[go: up one dir, main page]

CN106596365B - 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法 - Google Patents

高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106596365B
CN106596365B CN201611262326.7A CN201611262326A CN106596365B CN 106596365 B CN106596365 B CN 106596365B CN 201611262326 A CN201611262326 A CN 201611262326A CN 106596365 B CN106596365 B CN 106596365B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
dust concentration
sample gas
dilution
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611262326.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106596365A (zh
Inventor
叶华俊
柯亮
齐宇
邢贺
沈兴超
华道柱
杜庆昌
冯长宏
王圣金
翁兴彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FOCUSED PHOTONICS (HANGZHOU) Inc
Original Assignee
FOCUSED PHOTONICS (HANGZHOU) Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FOCUSED PHOTONICS (HANGZHOU) Inc filed Critical FOCUSED PHOTONICS (HANGZHOU) Inc
Priority to CN201611262326.7A priority Critical patent/CN106596365B/zh
Publication of CN106596365A publication Critical patent/CN106596365A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106596365B publication Critical patent/CN106596365B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N2015/0675—Comparing suspension before/after dilution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高湿烟气的粉尘浓度监测装置，所述粉尘浓度监测装置包括：采样嘴、取样枪，所述采样嘴进一步包括：第一通道，所述第一通道为样气通道，与所述取样枪连通；第二通道，所述第二通道为稀释气通道，其入口端连通稀释气气源，出口端连通所述样气通道，所述出口端为设置在第一通道、第二通道之间的管壁上的阵列孔。本发明具颗粒物无损失、测量结果准确、适用于高湿烟气检测等优点。

Description

高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法
技术领域
本发明涉及粉尘浓度检测领域，特别涉及一种在采样嘴部分集采样、稀释于一体且适用于高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法。
背景技术
细颗粒物检测常用的方法有光散射法、β射 线吸收法、光透射法等。随着燃煤电厂超低排放的兴起，石灰石-石膏湿法脱硫以及湿式除尘工艺越来越普遍，而上述湿法工艺的出口烟气温度低、并含有大量水蒸气，极易发生水汽凝结，从而导致细颗粒物溶于水而损失，严重影响了颗粒物浓度检测结果的准确性，同时水 汽的存在使得更容易形成腐蚀物质而对仪器和烟气采样管道造成严重损害。
目前，为了防止高湿烟气中冷凝水对粉尘浓度监测造成的影响，主要通过采样管路全程伴热或采样稀释的方式进行测量，但仍存在问题：烟气中水滴的存在，使得烟气取样过程中烟气的水滴在取样弯嘴处沉积，从而滞留在取样弯管内，形成一层水膜；在烟尘采样过程中，特别是高烟气流速下，烟尘在惯性作用下撞击在采样管壁而被水膜捕获，进而沉积在取样管壁发生损耗，影响检测结果的准确性与稳定性。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种颗粒物无损失、测量结果准确，采样嘴部分集采样、稀释于一体且适用于高湿烟气的粉尘浓度监测装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高湿烟气的粉尘浓度监测装置，所述粉尘浓度监测装置包括：采样嘴、取样枪，所述采样嘴进一步包括：
第一通道，所述第一通道为样气通道，与所述取样枪连通；
第二通道，所述第二通道为稀释气通道，其入口端连通稀释气气源，出口端连通所述样气通道，所述出口端为设置在第一通道、第二通道之间的管壁上的阵列孔。
根据上述的粉尘浓度监测装置，可选地，所述第二通道设置在所述采样嘴的样气进口部。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，所述采样嘴为双通道管式结构，所述第一通道为内管通道，所述第二通道为外管通道。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，所述阵列孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角为锐角。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，所述阵列孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角小于60°。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，所述阵列孔的孔径小于2mm。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，第二通道入口端与稀释气气源间的管路上设有加热装置，用于加热所述稀释气。
本发明还提供一种高湿烟气的粉尘浓度监测方法，所述粉尘浓度监测方法包括以下步骤：
(A1)提供上述任一所述的粉尘浓度监测装置；
(A2)样气进入第一通道，稀释气进入第二通道并经阵列孔进入所述第一通道对样气进行稀释；
(A3)稀释样气进入测量单元获得稀释样气的粉尘浓度；
(A4)根据稀释倍数和稀释样气的粉尘浓度获得样气的实际粉尘浓度。
根据上述的粉尘浓度监测装置，优选地，步骤(A2)中，稀释气经加热装置加热后进入第二通道。
根据上述的粉尘浓度监测装置，可选地，通过测量稀释样气流量和稀释气流量来计算所述稀释倍数，所述稀释倍数＝稀释样气流量/(稀释样气流量-稀释气流量)。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明通过设置稀释气通道以及样气通道、稀释气通道间的阵列孔，实现烟气采集与稀释一体化；同时，预先加热稀释气，高温稀释气使得采样嘴温度升高，加速高湿烟气中的水汽蒸发。
2、本发明稀释气的进气方向与样气运动方向之间的夹角为锐角，稀释气经由阵列孔对样气进行稀释，所述稀释气在样气通道内壁形成一层气幕，防止烟气中水滴、颗粒物沉积在样气通道内壁而影响检测结果。
3、本发明阵列孔的孔径小于2mm，阻力较大，第二通道内形成稀释气缓冲区，稀释气在充满第二通道并具有足够的压力后方均匀喷射进入样气通道，以确保稀释气的喷射速度能在样气通道内壁形成气幕，提高检测结果的准确性与稳定性。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明实施例1的高湿烟气粉尘浓度监测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例1的高湿烟气粉尘浓度监测装置采样嘴的结构示意图；
图3是本发明实施例2的高湿烟气粉尘浓度监测装置采样嘴的结构示意图。
具体实施方式
图1-3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
图1示意性地给出了本实施例的高湿烟气粉尘浓度监测装置的结构简图，图2示意性地给出了本实施例的高湿烟气粉尘浓度监测装置的采样嘴的结构简图，如图1、2所示，所述粉尘浓度监测装置包括：
采样嘴1，所述采样嘴用于烟气中颗粒物的采样和稀释，降低烟气露点、加速烟气中液滴汽化；所述采样嘴进一步包括：
第一通道11，所述第一通道11为样气通道，与所述取样枪连通；
第二通道12，所述第二通道12为稀释气通道，其入口端连通稀释气气源，出口端连通所述样气通道，所述出口端为设置在第一通道、第二通道之间的管壁上的阵列孔13；
取样枪2，所述取样枪用于稀释气和样气的保温、传输，所述取样枪通过法兰3固定在烟道上；
测量单元4，所述测量单元与所述取样枪相连，用于颗粒物的测量与分析，常用的颗粒物测量单元如散射测量模块、β射线测量模块等；
抽气泵5，所述抽气泵位于所述测量单元的下游；
流量计61，所述流量计61用于稀释后样气流量的测量与控制；
流量计62，所述流量计62用于稀释气流量的控制和流量计61的校准。
进一步地，所述粉尘浓度监测装置还包括：
加热装置7，所述加热装置设置在第二通道入口端与稀释气气源间的管路上，用于稀释气的加热，稀释气将热量传递给烟气，加速高湿烟气中液滴汽化；同时，采样嘴温度升高，有效阻断样气通道内壁水膜的形成。
高湿烟气中携带水汽含量高，为避免在样气通道内壁形成水膜，故：
进一步地，所述第二通道设置在所述采样嘴的样气进口部，烟气一进入样气通道即被加热，使得水汽快速汽化，避免对后端样气通道造成影响。
进一步地，所述稀释气通道的入口端靠近样气入口，使得稀释气在第二通道内的运动方向与样气在第一通道内的运动方向一致。
稀释气经由阵列孔对样气进行稀释，为了让所述稀释气在样气通道内壁形成良好的气幕，避免样气中的水汽与颗粒物在样气通道壁上凝结，故：
进一步地，所述阵列孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角为锐角；
作为优选，所述阵列孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角小于60°。
为了使得稀释气在第二通道内形成缓冲区，在稀释气充满第二通道且具有一定压力后方喷射入样气通道，并保证稀释气喷射速度，故：
进一步地，所述阵列孔的孔径小于2mm，增大小孔阻力，确保稀释气的喷射速度，从而确保样气通道内壁气幕的形成。
本实施例还提供上述粉尘浓度监测装置的监测方法，所述粉尘浓度监测方法包括以下步骤：
(A1)提供本实施例的粉尘浓度监测装置；
(A2)样气进入第一通道，加热后的稀释气进入第二通道并经阵列孔进入所述第一通道对样气进行稀释；
(A3)稀释样气进入测量单元获得稀释样气的粉尘浓度；
(A4)根据稀释倍数和稀释样气的粉尘浓度获得样气的实际粉尘浓度。
在上述粉尘浓度监测方法中，通过流量计61测得稀释样气流量，通过流量计62测得稀释气流量，则所述稀释倍数＝稀释样气流量/(稀释样气流量-稀释气流量)。
实施例2
本实施例提供一种高湿烟气的粉尘浓度监测装置，与实施例1不同的是，本实施例的采样嘴为双通道管式结构，所述第一通道为内管通道，即样气通道；所述第二通道为外管通道，即稀释气通道；所述第二通道的入口端设置在采样嘴靠近取样管的一端，使装置结构紧凑。
实施例3
本发明实施例2的粉尘浓度监测装置烟气在线监测领域的实际应用例。
在该应用例中，样气为高湿度烟气，所述采样管为双层管，内管为样气通道，外管为稀释气通道，样气通道与稀释气通道间的管壁上分布有阵列小孔，所述阵列小孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角为30°，阵列小孔的孔径为0.1-1mm，以保证稀释气喷射入样气通道的速度大于10m/s，进一步在样气通道内壁形成气幕。

Claims (7)

1.一种高湿烟气的粉尘浓度监测装置，所述粉尘浓度监测装置包括：采样嘴、取样枪，其特征在于：所述采样嘴进一步包括：
第一通道，所述第一通道为样气通道，与所述取样枪连通；
第二通道，所述第二通道为稀释气通道，其入口端连通稀释气气源，出口端连通所述样气通道，所述出口端为设置在第一通道、第二通道之间的管壁上的阵列孔，所述阵列孔的开孔方向与样气运动方向之间的夹角小于60°，所述阵列孔的孔径为0.1mm-1mm，使得在样气通道的内壁形成气幕。
2.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于：所述第二通道设置在所述采样嘴的样气进口部。
3.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于：所述采样嘴为双通道管式结构，所述第一通道为内管通道，所述第二通道为外管通道。
4.根据权利要求1所述的粉尘浓度监测装置，其特征在于：第二通道入口端与稀释气气源间的管路上设有加热装置。
5.一种高湿烟气的粉尘浓度监测方法，其特征在于：所述粉尘浓度监测方法包括以下步骤：
(A1)提供权利要求1-4任一所述的粉尘浓度监测装置；
(A2)样气进入第一通道，稀释气进入第二通道并经阵列孔进入所述第一通道对样气进行稀释，在所述样气通道内壁形成气幕；
(A3)稀释样气进入测量单元获得稀释样气的粉尘浓度；
(A4)根据稀释倍数和稀释样气的粉尘浓度获得样气的实际粉尘浓度。
6.根据权利要求5所述的粉尘浓度监测方法，其特征在于：(A2)步骤中，稀释气经加热装置加热后进入第二通道。
7.根据权利要求5所述的粉尘浓度监测方法，其特征在于：通过测量稀释样气流量和稀释气流量来计算所述稀释倍数，所述稀释倍数＝稀释样气流量/(稀释样气流量-稀释气流量)。
CN201611262326.7A 2016-12-30 2016-12-30 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法 Active CN106596365B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611262326.7A CN106596365B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611262326.7A CN106596365B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106596365A CN106596365A (zh) 2017-04-26
CN106596365B true CN106596365B (zh) 2024-01-05

Family

ID=58582882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611262326.7A Active CN106596365B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106596365B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110354750A (zh) * 2018-04-10 2019-10-22 北京慧荣和科技有限公司 固定比例稀释器
CN110358677B (zh) * 2018-04-10 2021-11-23 北京慧荣和科技有限公司 同源多浓度细胞暴露系统
CN114235651A (zh) * 2020-09-09 2022-03-25 上海北分科技股份有限公司 用于光学粉尘仪的除汽装置及粉尘监测设备
CN115266505A (zh) * 2022-08-01 2022-11-01 青岛理工大学 一种高湿度环境下的光电粉尘测量装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782496A (zh) * 2009-01-13 2010-07-21 Avl里斯脱有限公司 用来确定固体颗粒浓度的设备
CN204202942U (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 国电环境保护研究院 抗高尘干扰型烟气汞取样系统
CN104458357A (zh) * 2014-10-29 2015-03-25 中国环境科学研究院 可扩展式污染源颗粒物鞘气保护采样稀释器
CN104677696A (zh) * 2015-02-27 2015-06-03 北京大学 一种等速采样枪
CN204882311U (zh) * 2015-07-17 2015-12-16 青岛明华电子仪器有限公司 一种适应于高湿状态的烟尘颗粒物浓度测定仪
CN204882188U (zh) * 2015-08-18 2015-12-16 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种烟气测量设备及其采样探头
CN105223047A (zh) * 2015-11-16 2016-01-06 天津市环境监测中心 固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集系统
CN105466826A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 聚光科技(杭州)股份有限公司 颗粒物在线监测系统及方法
CN105527203A (zh) * 2015-12-31 2016-04-27 聚光科技(杭州)股份有限公司 烟尘浓度直读监测系统及方法
CN206440581U (zh) * 2016-12-30 2017-08-25 聚光科技(杭州)股份有限公司 高湿烟气的粉尘浓度监测装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI119450B (fi) * 2006-01-13 2008-11-14 Valtion Teknillinen Laimentava näytteenotin ja menetelmä kaasumaisen näytteen keräämiseksi ja laimentamiseksi

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782496A (zh) * 2009-01-13 2010-07-21 Avl里斯脱有限公司 用来确定固体颗粒浓度的设备
CN104458357A (zh) * 2014-10-29 2015-03-25 中国环境科学研究院 可扩展式污染源颗粒物鞘气保护采样稀释器
CN204202942U (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 国电环境保护研究院 抗高尘干扰型烟气汞取样系统
CN104677696A (zh) * 2015-02-27 2015-06-03 北京大学 一种等速采样枪
CN204882311U (zh) * 2015-07-17 2015-12-16 青岛明华电子仪器有限公司 一种适应于高湿状态的烟尘颗粒物浓度测定仪
CN204882188U (zh) * 2015-08-18 2015-12-16 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种烟气测量设备及其采样探头
CN105223047A (zh) * 2015-11-16 2016-01-06 天津市环境监测中心 固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集系统
CN105466826A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 聚光科技(杭州)股份有限公司 颗粒物在线监测系统及方法
CN105527203A (zh) * 2015-12-31 2016-04-27 聚光科技(杭州)股份有限公司 烟尘浓度直读监测系统及方法
CN206440581U (zh) * 2016-12-30 2017-08-25 聚光科技(杭州)股份有限公司 高湿烟气的粉尘浓度监测装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106596365A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106596365B (zh) 高湿烟气的粉尘浓度监测装置及方法
CN106092846B (zh) 一种超低浓度湿烟气烟尘在线测量装置及其在线测量方法
CN206440581U (zh) 高湿烟气的粉尘浓度监测装置
CN1926423B (zh) 用于对包含具有很高的易吸附性的气体组分的烟道气体进行取样以便分析的方法
CN106770951A (zh) 超低浓度烟气在线监测系统及分析方法
CN105181402A (zh) 一种低浓度烟尘采样装置及方法
Peng et al. The effect of moisture on particulate matter measurements in an ultra-low emission power plant
CN104729890B (zh) 一种基于流量反馈控制的pm2.5源解析采样装置
CN102967491A (zh) 颗粒物采样装置及利用该装置进行颗粒物检测的方法
CN103674625B (zh) 气固两相流取样装置
CN201935838U (zh) 一种适用于高温高压高湿管路环境的气溶胶采样装置
CN105928846A (zh) 一种气溶胶散射吸湿增长因子的测量系统及其测量方法
CN206057142U (zh) 一种超低浓度湿烟气烟尘在线测量装置
CN106996883A (zh) 燃煤电厂脱硫设备性能试验烟气雾滴采样装置及采样方法
CN104165969B (zh) 一种污染源二氧化硫排放在线监测系统及方法
CN103472035B (zh) 一种大气气溶胶吸湿特性与体角散射系数测量仪
CN105527203A (zh) 烟尘浓度直读监测系统及方法
JP5257812B2 (ja) 風道内の風量計測方法
CN206038527U (zh) 一种燃煤电厂烟气污染物超低排放在线监测系统
CN205067174U (zh) 一种低浓度烟尘采样装置
CN105466826A (zh) 颗粒物在线监测系统及方法
CN112763384B (zh) 一种基于粒径分布谱的在线盐雾浓度快速监测方法及装置
CN104155396A (zh) 蒸发光散射检测器的鞘流装置
CN107677516A (zh) 一种快速升温加热式烟气采样探杆
CN106053156B (zh) 烟气取样装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant