一種總氣態汞煙氣采樣系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種總氣態汞煙氣采樣系統，屬于環境監測領域。
【背景技術】
[0002]汞是一種劇毒污染物，作為國家重點控制的重金屬之一，其主要排放來源于化石燃料的燃燒，尤其是煤炭的燃燒。據統計，煤電廠的汞排放量占到大氣汞排放總量的1/3。我國作為世界上最大的發展中國家，由于對化石燃料的依賴占有較大比重，就造成了經濟在快速發展的同時，環境問題也日益凸顯。在“十二五”伊始，環保部門頒布了相關法令對汞及其化合物的排放量限值。為達到對汞煙氣排放的控制，就必須對汞煙氣進行準確采樣分析，根據不同的濃度選擇適當的治理措施。
[0003]本實用新型根據美國EPA 30B相關方法并進行適當改進，在保證采樣精度的同時，簡化了現場采樣的操作步驟，提高了操作人員的效率。EPA 30B方法是從煙道或管道抽取已知體積的待檢測煙氣，以適當的流量通過插入煙道或管道吸附管，將富集在吸附管上的汞與采樣體積作為排放氣體汞濃度計算參數的方法。
[0004]現有的汞煙氣采樣設備大都是基于EPA 30B方法設備，而這些采樣設備或多或少都存在以下幾個問題或不足:
[0005]1.吸附管的安全問題:為了達到最好的吸附效果，就要將吸附管安裝在采樣槍的最前端，直接插入煙道中采樣，但吸附管一般采用玻璃材質制成，在插入煙道中容易碰碎從而使采樣失敗；如若將吸附管安裝在采樣槍后部，煙氣中就會有少量的汞殘留在采樣槍管壁上，造成米樣損失；
[0006]2.采樣系統的溫度控制問題:一般來說，采樣煙氣的溫度較高且濕度較大，在進入采樣槍后，容易在采樣槍管壁凝結成水而堵塞管路。其次，吸附管內的吸附劑只有在適當的溫度下，才能對汞充分吸附。最后，在煙氣流出采樣槍后，還要對煙氣冷凝除水，就需要檢測和控制冷凝器的溫度；
[0007]3.流量的控制:流量的精確計量直接關系到汞濃度計算誤差大小，一般的方法如申請專利號為201120558878.9是采用比例調節閥來控制流量的大小而且在采樣過程中采樣栗一直處于恒定工作中，比例調節閥只有幾個固定的開度。如若開度變小，則抽取的煙氣達不到設定值，是最終計算出的煙氣體積有誤；若開度變大，則會超過設定值，就會造成采樣栗前后氣壓不一致，容易損壞采樣栗。同時，也存在調節開度上限，一旦超出調節上限，比例調節閥的調節作用就失效了，從而使得到的氣體體積有誤。
【實用新型內容】
[0008]針對上述問題或不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠精確采樣，能有效保護采樣設備以及能夠精確調節控制氣體流量的雙路總氣態汞煙氣采樣系統。
[0009]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0010]本實用新型提供一種總氣態汞煙氣采樣系統，包括通過伴熱導管連接的采樣槍和采樣主機，其中:采樣槍包括采樣槍體以及設置在采樣槍體頭部的溫度傳感器，其中，采樣槍體內有兩路氣流通道，每路氣流通道包括鷹鉤型不銹鋼管、吸附管、伴熱層、緊鎖螺母，伴熱層包裹在吸附管上，吸附管通過緊鎖螺母與鷹鉤型不銹鋼管緊密連接，吸附管的一端伸入鷹鉤型不銹鋼管內；采樣主機包括MCU以及兩路采樣通道，其中，每路采樣通道包括依次連接的除酸裝置、冷凝器、干燥管、濕度測量腔、采樣栗、電子質量流量計組，每個濕度測量腔中設置有一個濕度傳感器，每個除酸裝置分別通過伴熱導管與一路氣流通道中的吸附管連接；
[0011]MCU分別與每路采樣通道中的冷凝器、濕度傳感器、采樣栗、電子質量流量計組以及溫度傳感器、每路氣流通道中的伴熱層連接。
[0012]作為本實用新型的進一步優化方案，鷹鉤型不銹鋼管內設置有卡子，用于固定伸入鷹鉤型不銹鋼管內的吸附管。
[0013]作為本實用新型的進一步優化方案，溫度傳感器為PT100三線制。
[0014]作為本實用新型的進一步優化方案，每個冷凝器還分別連接一個蠕動栗。
[0015]作為本實用新型的進一步優化方案，每路采樣通道還分別包括一個設置在通道內、與MCU相連的壓力傳感器。
[0016]作為本實用新型的進一步優化方案，該系統還包括與MCU相連的觸摸屏。
[0017]作為本實用新型的進一步優化方案，該系統還包括與MCU相連的打印機。
[0018]作為本實用新型的進一步優化方案，MCU通過繼電器與采樣栗相連。
[0019]作為本實用新型的進一步優化方案，除酸裝置通過伴熱導管與冷凝器連接。
[0020]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0021]I)本實用新型將吸附管置于鷹鉤型不銹鋼管腔內，既能保護吸附管因碰壁而可能導致的破碎，又能減少汞在未進入吸附管之前的損失，同時，鷹鉤型管的煙氣入口背向煙氣流的方向，能有效的避免顆粒物的進入采樣槍；
[0022]2)本實用新型中MCU通過溫度傳感器獲得準確的煙道煙氣溫度后，控制吸附管上的伴熱層的溫度，使吸附劑的吸附效果最佳；
[0023]3)本實用新型采用伴熱導管，使煙氣在進入冷凝器之前，保持一定的溫度，從而使煙氣中水蒸氣不至于凝結成水而堵塞管路；
[0024]4)本實用新型中通過MCU對冷凝器溫度進行控制，保持冷凝器內溫度，使煙氣中水蒸氣凝結成水，排出系統外；
[0025]5)本實用新型中將除酸裝置置于冷凝器之前，使保持一定的溫度煙氣與高效除酸劑充分反應而有效去除S02等酸性氣體，保護采樣設備，延長采樣系統的實用壽命；
[0026]6)本實用新型通過MCU控制采樣栗的電機轉速，使氣體流量能夠快速穩定達到設定值，能夠有效避免使用比例調節閥帶來的問題與不便；
[0027]7)本實用新型采用雙路通道，將兩路采樣數據進行對比，避免采樣誤差，提高采樣可靠性。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0029]其中:1_鷹鉤型不銹鋼管；2-卡子；3_緊鎖螺母；4_伴熱層；5_吸附管；6_溫度傳感器；7_采樣槍體；8_伴熱導管；9_除酸裝置；10-冷凝器；11-蠕動栗；12-干燥管；13_濕度測量腔；14_濕度傳感器；15_壓力傳感器；16_采樣栗；17_電子質量流量計組。
[0030]圖2是本實用新型的硬件電路框圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0032]本實用新型一種總氣態汞煙氣采樣系統，如圖1所示，包括通過伴熱導管連接的采樣槍和采樣主機。采樣槍包括采樣槍體以及設置在采樣槍體頭部的溫度傳感器，其中，采樣槍體內有兩路氣流通道，每路氣流通道包括鷹鉤型不銹鋼管、吸附管、伴熱層、緊鎖螺母，伴熱層包裹在吸附管上，吸附管通過緊鎖螺母與鷹鉤型不銹鋼管緊密連接，吸附管的一端伸入鷹鉤型不銹鋼管內。采樣槍體頭部的溫度傳感器用于檢測煙道中煙氣的實時溫度，可以選用PT100三線制溫度傳感器；鷹鉤型不銹鋼管內還設置有卡子，用于固定伸入鷹鉤型不銹鋼管內的吸附管。
[0033]采樣主機包括MCU以及兩路采樣通道，兩路采樣通道，彼此獨立工作，互不干擾，通過對兩路采樣得到的數據的對比，避免采樣誤差，提高采樣可靠性。若兩路所得數據相差不大，則此次的采樣數據可取，否則