本實用新型涉及粉塵濃度檢測領(lǐng)域，特別涉及一種在采樣嘴部分集采樣、稀釋于一體且適用于高濕煙氣的粉塵濃度監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

當前國內(nèi)大氣環(huán)境形勢十分嚴峻，火電行業(yè)作為最大的耗煤大戶，其排放的大氣污染物中細顆粒物的濃度成為公眾關(guān)注的熱點，細顆粒物檢測常用的方法有光散射法、β射線吸收法、光透射法等。隨著燃煤電廠超低排放的興起，石灰石-石膏濕法脫硫以及濕式除塵工藝越來越普遍，而上述濕法工藝的出口煙氣溫度低、并含有大量水蒸氣，極易發(fā)生水汽凝結(jié)，從而導致細顆粒物溶于水而損失，嚴重影響了顆粒物濃度檢測結(jié)果的準確性，同時水汽的存在使得更容易形成腐蝕物質(zhì)而對儀器和煙氣采樣管道造成嚴重損害。

目前，為了防止高濕煙氣中冷凝水對粉塵濃度監(jiān)測造成的影響，主要通過采樣管路全程伴熱或采樣稀釋的方式進行測量，但仍存在問題：煙氣中水滴的存在，使得煙氣取樣過程中煙氣的水滴在取樣彎嘴處沉積，從而滯留在取樣彎管內(nèi)，形成一層水膜；在煙塵采樣過程中，特別是高煙氣流速下，煙塵在慣性作用下撞擊在采樣管壁而被水膜捕獲，進而沉積在取樣管壁發(fā)生損耗，影響檢測結(jié)果的準確性與穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實用新型提供了一種顆粒物無損失、測量結(jié)果準確，采樣嘴部分集采樣、稀釋于一體且適用于高濕煙氣的粉塵濃度監(jiān)測裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種高濕煙氣的粉塵濃度監(jiān)測裝置，所述粉塵濃度監(jiān)測裝置包括：采樣嘴、取樣槍，所述采樣嘴進一步包括：

第一通道，所述第一通道為樣氣通道，與所述取樣槍連通；

第二通道，所述第二通道為稀釋氣通道，其入口端連通稀釋氣氣源，出口端連通所述樣氣通道，所述出口端為設(shè)置在第一通道、第二通道之間的管壁上的陣列孔。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，可選地，所述第二通道設(shè)置在所述采樣嘴的樣氣進口部。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，優(yōu)選地，所述采樣嘴為雙通道管式結(jié)構(gòu)，所述第一通道為內(nèi)管通道，所述第二通道為外管通道。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，優(yōu)選地，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角為銳角。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，優(yōu)選地，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角小于60°。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，優(yōu)選地，所述陣列孔的孔徑小于2mm。

根據(jù)上述的粉塵濃度監(jiān)測裝置，優(yōu)選地，第二通道入口端與稀釋氣氣源間的管路上設(shè)有加熱裝置，用于加熱所述稀釋氣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為：

1、本實用新型通過設(shè)置稀釋氣通道以及樣氣通道、稀釋氣通道間的陣列孔，實現(xiàn)煙氣采集與稀釋一體化；同時，預(yù)先加熱稀釋氣，高溫稀釋氣使得采樣嘴溫度升高，加速高濕煙氣中的水汽蒸發(fā)。

2、本實用新型稀釋氣的進氣方向與樣氣運動方向之間的夾角為銳角，稀釋氣經(jīng)由陣列孔對樣氣進行稀釋，所述稀釋氣在樣氣通道內(nèi)壁形成一層氣幕，防止煙氣中水滴、顆粒物沉積在樣氣通道內(nèi)壁而影響檢測結(jié)果。

3、本實用新型陣列孔的孔徑小于2mm，阻力較大，第二通道內(nèi)形成稀釋氣緩沖區(qū)，稀釋氣在充滿第二通道并具有足夠的壓力后方均勻噴射進入樣氣通道，以確保稀釋氣的噴射速度能在樣氣通道內(nèi)壁形成氣幕，提高檢測結(jié)果的準確性與穩(wěn)定性。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是本實用新型實施例1的高濕煙氣粉塵濃度監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例1的高濕煙氣粉塵濃度監(jiān)測裝置采樣嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例2的高濕煙氣粉塵濃度監(jiān)測裝置采樣嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1-3和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導本實用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于下述可實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實施例1

圖1示意性地給出了本實施例的高濕煙氣粉塵濃度監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，圖2示意性地給出了本實施例的高濕煙氣粉塵濃度監(jiān)測裝置的采樣嘴的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1、2所示，所述粉塵濃度監(jiān)測裝置包括：

采樣嘴1，所述采樣嘴用于煙氣中顆粒物的采樣和稀釋，降低煙氣露點、加速煙氣中液滴汽化；所述采樣嘴進一步包括：

第一通道11，所述第一通道11為樣氣通道，與所述取樣槍連通；

第二通道12，所述第二通道12為稀釋氣通道，其入口端連通稀釋氣氣源，出口端連通所述樣氣通道，所述出口端為設(shè)置在第一通道、第二通道之間的管壁上的陣列孔13；

取樣槍2，所述取樣槍用于稀釋氣和樣氣的保溫、傳輸，所述取樣槍通過法蘭3固定在煙道上；

測量單元4，所述測量單元與所述取樣槍相連，用于顆粒物的測量與分析，常用的顆粒物測量單元如散射測量模塊、β射線測量模塊等；

抽氣泵5，所述抽氣泵位于所述測量單元的下游；

流量計61，所述流量計61用于稀釋后樣氣流量的測量與控制；

流量計62，所述流量計62用于稀釋氣流量的控制和流量計61的校準。

進一步地，所述粉塵濃度監(jiān)測裝置還包括：

加熱裝置7，所述加熱裝置設(shè)置在第二通道入口端與稀釋氣氣源間的管路上，用于稀釋氣的加熱，稀釋氣將熱量傳遞給煙氣，加速高濕煙氣中液滴汽化；同時，采樣嘴溫度升高，有效阻斷樣氣通道內(nèi)壁水膜的形成。

高濕煙氣中攜帶水汽含量高，為避免在樣氣通道內(nèi)壁形成水膜，故：

進一步地，所述第二通道設(shè)置在所述采樣嘴的樣氣進口部，煙氣一進入樣氣通道即被加熱，使得水汽快速汽化，避免對后端樣氣通道造成影響。

進一步地，所述稀釋氣通道的入口端靠近樣氣入口，使得稀釋氣在第二通道內(nèi)的運動方向與樣氣在第一通道內(nèi)的運動方向一致。

稀釋氣經(jīng)由陣列孔對樣氣進行稀釋，為了讓所述稀釋氣在樣氣通道內(nèi)壁形成良好的氣幕，避免樣氣中的水汽與顆粒物在樣氣通道壁上凝結(jié)，故：

進一步地，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角為銳角；

作為優(yōu)選，所述陣列孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角小于60°。

為了使得稀釋氣在第二通道內(nèi)形成緩沖區(qū)，在稀釋氣充滿第二通道且具有一定壓力后方噴射入樣氣通道，并保證稀釋氣噴射速度，故：

進一步地，所述陣列孔的孔徑小于2mm，增大小孔阻力，確保稀釋氣的噴射速度，從而確保樣氣通道內(nèi)壁氣幕的形成。

本實施例還提供上述粉塵濃度監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，所述粉塵濃度監(jiān)測方法包括以下步驟：

(A1)提供本實施例的粉塵濃度監(jiān)測裝置；

(A2)樣氣進入第一通道，加熱后的稀釋氣進入第二通道并經(jīng)陣列孔進入所述第一通道對樣氣進行稀釋；

(A3)稀釋樣氣進入測量單元獲得稀釋樣氣的粉塵濃度；

(A4)根據(jù)稀釋倍數(shù)和稀釋樣氣的粉塵濃度獲得樣氣的實際粉塵濃度。

在上述粉塵濃度監(jiān)測方法中，通過流量計61測得稀釋樣氣流量，通過流量計62測得稀釋氣流量，則所述稀釋倍數(shù)＝稀釋樣氣流量/(稀釋樣氣流量-稀釋氣流量)。

實施例2

本實施例提供一種高濕煙氣的粉塵濃度監(jiān)測裝置，與實施例1不同的是，本實施例的采樣嘴為雙通道管式結(jié)構(gòu)，所述第一通道為內(nèi)管通道，即樣氣通道；所述第二通道為外管通道，即稀釋氣通道；所述第二通道的入口端設(shè)置在采樣嘴靠近取樣管的一端，使裝置結(jié)構(gòu)緊湊。

實施例3

本實用新型實施例2的粉塵濃度監(jiān)測裝置煙氣在線監(jiān)測領(lǐng)域的實際應(yīng)用例。

在該應(yīng)用例中，樣氣為高濕度煙氣，所述采樣管為雙層管，內(nèi)管為樣氣通道，外管為稀釋氣通道，樣氣通道與稀釋氣通道間的管壁上分布有陣列小孔，所述陣列小孔的開孔方向與樣氣運動方向之間的夾角為30°，陣列小孔的孔徑為0.1-1mm，以保證稀釋氣噴射入樣氣通道的速度大于10m/s，進一步在樣氣通道內(nèi)壁形成氣幕。