一種煙氣分析系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及煙氣檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣分析系統(tǒng)及方法。本發(fā)明提供了一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其包括控制裝置及分別與控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置，采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣泵，高溫處理單元通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。本申請(qǐng)通過冷卻除水子單元與常規(guī)采樣泵，避免了高成本高溫采樣泵或需引射氣的射流泵的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，降低了成本。同時(shí)，本系統(tǒng)采用可拆卸分離式設(shè)計(jì)方式，不僅適用于在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)也適用于便攜式監(jiān)測(cè)，并通過對(duì)分析裝置進(jìn)行替換，即可實(shí)現(xiàn)不同成分的分析，增強(qiáng)了系統(tǒng)的通用性。
【專利說明】
_種煙氣分析系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煙氣檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣分析系統(tǒng)及方法，具體涉及一種能提高采樣的穩(wěn)定性、可控性及通用性的高溫?zé)釢穹煔夥治鱿到y(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法中，主要以冷干法為主，其存在損耗、冷凝器維護(hù)較大等缺點(diǎn)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?00810121503.9的發(fā)明專利提出了一種煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于熱濕法來實(shí)現(xiàn)，雖然避免了冷干法的缺點(diǎn)，但該全程高溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用射流栗存在如下幾點(diǎn)不足:1、需要持續(xù)不斷的污染排放源來維持其采樣，通用性較差，也不利于設(shè)計(jì)成便攜式煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng);2、若對(duì)待分析煙氣進(jìn)行穩(wěn)定采樣時(shí)，需要污染排放源的供應(yīng)壓力維持穩(wěn)定，以達(dá)到較好的穩(wěn)定采樣效果，對(duì)污染排放源的要求較高;3、采樣效率低，會(huì)造成污染排放源的浪費(fèi)，同時(shí)增加了外部不干凈氣源的預(yù)處理維護(hù)成本。除此之外，因全程高溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的絕大部分部件都處于高溫區(qū)，所以對(duì)部件的耐熱性要求也很高，增加了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種能提高采樣的穩(wěn)定性、可控性及通用性的煙氣分析系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有的煙氣分析方法存在對(duì)采用外部環(huán)境要求高及運(yùn)行、制造成本高的問題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其包括控制裝置及分別與所述控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置，所述采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，所述常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣栗，所述高溫處理單元通過所述分析裝置與所述冷卻除水子單元連接。
[0008]其中，所述高溫處理單元包括并聯(lián)設(shè)置的第一子單元及第二子單元，所述第一子單元的進(jìn)氣口與所述伴熱管路連接，出氣口與所述冷卻除水子單元連接;所述第二子單元的進(jìn)氣口與所述伴熱管路連接，出氣口通過所述分析裝置與所述冷卻除水子單元連接。
[0009]其中，所述第一子單元包括與所述伴熱管路連接的流量反饋調(diào)節(jié)裝置，所述流量反饋調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)流入所述第一子單元的待分析氣體的流量，進(jìn)而控制流入所述第二子單元的待分析氣體的流量;所述第二子單元包括預(yù)處理子單元及狀態(tài)監(jiān)控子單元。
[0010]其中，所述分析裝置的進(jìn)氣口通過第一管路與所述狀態(tài)監(jiān)控子單元連接，出氣口通過第二管路與所述冷卻除水子單元連接;且所述第一管路與所述第二管路的外表面均設(shè)有保溫棉。
[0011]其中，所述冷卻除水子單元包括與所述分析裝置出氣口依次連接的氣體管路及汽水分離器，所述汽水分離器的進(jìn)氣口與所述氣體管路的出口連接，所述汽水分離器的出氣口與所述采樣栗連接;所述氣體管路為盤狀或蜿蜒狀或螺旋狀。
[0012]其中，所述冷卻除水子單元還包括對(duì)應(yīng)于所述氣體管路設(shè)置的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于對(duì)所述氣體管路內(nèi)的氣體進(jìn)行冷卻。
[0013]其中，該煙氣分析系統(tǒng)還包括與所述控制裝置可拆卸式連接的探桿，且所述探桿通過所述伴熱管路與所述采樣裝置連接，所述污染排放源內(nèi)的待分析氣體通過所述探桿流入所述伴熱管路。
[0014]其中，該煙氣分析系統(tǒng)還包括三個(gè)分別用于容納所述控制裝置、采樣裝置及分析裝置的殼體。
[0015]本發(fā)明還提供了一種煙氣分析方法，其包括如下操作步驟:
[0016]S1、待分析氣體通過伴熱管路進(jìn)入高溫處理單元；
[0017]S2、通過調(diào)節(jié)流量反饋調(diào)節(jié)裝置，使得步驟SI中的一部分氣體流入第一子單元，剩余氣體流入第二子單元；
[0018]S3、流入第一子單元的待分析氣體經(jīng)過冷卻除水子單元處理后，通過采樣栗排出；
[0019]S4、流入第二子單元的待分析氣體經(jīng)過預(yù)處理子單元、狀態(tài)監(jiān)控子單元、分析裝置及冷卻除水子單元處理后，并通過采樣栗排出。
[0020]其中，在進(jìn)行步驟S3的同時(shí)進(jìn)行步驟S4。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供了一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其包括控制裝置及分別與控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置，采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣栗，高溫處理單元通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。本申請(qǐng)通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)采樣栗，避免了高成本高溫采樣栗或需引射氣的射流栗的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性，并降低了成本。同時(shí)，本系統(tǒng)采用可拆卸分離式設(shè)計(jì)方式，不僅適用于在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)也適用于便攜式監(jiān)測(cè)，并通過對(duì)分析裝置進(jìn)行替換，即可實(shí)現(xiàn)不同成分的分析，增強(qiáng)了系統(tǒng)的通用性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種煙氣分析系統(tǒng)及方法實(shí)施例的煙氣分析系統(tǒng)主要組成部件間連接方式的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2是本發(fā)明一種煙氣分析系統(tǒng)及方法實(shí)施例的采樣模塊與分析模塊連接方式的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]如圖1至圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，包括一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其包括控制裝置及分別與控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置;其中，在本實(shí)施例中，控制裝置、采樣裝置及分析裝置均為可分離式模塊，不僅適用于在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)也適用于便攜式監(jiān)測(cè)，并通過對(duì)分析裝置進(jìn)行替換，即可實(shí)現(xiàn)適用于絕大部分抽取式煙氣成分分析儀表，增強(qiáng)了本申請(qǐng)中煙氣分析系統(tǒng)的通用性;采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣栗，高溫處理單元通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。本申請(qǐng)通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)的采樣栗，避免了污染排放源的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。
[0027]進(jìn)一步地，高溫處理單元包括并聯(lián)設(shè)置的第一子單元及第二子單元，第一子單元的進(jìn)氣口與伴熱管路連接，出氣口與冷卻除水子單元連接;第二子單元的進(jìn)氣口與伴熱管路連接，出氣口通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。其中，在高溫處理單元，只存在管接頭、金屬件或玻璃件等高溫耐受件，大大減少了高溫區(qū)的裝配件的維護(hù)量，有利于節(jié)約運(yùn)行成本。
[0028]具體地，第一子單元包括與伴熱管路連接的流量反饋調(diào)節(jié)裝置，流量反饋調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)流入第一子單元的待分析氣體的流量，進(jìn)而控制流入第二子單元的待分析氣體的流量;第二子單元包括預(yù)處理子單元及狀態(tài)監(jiān)控子單元，且第二子單元通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。其中，流量反饋調(diào)節(jié)裝置可以為設(shè)有電磁閥的三通接頭，結(jié)合狀態(tài)監(jiān)控子單元的氣體流量參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)第二子單元對(duì)特定流量的氣體進(jìn)行分析。特別的，流量反饋調(diào)節(jié)裝置既可以手動(dòng)控制，也可以自動(dòng)控制，根據(jù)實(shí)際實(shí)施條件需要選擇相應(yīng)的調(diào)節(jié)方式。除此之外，本申請(qǐng)通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)的采樣栗，避免了污染排放源的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。
[0029]特別的，第二子單元中的預(yù)處理子單元及狀態(tài)監(jiān)控子單元的設(shè)置位置可互換，SP待分析氣體既可先進(jìn)入預(yù)處理子單元再通過狀態(tài)監(jiān)控子單元，進(jìn)而進(jìn)入分析裝置;待分析氣體又可進(jìn)入狀態(tài)監(jiān)控子單元再通過預(yù)處理子單元，進(jìn)而進(jìn)入分析裝置。預(yù)處理子單元及狀態(tài)監(jiān)控子單元的設(shè)置方式可根據(jù)具體的待分析氣體處理需要及實(shí)際實(shí)施條件來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
[0030]特別的，在本實(shí)施例中，控制裝置均通過快插式電氣連接頭分別與探桿、采樣裝置及分析裝置進(jìn)行連接。拆裝方便，便于及時(shí)更換所述分析裝置，以快速實(shí)現(xiàn)不同成分的分析。
[0031 ]具體地，分析裝置的進(jìn)氣口通過第一管路與狀態(tài)監(jiān)控子單元連接，出氣口通過第二管路與冷卻除水子單元連接。進(jìn)一步地，為避免管路內(nèi)氣體的熱量損失，第一管路與第二管路的外表面均設(shè)有保溫棉。除了設(shè)有保溫棉之外，也可設(shè)有其它保溫材料，如巖棉或玻璃絲棉或橡塑或聚苯或聚氨酯等材料，若不考慮經(jīng)濟(jì)性，也可在第一管路及第二管路內(nèi)設(shè)有加熱裝置或伴熱帶。具體地，可根據(jù)實(shí)際實(shí)施條件，選擇相應(yīng)的保溫材料及保溫方式。
[0032]為使高溫氣體進(jìn)入到常溫區(qū)后，能夠進(jìn)行充分冷卻并除水，在本實(shí)施例中，冷卻除水子單元包括與分析裝置出氣口依次連接的氣體管路及汽水分離器，汽水分離器的進(jìn)氣口與氣體管路的出口連接，汽水分離器的出氣口與采樣栗連接;氣體管路為盤狀或蜿蜒狀或螺旋狀。在本實(shí)施例中，為提高冷卻效果，氣體管路采用導(dǎo)熱性能優(yōu)異的銅材料制成。除了采用銅制成，也可采用導(dǎo)熱性能較好的材質(zhì)制成，如不銹鋼或鋁等。本申請(qǐng)通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)的采樣栗，對(duì)經(jīng)過分析裝置分析后的高溫氣體進(jìn)行快速冷卻除水處理，以防止冷凝水的形成，避免對(duì)采樣栗造成損壞。
[0033]為進(jìn)一步地提高冷卻效果，冷卻除水子單元還包括對(duì)應(yīng)于氣體管路設(shè)置的大功率風(fēng)扇，風(fēng)扇用于對(duì)氣體管路內(nèi)的氣體進(jìn)行冷卻，同時(shí)能帶走大部分的水汽，進(jìn)而，被風(fēng)扇冷卻后的氣體通過汽水分離器進(jìn)行進(jìn)一步地分離，最終通過采樣栗自排氣口排出。
[0034]具體地，狀態(tài)監(jiān)控子單元用于監(jiān)控流入第二子單元內(nèi)的待分析氣體的氣體參數(shù)，氣體參數(shù)包括氣體溫度、氣體壓力、氣體流量及氣體濕度。其中，氣體溫度可通過溫度傳感器獲得，類似的，氣體壓力、氣體流量及氣體濕度可分別通過壓力傳感器、流量傳感器及濕度傳感器獲得。特別的，上述傳感器均需滿足能在高溫區(qū)使用的條件。
[0035]進(jìn)一步地，該煙氣分析系統(tǒng)還包括與控制裝置可拆卸式連接的探桿，污染排放源內(nèi)的待分析氣體通過探桿流入伴熱管路。其中，探桿內(nèi)還設(shè)有過濾網(wǎng)，對(duì)污染排放源內(nèi)的待分析氣體進(jìn)行首次過濾，防止顆粒狀雜質(zhì)進(jìn)入采樣裝置及分析裝置內(nèi)，從而對(duì)采樣裝置及分析裝置造成損傷，也不利于監(jiān)測(cè)及分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0036]具體地，該煙氣分析系統(tǒng)還包括三個(gè)分別用于容納控制裝置、采樣裝置及分析裝置的殼體。通過設(shè)置殼體，適用于便攜式監(jiān)測(cè)，并便于對(duì)分析裝置進(jìn)行替換，拆裝方便，即可實(shí)現(xiàn)不同成分的分析。同時(shí)，也有助于外觀整潔、美觀。其中，不同的分析裝置與采樣裝置之間的匹配，只需要將兩者之間的進(jìn)出氣口匹配對(duì)接即可。
[0037]本發(fā)明還提供了一種煙氣分析方法，其包括如下操作步驟:
[0038]S1、經(jīng)由探桿采集到的待分析氣體，通過伴熱管路進(jìn)入高溫處理單元；
[0039]S2、通過調(diào)節(jié)流量反饋調(diào)節(jié)裝置，使得步驟SI中的一部分氣體流入第一子單元，剩余氣體流入第二子單元;流量反饋調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)流入第一子單元的待分析氣體的流量，進(jìn)而控制流入第二子單元的待分析氣體的流量；
[0040]S3、流入第一子單元的待分析氣體經(jīng)過冷卻除水子單元處理后，通過采樣栗排出；[0041 ] S4、流入第二子單元的待分析氣體經(jīng)過預(yù)處理子單元、狀態(tài)監(jiān)控子單元、分析裝置及冷卻除水子單元處理后，并通過采樣栗排出；其中，為適用不同組分的分析需求，設(shè)置的預(yù)處理子單元可以是簡(jiǎn)單的濾塵處理，也可以是做干擾扣除處理。
[0042]優(yōu)選地，為提高分析效率，在進(jìn)行步驟S3的同時(shí)進(jìn)行步驟S4。
[0043]綜上所述，本發(fā)明提供了一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其包括控制裝置及分別與控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置，采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣栗，高溫處理單元通過分析裝置與冷卻除水子單元連接。本申請(qǐng)通過采用冷卻除水子單元與常規(guī)采樣栗，避免了高成本高溫采樣栗或需引射氣的射流栗的使用，提高了采樣的穩(wěn)定性及可控性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性，并降低了成本。同時(shí)，本系統(tǒng)采用可拆卸分離式設(shè)計(jì)方式，不僅適用于在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)也適用于便攜式監(jiān)測(cè)，并通過對(duì)分析裝置進(jìn)行替換，即可實(shí)現(xiàn)不同成分的分析，增強(qiáng)了系統(tǒng)的通用性。
[0044]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和 L
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【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙氣分析系統(tǒng)，通過伴熱管路與污染排放源連接，其特征在于:包括控制裝置及分別與所述控制裝置可拆卸式連接的采樣裝置及分析裝置，所述采樣裝置包括高溫處理單元及常溫處理單元，所述常溫處理單元包括冷卻除水子單元及采樣栗，所述高溫處理單元通過所述分析裝置與所述冷卻除水子單元連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫處理單元包括并聯(lián)設(shè)置的第一子單元及第二子單元，所述第一子單元的進(jìn)氣口與所述伴熱管路連接，出氣口與所述冷卻除水子單元連接;所述第二子單元的進(jìn)氣口與所述伴熱管路連接，出氣口通過所述分析裝置與所述冷卻除水子單元連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:所述第一子單元包括與所述伴熱管路連接的流量反饋調(diào)節(jié)裝置，所述流量反饋調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)流入所述第一子單元的待分析氣體的流量，進(jìn)而控制流入所述第二子單元的待分析氣體的流量;所述第二子單元包括預(yù)處理子單元及狀態(tài)監(jiān)控子單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:所述分析裝置的進(jìn)氣口通過第一管路與所述狀態(tài)監(jiān)控子單元連接，出氣口通過第二管路與所述冷卻除水子單元連接;且所述第一管路與所述第二管路的外表面均設(shè)有保溫棉。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻除水子單元包括與所述分析裝置出氣口依次連接的氣體管路及汽水分離器，所述汽水分離器的進(jìn)氣口與所述氣體管路的出口連接，所述汽水分離器的出氣口與所述采樣栗連接;所述氣體管路為盤狀或蜿蜓狀或螺旋狀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻除水子單元還包括對(duì)應(yīng)于所述氣體管路設(shè)置的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于對(duì)所述氣體管路內(nèi)的氣體進(jìn)行冷卻。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:還包括與所述控制裝置可拆卸式連接的探桿，且所述探桿通過所述伴熱管路與所述采樣裝置連接，所述污染排放源內(nèi)的待分析氣體通過所述探桿流入所述伴熱管路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣分析系統(tǒng)，其特征在于:還包括三個(gè)分別用于容納所述控制裝置、采樣裝置及分析裝置的殼體。9.一種煙氣分析方法，其特征在于:包括如下操作步驟: 51、待分析氣體通過伴熱管路進(jìn)入高溫處理單元； 52、通過調(diào)節(jié)流量反饋調(diào)節(jié)裝置，使得步驟SI中的一部分氣體流入第一子單元，剩余氣體流入第二子單元； 53、流入第一子單元的待分析氣體經(jīng)過冷卻除水子單元處理后，通過采樣栗排出； 54、流入第二子單元的待分析氣體經(jīng)過預(yù)處理子單元、狀態(tài)監(jiān)控子單元、分析裝置及冷卻除水子單元處理后，并通過采樣栗排出。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙氣分析方法，其特征在于:在進(jìn)行步驟S3的同時(shí)進(jìn)行步驟S40
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK106018703SQ201610504155
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉德華, 彭冉, 徐巖, 李智, 嚴(yán)浩, 王本臘, 劉海東, 易玉龍
【申請(qǐng)人】力合科技（湖南）股份有限公司