一种用于ＣＥＭＳ系统的湿度测量方法和测量装置，将烟道内待测烟气中的水分通过Ｎａｆｉｏｎ干燥管分离到通有干燥空气的独立管道中，检测得分离出的水气湿度，得到待测烟气湿度。本发明专利技术提供了一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度测量方法和装置，在ＣＥＭＳ系统上的应用效果优异，测量精度不受影响，湿度传感器的使用寿命长，解决了目前国内电厂脱硫工程中ＣＥＭＳ系统上湿度测量的湿度传感器容易被烟道内灰尘堵塞和被烟道内腐蚀性气体腐蚀，导致使用寿命非常低的现状，具有应用前景广、应用面宽、适用于在灰尘量高腐蚀性大的环境中测量湿度的场合，尤其是在电厂中ＣＥＭＳ系统上湿度测量的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术用于灰尘量高、腐蚀性大的环境中测量湿度，尤其在电厂中CEMS系统上 湿度测量的应用，为一种用于CEMS系统的湿度测量方法及测量装置。
技术介绍
国内早期通过干湿氧测量的原理进行转换成烟气湿度，但这种测量方式的测量误差 很大，原因在于，干氧的干燥程度不统一，其次是千湿氧仪表的测量的精度和稳定度都 不一样，在实际应用中，经常会计算得出的湿度为负数。目前，在国内应用的在电厂脱硫烟气排放连续在线湿度监测，都是直接通过安装在 烟道内的湿度传感器进行测量，湿度的测量使用方法是电阻电容法，其测量原理是利用 湿敏元件的电阻值、电容值随环境湿度的变化而按一定规律变化的特性进行湿度测量。但湿敏元件的使用有如下注意事项1) 、湿敏元件的感湿部分不能以手触摸；2) 、湿敏元件的感湿部分避免受污染；3) 、湿敏元件的感湿部分避免受腐蚀；4) 、湿敏元件的感湿部分避免在凝露环境下使用；5) 、在尘土较多的场所使用时， 一定要安装外罩或过滤器等装置；6) 、不应在湿度接近100。/。RH的气体中长期使用。然而烟道内的工况一般为烟气S02: 178mg/Nm3，脱硫效果不好时，最高值3900mg/Nm 烟气NOx: 886mg/Nm3;烟气烟尘66mg/Nm3，最高值286mg/Nm3;烟气湿度(体积比)9.31%烟气温度50°C'通过以往的现场使用情况汇总，在这种高粉尘、高凝结水、高腐蚀性气体存在的场合，国外最好的湿度监测仪使用寿命短，最多5个月就需要更换；仪器漂移大， 一般在5%RH;维护校对频率高， 一般l次/月。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有电厂脱硫CEMS系统的湿度测量中，湿度传感器寿命短或测量误差大的问题，提供一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度测 量装置。本专利技术的技术方案为 一种用于CEMS系统的湿度测量方法，将烟道内待测烟气 中的水分通过Nafion干燥管分离到另一独立的通有干燥空气的管道中，检测所述管道 中的水气湿度，由关系式待测烟气湿度-水气湿度XTxX水气流量/ (Tn X待测烟气流量) 得到待测烟气的烟气湿度，其中Tx为分离的水气所在管道内温度下的饱和蒸汽压，Tn 为烟道内温度下的饱和蒸汽压。待测烟气分离水分之前，先过滤掉待测烟气中的灰尘。一种用于CEMS系统的湿度测量装置，连接在系统的工艺管道上，包括湿度转移 器、待测烟气流量计和水气流量计，湿度转移器包括外层管、内层管和湿度传感器，内 层管为Nafion干燥管，内层管内为待测烟气腔，与工艺管道连接，外层管与内层管构 成水气腔，水气腔与待测烟气腔相互独立，分别设有出入口，湿度传感器设置于水气腔， 水气腔连接干燥气源，待测烟气流量计设置在待测烟气腔与工艺管道之间，水气流量计 设置在水气腔与干燥气源之间。作为除去待测烟气中粉尘的预处理，本专利技术在工艺管道与湿度转移器间还设有烟气 灰尘过滤部分，包括压縮气源、电磁阀、两加热温控装置和过滤器，工艺管道连接过滤 器的输入，压缩气源连接过滤器，电磁阀设置在压縮气源与过滤器之间， 一加热温控装 置设置在过滤器旁，另一加热温控装置与待测烟气流量计设置在过滤器与湿度转移器的 待测烟气腔的连接通路上。本专利技术测量装置的待测烟气腔连接抽气泵，湿度转移器的外层管为不锈钢管。本专利技术测量装置的湿度转移器，是将通过Nafion干燥管内的烟气湿度通过Nafion 干燥管转移到Nafion干燥管外干燥的空气内，即由待测烟气腔转移到水气腔，由水气 腔的湿度传感器检测湿度。通过连续抽取工艺管道内烟气，先过滤粉尘，再将含有腐蚀 性的烟气通过湿度转移器的待测烟气腔，其中的水分通过Nafion干燥管全部置换到另 一独立的流路管道，即水气腔，在Nafion干燥管的作用下，只有水分过去，在水气腔 内装有湿度传感器，通过对比两个腔内的气体流量得出原烟道内烟气湿度。通过使用Nafion管，使得腐蚀性气体全部被过滤掉，而水份在高温无凝结状态下完全渗透出来，最终露点可以达到-45'C，水气渗透充分。从而形成无粉尘、无腐蚀气体、 无凝结水的湿度监测环境，湿度传感器的使用寿命可以达到2年以上，仪器漂移不大于 1%RH，维护校对频率l次/半年。本专利技术提供了一种可以长期使用，不怕粉尘、不怕腐蚀的湿度测量方法和装置，在 CEMS系统上的应用效果优异，测量精度不受影响，湿度传感器的使用寿命长，解决了 目前国内电厂脱硫工程中CEMS系统上湿度测量的湿度传感器容易被烟道内灰尘堵塞 和被烟道内腐蚀性气体腐蚀，导致使用寿命非常低的现状，具有应用前景广、应用面宽、 适用于在灰尘量高腐蚀性大的环境中测量湿度的场合，尤其是在电厂中CEMS系统上 湿度测量的应用；使得电厂脱硫烟气在线湿度监测仪的测量精度提高，维护周期延长， 使用寿命加大，为环保监测数据的连续性、准确性提供必要保证。附图说明图1为本专利技术测量装置的湿度转移器结构示意图。 图2为本专利技术测量装置实施例的示意图。具体实施例方式本专利技术通过不同管路的流量比得到它们的湿度比，进而得到其中一管路的湿度数 值，将烟道内待测烟气中的水分通过Nafion干燥管分离到通有干燥空气的管道中，检 测得所述管道的水气湿度。空气的湿度可通俗地理解为空气的潮湿程度.它有绝对湿度 和相对湿度之分，由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难，而水蒸气的压强随水蒸 气密度的增大而增大，因此绝对湿度指空气中水蒸气的压强；相对湿度是为了表示空气 中水蒸气离饱和状态的远近而引入的概念，根据湿度转换公式相对湿度=(绝对湿度/饱和蒸气压)X100%水气相对湿度=(水气绝对湿度/Tx) X100% (1) 烟气相对湿度=(烟气绝对湿度/Tn) X100% (2)根据水分质量守衡，将待测烟气中的水分分离后满足烟气绝对湿度X烟气流量=水气绝对湿度X水气流量 (3 )根据关系式(1)、 (2)、 (3)得到本专利技术方法的湿度测量关系式待测烟气湿度-水气湿度XTxX水气流量/ (Tn X待测烟气流量)其中Tx为分离的水气所在管道内温度下的饱和蒸汽压，Tn为烟道内温度下的饱和蒸汽压，饱和蒸气压与气压和温度有关，不同温度的饱和蒸汽压都可以查表得到，不再详述。 如图1，本专利技术测量装置的湿度转移器16包括外层管1、内层管2和湿度传感器3， 内层管2为Nafion干燥管，内层管2内为待测烟气腔A，与工艺管道12连接，外层管 1与内层管2构成水气腔B，水气腔B与待测烟气腔A相互独立，待测烟气腔A设有 入口a，出口b，水气腔B设有入口c，出口d，湿度传感器3设置于水气腔B的出口 d 附近，水气腔B的入口c连接干燥气源20。待测烟气流量计18测量待测烟气腔A内的烟气流量，水气流量计19测量水气腔B 内的气体流量。如图2，为本专利技术测量装置的一个具体实施例，工艺管道12与湿度转移器16间设 有烟气灰尘过滤部分，包括压縮气源IO、电磁阀ll、两加热温控装置13和过滤器15， 工艺管道12连接过滤器15的输入，压缩气源10连接过滤器15，电磁阀11设置在压 縮气源10与过滤器15之间，压縮气源10和电磁阀11用于过滤器15的反吹自清灰； 一加热温控装置13设置在过滤器15旁，另一加热温控装置13与待测烟气流量计18设 置在过滤器15与湿度转移器16的待测烟气腔A的连接通路上，加热温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于ＣＥＭＳ系统的湿度测量方法，其特征是将烟道内待测烟气中的水分通过Ｎａｆｉｏｎ干燥管分离到另一独立的通有干燥空气的管道中，检测所述管道中的水气湿度，由关系式： 待测烟气湿度＝水气湿度×Ｔｘ×水气流量／（Ｔｎ×待测烟气流量）得到待 测烟气湿度，其中Ｔｘ为分离的水气所在管道内温度下的饱和蒸汽压，Ｔｎ为烟道内温度下的饱和蒸汽压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞斌，康运奇，杜煜，刘浏，周黎辉，
申请(专利权)人：南京盛唐电力控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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