[发明专利]固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集系统

权利要求书

1.一种固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采集系统，包括烟气流速测量部分、颗粒物采集部分、稀释气配气部分和自动等速控制部分。其中，

所述烟气流速测量部分包括皮托管(1-1)和气体压差变送器(1-2)，气体压差变送器(1-2)用于测量通过皮托管引导的采样点的烟气流速，其测量值传输至自动等速控制部分的数据处理器(4-1)；

所述颗粒物采集部分包括依次连接并呈直线型排列的采样枪(2-1)、一级稀释装置(2-4)、二级稀释装置(2-7)、烟气老化室(2-9)和烟气出气装置(2-10)，在烟气出气装置(2-10)的出气口处设置有颗粒物采集装置(2-11)；烟道内排放的烟气通过采样枪采样，经过一级稀释、二级稀释、停留老化后由颗粒物采集装置采集其中的颗粒物；在采样枪内设置有气体流速仪(2-3)，将采样气流速实时传输至数据处理器(4-1)；所述的一级稀释装置(2-4)采用多孔稀释，所述的二级稀释装置(2-7)采用射流稀释；

所述稀释气配气部分，包括空气压缩装置(3-1)、储气罐(3-2)和气体分流器(3-3)；

在包括采样枪、一级稀释装置、二级稀释装置和烟气老化室在内的各个部件上固定有气体温湿度计和气体压力传感器实时监测各处的烟气状态，各个监测数据被送入数据处理器(4-1)；

所述的自动等速控制部分，包括数据处理器(4-1)、一级稀释气质量流量控制器(4-2)、二级稀释气质量流量控制器(4-3)和稀释气加热器(4-4)；从储气罐(3-2)释放出的压缩空气经气体分流器(3-3)分为两路，一路为一级稀释气，另一路为二级稀释气，其流量和流速分别由一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)控制；

所述一级稀释装置(2-4)包括一级稀释外腔(2-41)、一级稀释内腔(2-42)，在一级稀释内腔(2-42)上开设有稀释孔(2-43)；一级稀释气沿一级稀释外腔(2-41)通过稀释孔(2-43)进入稀释内腔，稀释孔设计为圆锥形小孔，靠近稀释外腔的底面直径大于靠近稀释内腔的底面直径；一级稀释气被稀释气加热器(4-4)加热为热稀释气，通过改变稀释气的流量和温度控制烟气的稀释效果，实现一级混合气湿度和温度可调；

所述数据处理器(4-1)，用于接收从各处监测到的烟气状态信息，并控制气体分流器(3-3)、一级稀释气质量流量控制器(4-2)和二级稀释气质量流量控制器(4-3)，其主要实现功能为：

一是使气体老化室内的混合气符合采集要求：根据烟气老化室(2-9)中的烟气监测数据判断是否符合采集要求，即稀释气总量与抽取烟气的总量之比是否符合要求；若混合气不符合采集要求，稀释气总量不足，此时数据处理器(4-1)对气体分流器(3-3)进行调节，直至混合气符合采集要求；

二是实现等速采样：在稀释气总量一定的情况下，数据处理器接收烟道内烟气流速V1和抽取烟气速度V2并进行比较，并控制二级稀释气质量流量控制器(4-3)的流量，使V1＝V2，实现等速采样；同时，调节一级稀释气质量流量控制器(4-2)将剩余的稀释气量作为一级稀释气的稀释气量。