本實用新型涉及煙氣樣氣處理技術領域,具體地說,涉及在線樣氣預處理系統。
背景技術:
現有的煙氣處理裝置在對煙氣進行在線分析時,通常需要對煙氣樣氣進行必要的預處理,同時不影響樣氣中的二氧化硫和氮氧化物的水平,當標準冷凝器不能干燥到足夠低露點以降低酸的露點時,傳統的預處理系統無法滿足該要求;另一方面,在煙氣在線連續監測系統中,需對高流量、高濕度樣氣進行預處理時,有效去除樣氣中的酸霧、氣體水份,同時保留需要監測的氣體組分,例如SO2、NO、CO、O2、HCl 和HF等成份,也是傳統的煙氣預處理系統無法做到的。
技術實現要素:
為了解決目前煙氣在線連續監測系統存在的問題,本實用新型提供一種在線樣氣預處理系統,其具體的技術方案如下:
在線樣氣預處理系統,其包括干燥管路、反吹管路與射流管路,其中:
所述干燥管路包括依次連接的樣氣入口2、截止閥3、自動排水過濾器4、干燥管5、露點儀6、樣氣出口7;
所述反吹管路包括反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路,所述反吹氣體進氣管路設置壓縮空氣入口16、干燥器15、流量計14;所述反吹氣體出氣管路設置負壓器13、調壓按鈕9、壓縮空氣出口8;所述反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路連接于干燥管路的干燥管5的兩端;
所述射流管路有兩路:其中一路始于干燥管路的自動排水過濾器4,管路接入射流泵A10,所述射流泵A10設置三通接口,一通接入自動排水過濾器4引出的管路;二通接排水口A17;三通接入述反吹氣體出氣管路;
另一路射流管路從反吹氣體出氣管路中引出,在負壓器13與調壓按鈕9之間的管路中設置射流泵B11,所述射流泵B11設置三通接口,一通和二通接入反吹氣體出氣管路;三通連接排水口B12。
進一步,所述樣氣入口2處設置伴熱管1。
進一步,該系統還包括PLC控制系統,所述PLC系統對樣氣出口7的氣體露點溫度進行監控,如果露點值過高,PLC 會產生報警信號,并設置PID 控制回路,調整干燥管5的溫度與自動排水過濾器4的排水周期時間間隔。
本實用新型所提供的在線樣氣預處理系統,具有以下優點:
第一:本系統中,通過干燥管路、反吹管路、射流管路及控制系統的合理設置,使樣氣在線預處理過程中,從氣流中除去顆粒,酸霧、水蒸氣而不損失氣體分析物,而其不會影響SO2含量。在低硫含量應用中,傳統的冷凝器會丟失高達90%的氣體分析物,因此不能用于精確的測量,更不能用于超低排放監測使用;本系統可保留90%的氣體分析物,為精確測量提供保障。
第二:大氣中的反吹氣體從樣氣出口進入干燥器后,可將該部分干燥器冷卻。反向氣流沿干燥器流動,形成溫度梯度。反吹氣體通過干燥器時,經過加熱達到理想的樣氣進氣溫度。溫度梯度可迅速去除水蒸氣,并減少最終的露點。如果反吹氣溫度開始下降到設定溫度以下,系統背板會開始加熱。通過鋁加熱塊把背板中的熱量傳到干燥器的殼管。反吹氣體流過干燥器殼從殼中獲得熱量。通過這一過程可嚴密控制反吹氣體的最終溫度,并保持連續的溫度梯度。
第三:系統為高性能的氣體分析提供熱的氣體采樣。在不損失氣體分子的情況下從氣體中除去顆粒、酸霧和水氣。當水或水氣侵入氣體分析儀時,由于堵塞或腐蝕,許多分析儀會遇到性能降低和維護問題。系統能在溫度遠遠低于凝點去除水分,一般能達到低至-25℃的露點。且本系統可直接安裝在煙道,不需要加熱管線。可以達到防爆環境場合使用。該產品是連續排放及過程監測系統CEMS的理想之選。
附圖說明
圖1為本實用新型在線樣氣預處理系統的氣路結構示意圖。
圖中標號:
1:伴熱管;2:樣氣入口;3:截止閥;4:自動排水過濾器;5:干燥管;6:露點儀;7:樣氣出口;8:壓縮空氣出口;9:調壓按鈕;10:射流泵A;11:射流泵B;12:排水口B;13:負壓表;14:流量計;15:干燥器;16:壓縮空氣入口;17:排水口A。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本實用新型的在線樣氣預處理系統作進一步詳細的說明。
參照圖1,在線樣氣預處理系統,其包括干燥管路、反吹管路與射流管路,其中:所述干燥管路依次設置樣氣入口2、截止閥3、自動排水過濾器4、干燥管5、露點儀6、樣氣出口7;干燥管5優選采用膜式干燥管,安裝在自動排水過濾器4的下游。樣氣進入干燥管5后,分流到若干個小直徑的氣體干燥管中,氣體干燥管呈平行束排列,干燥反吹氣體進入干燥器后逆向與氣體干燥膜管壁接觸,通過滲透蒸餾有選擇性地把樣氣中的水蒸氣從樣氣中平衡并帶出。氣體干燥管膜內外側水蒸氣分壓的差別驅使樣氣中的水蒸氣通過管壁,進入干燥的反吹氣體中,隨著濕樣氣從進氣口流到出氣口,水分不斷地被通過氣體干燥管進入管外的干燥的反吹氣。因此樣氣通過干燥器時其露點被降低了。
露點儀6用于保護敏感的露點感應器不受腐蝕性氣體和冷凝水的損害,實時顯示樣氣的露點值、相對濕度/露點及溫度,并在露點>5℃時產生報警。露點儀其中一個電伏壓輸出是0-5VDC,與其相對應的是氣室內的相對濕度(RH),另外一個電壓輸出是0-5VDC,與其相對應的是氣室內氣體的溫度。這些信號傳輸到PLC,然后PLC會根據相應的計算公式,計算出與其對應的露點值,并且顯示在屏幕上。如果探測到的數值不在PLC 程序設定的范圍內,系統將會發出報警信號。
所述反吹管路包括反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路,所述反吹氣體進氣管路設置流量計14、干燥器15、壓縮空氣入口16;所述反吹氣體出氣管路設置壓縮空氣出口8、調壓按鈕9、負壓器13;所述反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路并聯于干燥管路的干燥管5的兩端;所述射流管路始于干燥管路的自動排水過濾器4,并依次設置三通接頭11、射流泵A10、排水口A17;自動排水過濾器定期清除收集到的液體及灰塵。大多數情況,這些液體通常為酸霧及氣溶膠。自動排水過濾器帶有真空排水性能。使用射流泵將壓縮氣體通過文丘管產生真空,利用真空將過濾器排水器上收集的液體排出。這是一個循環過程,通過PLC計時器控制電磁閥的開關狀態,從而控制供應壓縮氣體。收集到的液霧必須通過管道排到安全的地方。建議將液體排入含有石灰石芯片的容器中,為了中和排出的酸液。
所述反吹管路包括反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路,所述反吹氣體進氣管路設置壓縮空氣入口16、干燥器15、流量計14;所述反吹氣體出氣管路設置負壓器13、調壓按鈕9、壓縮空氣出口8;所述反吹氣體進氣管路與反吹氣體出氣管路連接于干燥管路的干燥管5的兩端;
所述射流管路有兩路:其中一路始于干燥管路的自動排水過濾器4,管路接入射流泵A10,所述射流泵A10設置三通接口,一通接入自動排水過濾器4引出的管路;二通接排水口A17;三通接入述反吹氣體出氣管路;
另一路射流管路從反吹氣體出氣管路中引出,在負壓器13與調壓按鈕9之間的管路中設置射流泵B11,所述射流泵B11設置三通接口,一通和二通接入反吹氣體出氣管路;三通連接排水口B12。
所述反吹氣體出氣管路中還可以設置保護過濾器。所述保護過濾器優選采用0.1μm過濾芯,以去除油性以及酸性的微粒和懸浮物。優選為四氟元件過濾芯。該部件可耐受高溫氣體。除了除微粒外,該元件還可絮凝液體懸浮物及微滴。所述樣氣入口2處設置伴熱管1,用于用樣氣預熱。該系統還包括PLC控制系統,所述PLC系統對樣氣出口7的氣體露點溫度進行監控,如果露點值過高,PLC會產生報警信號,并通過PID控制回路,調整干燥管5的溫度與自動排水過濾器4的排水周期時間間隔。本系統采用干燥管脫水技術,該技術可以在直接抽取法采樣的一開始,在氣相狀態下除去水分,避免樣氣冷凝形成酸霧;同時由于不產生冷凝水,因此不會造成任何易溶于水的成分的流失,如 SO2、NOX、HCL、HF。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式,凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾,皆應屬本實用新型專利的涵蓋范圍。