[发明专利]测量烟气中灰尘含量的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气中物质的检测领域，特别涉及一种测量烟气中灰尘含量的设备及方法。

背景技术

在脱硫过程中会产生大量的灰尘，这些粉尘将影响环境安全、设备的使用寿命及操作人员的身体健康。工业粉尘能使工人患上各种难以治愈的职业病，过多的灰尘还会造成环境污染，影响人们的正常生活和工作，诱发人类呼吸道疾病等。

过多的灰尘还会对烟气脱硫系统造成影响。在脱硫过程中烟气中灰尘如果大量进入吸收塔内，与塔内石灰石、石膏浆液混合在一起，将阻碍石灰石浆液对SO₂的吸收，降低了石灰石中Ca₂⁺的溶解速率，同时烟尘或溶液中不断溶出的一些重金属离子会抑制了Ca₂⁺与HSO₃^-的反应。若烟气中粉尘含量持续超过设计允许量，将使脱硫率大为下降，甚至造成喷嘴堵塞，此外，消耗的石灰石量也会相应增加，并且成品石膏中也将含有大量的灰尘，从而影响到石膏的品质。

另外，灰尘含量也是考察除尘器脱除灰尘效果的重要指标，综上所述，检测烟气中的灰尘含量是非常重要的。

但遗憾的是，目前还没有专门用于检测脱硫烟气中灰尘含量的装置和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种测量烟气中灰尘含量的设备及方法。

本发明的测量烟气中灰尘含量的设备，包括集尘装置、采样装置和抽吸装置，所述集尘装置的出口端与采样装置的进口端相连，所述采样装置的出口端与抽吸装置的进口端相连；

所述集尘装置包括吸嘴、进气空腔和滤纸，所述吸嘴与进气空腔相连通，所述滤纸通过滤纸固定装置固定在进气空腔的内部，所述进气空腔通过连接通管与采样装置的进口端相连通；

所述采样装置为采样管，所述采样管包括内管和外管；

所述抽吸装置包括真空泵和湿式气表，所述采样装置、真空泵、湿式气表依次通过连接管相连，所述采样装置与真空泵之间的连接管上设置有气流调节阀；

进一步，所述滤纸固定装置沿烟气进入方向依次设置有塑料压圈、塑料垫圈I、、塑料垫圈II和金属网；

进一步，所述塑料压圈、塑料垫圈I、滤纸、塑料垫圈II和金属网的几何中心与吸嘴的中心轴线重合；

进一步，所述采样装置还包括方向标，所述方向标设置在外管上；

本发明的目的之二是提供一种采用该设备测量烟气中灰尘含量的方法，该方法包括以下步骤：

1)将滤纸干燥，冷却至室温，称出其起始重量m₁并记录；

2)将事先单独放置的采样管的进口端与集尘装置的进气空腔相连并保持密封，将吸嘴背向烟气流向并放置于采样点；

3)打开真空泵，将湿式气表调零，旋紧气流调节阀，关闭真空泵；

4)打开真空泵，将采样管(5)及吸嘴(1)正对于烟气流向，烟气流向和吸嘴朝向之间角度的偏差不大于10°，迅速调节气流控制阀至气表指示的流速与实际的烟气流速相等，并同时记录起始时间T、湿式气表起始体积读数V₁和此时的温度t；

5)等速吸入待测气体后，关闭真空泵；

6)取出采样管，垂直取出滤纸，将其放入干燥瓶中保存，以备称重，记录气表的终止读数V₂，从而得到吸入烟气的总体积V＝V₁-V₂；

7)称出滤纸的吸尘后的重量m₂，得到灰尘重量m＝m₁-m₂。

8)将数据代入公式计算出烟气中灰尘的含量：

C＝m×1000/{V×[273.15/(273.15+t)]×[(P_a+P_m-P_v)/760]}

其中：C-灰尘浓度，单位：mg/m³

m-灰尘的质量，单位：mg

V-吸入烟气的总体积，单位：L

t-湿式气表温度计温度，单位：℃

P_a-大气压，单位：mmHg

P_m-湿式气表压力，单位：mmHg

P_v-t℃时的饱和蒸汽压，单位：mmHg

本发明的有益效果是：通过本发明的测量烟气中灰尘含量的设备，能够准确分析出烟气中灰尘的含量，从而便于工作人员考察除尘器脱除灰尘效果，或为进一步的处理提供目标和依据，该发明设计新颖、结构巧妙、实施容易，非常适合于大范围地推广和使用；