專利名稱：一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種尾氣檢測取樣裝置，具體是指一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，是采用紫外吸收法對污泥焚燒系統(tǒng)中的尾氣進(jìn)行檢測。如圖I所示，所述采用紫外吸收法測量SO2的在線分析儀安裝在煙道上，其探頭3插入煙道4中對尾氣進(jìn)行取樣，該在線分析儀還包含測試儀I、工控機(jī)2和風(fēng)機(jī)吹掃系統(tǒng)6。其中，測試儀I完成SO2的濃度測量，并經(jīng)過RS232接口傳輸至工控機(jī)2，進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲等操作。所述風(fēng)機(jī)吹掃系統(tǒng)6向測試儀I的探頭3中定期進(jìn)行吹掃，以保持探頭3中鏡片的清·潔度。所述的測試儀I通過光學(xué)系統(tǒng)對煙道4內(nèi)的SO2進(jìn)行采樣檢測，其由發(fā)射和接收兩部分組成。所述光學(xué)發(fā)射部分包含光源和透鏡，光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡直接射入煙道4中。所述光源是由特定材料制成的發(fā)光輻射燈絲，發(fā)出特定波長的紅外線或紫外線，發(fā)射光的強(qiáng)度精確受控，確保了入射能量的恒定性；在實際工作時，往往還需要附屬的保證電壓、溫度的恒定的部件配合一起運(yùn)行。所述透鏡采用光學(xué)晶片材料，確保光源發(fā)出的特定波長的紅外光或紫外光的最大透射率，提高靈敏度。所述光學(xué)接收部分包含角反射器、多道光譜儀和光二極管陣列檢測器，通過透鏡被直接射入煙道4中的光源發(fā)出的光，在煙道4中吸收煙氣后，經(jīng)所述角反射器返回測試儀I中，其分別射入多道光譜儀和光二極管陣列檢測器；所述角反射器是經(jīng)過精密拋光和鍍膜等表面處理后的反射面，是根據(jù)光學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)需要改變光路走向部件；所述多道光譜儀是測試儀I的核心部件，負(fù)責(zé)接收經(jīng)過反射器反射回來的紅外光或紫外光，感知光的強(qiáng)度變化，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出和被測氣體SO2濃度相對應(yīng)的電信號；所述光二極管陣列檢測器是感知光源強(qiáng)度變化的光學(xué)敏感元件，其接收經(jīng)過反射器反射回來的紅外光或紫外光，對應(yīng)于不同的光源強(qiáng)度變化，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號輸出。所述工控機(jī)2包含依次連接的前置放大器、高速信號采集A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器和CPU處理器。所述多道光譜儀和光二極管陣列檢測器輸出的電信號經(jīng)過前置放大器放大之后，傳輸至高速信號采集A/D轉(zhuǎn)換器；該高速信號采集A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)信號處理的主要部件，將多道光譜儀和光二極管陣列檢測器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為CPU處理器可識別和計算處理的數(shù)字量信號；所述CPU處理器對所接收的數(shù)字量信號進(jìn)行計算和處理，得到煙道中SO2氣體的檢測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，并將檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果傳輸至控制系統(tǒng)8中。所述在線分析儀還包含與測試儀I連接的PC機(jī)7，其根據(jù)測試儀I采集到的信號，通過畫面動態(tài)顯示測量得到的SO2氣體的濃度以及接收到的光源變化情況。但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中所使用的采用紫外吸收法測量SO2的在線分析儀，經(jīng)常在實際工作中發(fā)生非正常故障，具有以下缺點和限制。I、所述在線分析儀為探頭插入式紫外原理分析儀，該儀器的光學(xué)部件、電路部件均直接安裝在煙道上，安裝點位置距離引風(fēng)機(jī)過近，引風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時該在線分析儀附近震動比較大，影響了分析儀中光學(xué)部件工作的穩(wěn)定性，造成分析儀數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。2、引風(fēng)機(jī)啟動后，煙道內(nèi)部的壓力為負(fù)壓，并且壓力隨著焚燒爐工況的變化存在波動，而壓力的波動對所述在線分析儀的影響較大，讀數(shù)始終無法穩(wěn)定。3、為了防止粉塵對光學(xué)部件的污染，現(xiàn)有的在線分析儀設(shè)計有插入式陶瓷過濾器
5。該過濾器安裝于插入煙道內(nèi)部的探頭中，清潔及維護(hù)不方便，當(dāng)有微小的粉塵顆粒透過過濾器進(jìn)入測量氣室內(nèi)部時，無法清除，勢必造成測量偏差。4、所述在線分析儀的所有部件均直接安裝于煙道上，拆卸不便。測量偏差后的重新標(biāo)定及深入檢查判斷故障點比較麻煩，維護(hù)難度大
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點和限制，其選擇煙 中部靠下區(qū)域處為取樣點，能避免引風(fēng)機(jī)對氣體分析儀的影響，保證氣體分析儀處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，從而確保對系統(tǒng)尾氣檢測的精確性和
可靠性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其設(shè)置在污泥焚燒系統(tǒng)的煙 中部靠下區(qū)域處，對煙 內(nèi)氣體進(jìn)行取樣；該尾氣檢測取樣裝置包含取樣探頭，其插入煙 內(nèi)設(shè)置；隔膜泵，其抽取端通過抽氣管道與所述取樣探頭連接，其輸出端與所述氣體分析儀連接；其中，所述取樣探頭包含陶瓷過濾器和控制該陶瓷過濾器工作溫度的溫度控制器；所述抽氣管道內(nèi)設(shè)置有管道過濾芯。所述陶瓷過濾器的長度為煙囪取樣位置的截面直徑的1/3 1/2。所述溫度控制器包含測溫元件，加熱元件，以及分別與所述測溫元件和加熱元件連接的溫度控制儀；其中，測溫元件測量陶瓷過濾器的工作溫度，并將測量結(jié)果傳輸至溫度控制儀，當(dāng)溫度控制儀接收到的陶瓷過濾器的工作溫度低于預(yù)設(shè)溫度范圍時，控制加熱元件加熱。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一取樣電磁閥，其設(shè)置在管道過濾芯和隔膜泵之間的抽氣管道上。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一反吹清潔裝置，其設(shè)置在管道過濾芯和取樣電磁閥之間的抽氣管道上；該反吹清潔裝置包含風(fēng)機(jī)，連接所述風(fēng)機(jī)和抽氣管道的反吹管道，以及設(shè)置在該反吹管道上的反吹電磁閥。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一冷凝除濕裝置，其設(shè)置在隔膜泵和氣體分析儀之間。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一流量調(diào)節(jié)裝置，其設(shè)置在所述冷凝除濕裝置和氣體分析儀之間。本實用新型所提供的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，針對焚燒爐尾氣的特點，將取樣點選擇在煙囪中部靠下區(qū)域處，為取到有代表性的樣品氣體提供了保障，并且能夠避免引風(fēng)機(jī)對氣體分析儀的影響。另外，本實用新型采用直接抽取式非分散紅外吸收法對煙 內(nèi)氣體進(jìn)行取樣測量，能夠保證氣體分析儀處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，使得測量結(jié)果精確可靠，實現(xiàn)對污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣排放的連續(xù)檢測，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中采用紫外吸收法測量SO2的在線分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中的尾氣檢測取樣裝置在污泥焚燒系統(tǒng)中的設(shè)置位置示意圖；圖3為本實用新型中的尾氣檢測取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合圖2 圖3，詳細(xì)說明本實用新型的一個優(yōu)選實施例。如圖2所示，為本實用新型中的尾氣檢測取樣裝置在污泥焚燒系統(tǒng)中的設(shè)置位置示意圖。鑒于前述背景技術(shù)中所提到的，由于在引風(fēng)機(jī)入口位置對煙道內(nèi)氣體進(jìn)行取樣存
在負(fù)壓波動，且引風(fēng)機(jī)的震動對氣體分析儀有較大影響。因此，本實用新型中，將尾氣檢測取樣裝置設(shè)置在整個污泥焚燒系統(tǒng)的煙囪上，并且選擇在煙囪的中部稍靠下區(qū)域處對煙囪內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣。該取樣點的選擇和設(shè)置避開了引風(fēng)機(jī)的震動，且該段煙囪內(nèi)的煙氣流速及壓力均已達(dá)到非常穩(wěn)定的狀態(tài)，從而保證所采集的氣體樣本真正具有代表性。如圖3所示，為本實用新型中的尾氣檢測取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包含取樣探頭1，其插入煙 101內(nèi)設(shè)置；隔膜泵3，其抽取端通過抽氣管道2與所述取樣探頭I連接，其輸出端與所述氣體分析儀102連接；其中，所述取樣探頭I包含陶瓷過濾器11和控制該陶瓷過濾器11工作溫度的溫度控制器；所述抽氣管道2內(nèi)設(shè)置有管道過濾芯21。所述隔膜泵3用于對煙囪101內(nèi)處于微正壓或負(fù)壓的氣體通過泵抽吸的抽取采樣法進(jìn)行取樣，使氣體樣品以達(dá)到氣體分析儀102所要求的流量通過取樣探頭I和抽氣管道2并到達(dá)氣體分析儀102內(nèi)。所述隔膜泵3包含防腐蝕隔膜泵頭、電機(jī)和散熱風(fēng)扇，由電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動隔膜的上下往復(fù)運(yùn)動，從而將煙 101內(nèi)的氣體加壓后通過抽氣管道2輸送至氣體分析儀102內(nèi)。按所述氣體分析儀102的氣體傳送要求,氣體傳送滯后時間不得超過60秒，這就要求氣體分析儀102與取樣點(取樣探頭I)之間的距離盡可能的短，并且抽氣管道2的容積盡可能小，才能保證氣體樣品的流速盡可能的快(I. 5m/s 3. 5m/s)之間，因此采用隔膜泵對煙 101內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣是完全能夠滿足上述氣體取樣傳送要求的。所述陶瓷過濾器11的長度為煙囪101取樣位置的截面直徑的1/3 1/2 ;該陶瓷過濾器11是由細(xì)小的陶瓷顆粒通過高溫?zé)Y(jié)而制成的氣體粉塵過濾器，過濾精度為5 μ m，即能夠?qū)焽?01內(nèi)被隔膜泵3抽吸進(jìn)入取樣探頭I內(nèi)的樣品氣體中粒徑大于5μπι的粉塵顆粒有效濾除。所述溫度控制器包含測溫元件、加熱元件和溫度控制儀；其中，測溫元件實時測量陶瓷過濾器11的工作溫度，并將測量結(jié)果傳輸至溫度控制儀，當(dāng)溫度控制儀所接收到的當(dāng)前陶瓷過濾器11的工作溫度低于預(yù)設(shè)溫度范圍時，其控制加熱元件加熱，使得陶瓷過濾器11的工作溫度上升至預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)對陶瓷過濾器11的恒溫控制。一般情況下，所述溫度控制器將陶瓷過濾器11的工作溫度恒溫控制在100°C 180°C之間，防止通過陶瓷過濾器11的氣體中的水分在陶瓷過濾器11的表面凝結(jié)，從而影響過濾效果。所述管道過濾芯21是采用粉末冶金、PTFE燒結(jié)、玻璃纖維的材料制作而成的氣體過濾器，用于對已經(jīng)經(jīng)過陶瓷過濾器11的樣品氣體進(jìn)一步進(jìn)行粉塵等雜質(zhì)的過濾，保證最終輸入氣體分析儀102內(nèi)的氣體樣品的純凈度，進(jìn)而使得氣體分析儀102能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。所述管道過濾芯21的過濾精度為5 μ m。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一取樣電磁閥22，其設(shè)置在管道過濾芯21和隔膜泵3之間的抽氣管道2上，用于打開和切斷取樣探頭I與氣體分析儀102之間的氣體通路。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一反吹清潔裝置，其設(shè)置在管道過濾芯21和取樣電磁閥22之間的抽氣管道2上；該反吹清潔裝置包含風(fēng)機(jī)61，連接所述風(fēng)機(jī)61和抽氣管道2的反吹管道63,以及設(shè)置在該反吹管道63上的反吹電磁閥62。當(dāng)需要開啟反吹清潔裝置時，首先關(guān)閉取樣電磁閥22，再打開反吹電磁閥62，啟動風(fēng)機(jī)61，通過反吹管道63向抽氣管道2內(nèi)的管道過濾芯21以及取樣探頭I內(nèi)的陶瓷過濾器11的內(nèi)外表面進(jìn)行吹風(fēng)，即對管道過濾芯21和陶瓷過濾器11的內(nèi)部進(jìn)行清潔，從而 保證對樣品氣體的過濾效果。由于氣體分析儀102為光學(xué)氣體分析儀，其對被測氣體的潔凈度、含水率有較高的要求，因此還需要對被測的樣品氣體的濕度進(jìn)行控制，確保進(jìn)入氣體分析儀102內(nèi)的樣品氣體的相對干燥性。因此，所述尾氣檢測取樣裝置還包含一冷凝除濕裝置4，其設(shè)置在隔膜泵3和氣體分析儀102之間，用于將樣品氣體的露點降至常溫(15°C 20°C )以下進(jìn)行除濕或脫濕。當(dāng)被隔膜泵3抽吸進(jìn)入尾氣檢測取樣裝置內(nèi)的楊平氣體經(jīng)過所述冷凝除濕裝置4時，采用半導(dǎo)體制冷方式將樣品氣體的溫度降至5°C左右，以實現(xiàn)脫除氣體中大部分水分的目的，保證樣品氣體的干燥性，使得氣體分析儀102能夠穩(wěn)定可靠的工作。所述尾氣檢測取樣裝置還包含一流量調(diào)節(jié)裝置5，其設(shè)置在所述冷凝除濕裝置4和氣體分析儀102之間，用于調(diào)節(jié)樣品氣體輸入氣體分析儀102內(nèi)時的流量大小。本實用新型所提供的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，針對焚燒爐尾氣的特點，將取樣點選擇在煙囪中部靠下區(qū)域處，為取到有代表性的樣品氣體提供了保障，并且能夠避免引風(fēng)機(jī)對氣體分析儀的影響。本實用新型所提供的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，采用直接抽取式非分散紅外吸收法對煙 內(nèi)氣體進(jìn)行取樣測量，能夠保證氣體分析儀處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，使得測量結(jié)果精確可靠，實現(xiàn)對污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣排放的連續(xù)檢測，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)和社會效益。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，該尾氣檢測取樣裝置設(shè)置在污泥焚燒系統(tǒng)的煙囪(101)中部靠下區(qū)域處，對煙囪內(nèi)氣體進(jìn)行取樣；所述尾氣檢測取樣裝置包含 取樣探頭(1)，其插入煙囪(101)內(nèi)設(shè)置； 隔膜泵(3)，其抽取端通過抽氣管道(2)與所述取樣探頭(I)連接，其輸出端與所述氣體分析儀(102)連接； 所述取樣探頭(I)包含陶瓷過濾器(11)和控制該陶瓷過濾器(11)工作溫度的溫度控制器； 所述抽氣管道(2)內(nèi)設(shè)置有管道過濾芯(21)。
2.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述陶瓷過濾器(11)的長度為煙囪(101)取樣位置的截面直徑的1/3 1/2。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述溫度控制器包含測溫元件，加熱元件，以及分別與所述測溫元件和加熱元件連接的溫度控制儀；其中，測溫元件測量陶瓷過濾器(11)的工作溫度，并將測量結(jié)果傳輸至溫度控制儀，當(dāng)溫度控制儀接收到的陶瓷過濾器(11)的工作溫度低于預(yù)設(shè)溫度范圍時，控制加熱元件加熱。
4.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述尾氣檢測取樣裝置還包含一取樣電磁閥(22)，其設(shè)置在管道過濾芯(21)和隔膜泵(3)之間的抽氣管道(2)上。
5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述尾氣檢測取樣裝置還包含一反吹清潔裝置，其設(shè)置在管道過濾芯(21)和取樣電磁閥(22)之間的抽氣管道(2)上。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述反吹清潔裝置包含風(fēng)機(jī)(61)，連接所述風(fēng)機(jī)(61)和抽氣管道(2)的反吹管道(63)，以及設(shè)置在該反吹管道(63)上的反吹電磁閥(62)。
7.如權(quán)利要求I所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述尾氣檢測取樣裝置還包含一冷凝除濕裝置(4)，其設(shè)置在隔膜泵(3)和氣體分析儀(102)之間。
8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其特征在于，所述尾氣檢測取樣裝置還包含一流量調(diào)節(jié)裝置(5)，其設(shè)置在所述冷凝除濕裝置(4)和氣體分析儀(102)之間。
專利摘要本實用新型涉及一種應(yīng)用于污泥焚燒系統(tǒng)的尾氣檢測取樣裝置，其設(shè)置在污泥焚燒系統(tǒng)的煙囪中部靠下區(qū)域處，對煙囪內(nèi)氣體進(jìn)行取樣；該尾氣檢測取樣裝置包含取樣探頭，其插入煙囪內(nèi)設(shè)置；隔膜泵，其抽取端通過抽氣管道與所述取樣探頭連接，其輸出端與所述氣體分析儀連接；其中，所述取樣探頭包含陶瓷過濾器和控制該陶瓷過濾器工作溫度的溫度控制器；所述抽氣管道內(nèi)設(shè)置有管道過濾芯。本實用新型選擇煙囪中部靠下區(qū)域處為取樣點，能采集到有代表性的樣品氣體，并能避免引風(fēng)機(jī)對氣體分析儀的影響，保證氣體分析儀處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，從而確保對系統(tǒng)尾氣檢測的精確性和可靠性。
文檔編號G01N1/24GK202710366SQ20122030948
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者麥穗海, 陳秋忠, 周丕仁, 宣建嵐, 楊彩鳳, 李建勇, 孔利明 申請人:上海城投污水處理有限公司