[发明专利]固定污染源烟气排放过滤除湿取样探头及其工作方法

说明书

技术领域

本发明讨论的是一种固定污染源烟气排放连续检测的新方法。属于在线分析系统针对固定污染源排放烟气含有易溶于水的SO₂特点的新的取样检测技术领域。

背景技术

目前，国际上固定污染源烟气排放共有三种方法，即加热管法、稀释法和直接分析法。

传统的稀释法是将样气稀释100倍，从而减少分析气体中的绝对水含量和灰尘，但分析结果也需乘以100倍才代表烟气成份浓度，必然使分析仪器误差也扩大了100倍。而且用于稀释样气的“零空气”难于在运行中保证绝对不含有SO₂，O₂，NO等成分，因此不仅设备昂贵而且难于可靠保证分析精度。况且这种方法不适应我国干基环保标准。

直接分析法采用安装在烟道上的发光单元与接收单元，检测光能量因成份变化而引起的变化，这种方法在国际上由于难于突破烟尘、油汽等复杂背景造成的光路污染，技术尚不成熟难于推广。

目前我国绝大多数采用的加热管法，在取样时只除去灰尘，输气过程为保证不引起SO₂损失，采用价格高昂且难于做到性能保证的高温加热取样管线。由于管线安装在室外，受气候影响不可避免地会出现局部管线温度达不到140℃以上高温，从而引导起SO₂分析失真，由于取样时没去除水份，只在仪器前除水，则造成予处理阀件，取样泵等受腐蚀严重而导致系统可靠性降低，维护工作多，连续在线污染检测时间少，环保监测数据不完整等问题。这些暴露了在这领域检测方法上的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种固定污染源烟气排放过滤除湿取样探头，同时具有烟尘过滤和除湿功能，其可以适用于我国和国际大多数国家的干基环保标准，又能克服其它方法带来的分析误差大，成本高、技术难于保证，故障率高的缺点。此外，本发明还提供了该探头的工作方法。

本发明采用如下方案：

一种固定污染源烟气排放过滤除湿取样探头，包括位于壳体内的三通切换阀、恒温加热装置、烟尘过滤器、反吹电磁阀和除湿器，所述恒温加热装置安装在烟尘过滤器内部，烟尘过滤器入口连接壳体外的样气进口，出口连接三通切换阀的第一接口，三通切换阀的第二接口连接除湿器入口，除湿器出口连接壳体外的样气出口，三通切换阀的第三接口通过反吹电磁阀连接反吹气进口；三通切换阀在探头正常工作状态时使烟尘过滤器与除湿器连通，在探头处于反吹状态时使烟尘过滤器与反吹气进口连通。

上述除湿器是半导体除湿器，在半导体致冷器的热端散热片对应位置处安装有涡旋致冷器进行气体冷却。此外，除湿器还与标准气输气管相通。

上述固定污染源烟气排放过滤除湿取样探头的工作方法，包括以下步骤：

工作状态：样气首先进入烟尘过滤器过滤烟尘，烟尘过滤器中同时装有恒温加热装置保持恒温130℃，使气体不冷凝也不易堵塞，之后样气从烟尘过滤器出口进入三通切换阀后的除湿器制冷除湿，制冷温度为9℃，然后从探头出口排出；

反吹状态：三通切换阀切断样气，使之不进入除湿器，此时反吹电磁阀打开，进行反吹清灰，同时除湿器与标准气源相连，进行系统校对其分析准确性。

本发明的过滤除湿取样探头内设有烟尘过滤器，烟尘过滤器有恒温加热装置，使过滤器内气体不冷凝，不易堵塞。烟尘过滤器出口接有用于控制反吹气源的电磁阀和三通切换阀。分析状态时，样气从过滤器出口进入三通切换阀后的半导体除湿器，致冷除湿，最后从探头出口排出。反吹状态时，三通切换阀切断样气，使之不连通除湿器，此时反吹阀打开，进行反吹清灰。同时，除湿器与标准气输气管相通，可进行系统校对其分析准确性。

为把半导体致冷器热端产生的热量有效散出，本发明采用涡旋管致冷方式，用冷气冷却半导体致冷器热端散热片。

本发明的除湿单元放弃采用排风扇方式冷却致冷器热端，转而采用涡旋管二极致冷，从而减小了体积，实现微型化的致冷单元，同时提高了探头可靠性、可承受烟道附近的恶劣环境。

附图说明

图1是过滤除湿探头结构原理图，

图2是图1的后视图；

图3是过滤除湿法CEMS系统流程图。图3中：T-加热除尘装置，2YV1-三通切换阀，2YV2-反吹阀，2YV3-涡旋制冷阀，CG-750半导，致冷器，2Pu1-蠕动泵，W-涡旋制冷器，L-流量计。

具体实施方式