，所述烟气污染物浓度监测装置用于测量烟气中污染物的浓度。
[0005]进一步地，还包括计量单元，所述计量单元用于称量民用燃料的用量。
[0006]进一步地，所述烟气收集单元包括支架和罩体，所述支架包括至少四根支撑杆，所述燃料装置置于四根所述支撑杆之间，所述罩体为内部中空的矩形结构，其下端敞口设置，
所述罩体分别与四根所述支撑杆滑动连接，在外力作用下，其可沿所述支撑杆上下移动，所述罩体的上端设有烟气输出口，所述烟气输出口通过烟道分别与所述烟气分析装置和烟气稀释装置连接。
[0007]进一步地，所述燃料装置为炉灶。
[0008]进一步地，所述烟气分析装置为烟气分析仪，其进气口与所述烟道的末端连接并连通，且所述烟道上设有抽气泵。
[0009]进一步地，包括采样枪、控制装置和高压气体输送单元，所述采样枪内设有前后贯穿其设置的烟气中心管路，其前端设有采样头，其后端设有气体分流单元，所述气体分流单元用于输出稀释后的气体，所述采样枪上设有沿前后方向依次间隔分布的初级稀释口和次级稀释口，所述初级稀释口和所述次级稀释口均用于连接高压气体输送气路，所述采样头、所述初级稀释口和所述次级稀释口均与所述气体采集通道连通，所述控制装置分别与所述高压气体输送单元、所述初级稀释口和所述次级稀释口连接，所述高压气体输送单元用于向所述初级稀释口和所述次级稀释口输送高压气体，所述控制装置用于控制高压气体输送单元的高压气体的输送量，所述烟道上设有子出气口，所述采样头与所述子出气口密封连接。
[0010]进一步地，高压气体输送单元为空压机。
[0011]进一步地，所述老化仓包括仓体和盖体，所述仓体为内部中空且上端开口的圆柱体结构，所述盖体与所述仓体的上端匹配，并与所述仓体可拆卸连接，所述盖体的上端设有一个进气口和十二个出气口，并在其进气口处同轴并密封安装有进气管，所述进气管与所述气体分流单元密封连接并连通，其出气口处设有塞头，所述塞头用于关闭所述盖体的出气口，所述盖体的任一出气口与所述烟气污染物浓度监测装置连接。
[0012]进一步地，所述烟气污染物浓度监测装置包括：
[0013]大气颗粒物检测仪，用于实时监测并记录烟气中颗粒物浓度；
[0014]二氧化硫分析仪，用于实时监测并记录烟气中二氧化硫浓度；
[0015]氮氧化物分析仪，用于实时监测并记录烟气中氮氧化物浓度；
[0016]甲烷分析仪，用于实时监测并记录烟气中甲烷浓度；
[0017]氨气分析仪，用于实时监测并记录烟气中氨气浓度；
[0018]氧化亚氮分析仪，用于实时监测并记录烟气中氧化亚氮浓度；
[0019]一氧化碳分析仪，用于实时监测并记录烟气中一氧化碳的浓度；
[0020]DMA颗粒物粒径谱仪，用于实时监测并记录烟气中颗粒物的粒径分布；
[0021]黑碳分析仪，用于实时监测并记录烟气中黑碳的浓度；
[0022]一氧化碳二氧化碳分析仪，用于实时监测并记录烟气中一氧化碳和二氧化碳的浓度；
[0023]挥发性有机物光离子化检测仪，用于实时监测并记录烟气中总挥发性有机物浓度；
[0024]有机碳元素碳分析仪，用于实时监测并记录烟气中有机碳和元素碳的浓度；
[0025]离子色谱仪，用于实时监测并记录烟气中离子组分的浓度；
[0026]气瓶，其分别与所述二氧化硫分析仪、所述氮氧化物分析仪、所述甲烷分析仪、所述氨气分析仪和所述氧化亚氮分析仪气路连接，用于给所述二氧化硫分析仪、所述氮氧化
物分析仪、所述甲烷分析仪、所述氨气分析仪和所述氧化亚氮分析仪提供载气和标气；
[0027]主处理器，用于处理和收集数据，其与所述大气颗粒物检测仪、所述二氧化硫分析仪、所述氮氧化物分析仪、所述甲烷分析仪、所述氨气分析仪、所述氧化亚氮分析仪、所述一氧化碳分析仪、显示屏、所述DMA颗粒物粒径谱仪、所述黑碳分析仪、所述一氧化碳二氧化碳分析仪、所述挥发性有机物光离子化检测仪、所述烟气分析装置、所述有机碳元素碳分析仪和所述离子色谱仪信号连接；
[0028]所述盖体的出气口与所述大气颗粒物检测仪、所述二氧化硫分析仪、所述氮氧化物分析仪、所述甲烷分析仪、所述氨气分析仪、所述氧化亚氮分析仪、所述一氧化碳分析仪、所述DMA颗粒物粒径谱仪、所述黑碳分析仪、所述一氧化碳二氧化碳分析仪、所述挥发性有机物光离子化检测仪、所述烟气分析装置、所述有机碳元素碳分析仪和所述离子色谱仪中一个或多个仪器的气体进样口连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，包括燃料装置、烟气收集单元、烟气分析装置、烟气稀释装置、老化仓和烟气污染物浓度监测装置，所述燃料装置用于燃烧民用燃料，其具有烟气输出通道，所述烟气收集单元设置在所述燃料装置的上方，其用于收集烟气，所述烟气收集单元具有烟气输出口，所述烟气输出口分别与所述烟气分析装置和所述烟气稀释装置连接，所述烟气分析装置用于测量烟气中气体成分的浓度，所述烟气稀释装置用于对烟气进行稀释处理，所述老化仓的内部中空，其具有至少一个进气口和至少一个出气口，其进气口与所述烟气稀释装置的烟气输出端与连接并连通，其出气口与所述烟气污染物浓度监测装置的烟气进气端连接并连通，所述烟气污染物浓度监测装置用于测量烟气中污染物的浓度。2.根据权利要求1所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，还包括计量单元，所述计量单元用于称量民用燃料的用量。3.根据权利要求2所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，所述烟气收集单元包括支架和罩体，所述支架包括至少四根支撑杆，所述燃料装置置于四根所述支撑杆之间，所述罩体为内部中空的矩形结构，其下端敞口设置，所述罩体分别与四根所述支撑杆滑动连接，在外力作用下，其可沿所述支撑杆上下移动，所述罩体的上端设有烟气输出口，所述烟气输出口通过烟道分别与所述烟气分析装置和烟气稀释装置连接。4.根据权利要求3所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，所述燃料装置为炉灶。5.根据权利要求3所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，所述烟气分析装置为烟气分析仪，其进气口与所述烟道的末端连接并连通，且所述烟道上设有抽气泵。6.根据权利要求3所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，包括采样枪、控制装置和高压气体输送单元，所述采样枪内设有前后贯穿其设置的烟气中心管路，其前端设有采样头，其后端设有气体分流单元，所述气体分流单元用于输出稀释后的气体，所述采样枪上设有沿前后方向依次间隔分布的初级稀释口和次级稀释口，所述初级稀释口和所述次级稀释口均用于连接高压气体输送气路，所述采样头、所述初级稀释口和所述次级稀释口均与所述气体采集通道连通，所述控制装置分别与所述高压气体输送单元、所述初级稀释口和所述次级稀释口连接，所述高压气体输送单元用于向所述初级稀释口和所述次级稀释口输送高压气体，所述控制装置用于控制高压气体输送单元的高压气体的输送量，所述烟道上设有子出气口，所述采样头与所述子出气口密封连接。7.根据权利要求6所述的一种民用燃料大气污染物排放浓度监测系统，其特征在于，高压气体输送单元为空...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔少飞，胡尧，程溢，范新峰，姜帆，毛磊，刘晓，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：
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