[发明专利]船舶尾气颗粒物稀释采样系统

说明书

本发明公开了一种船舶尾气颗粒物稀释采样系统，其包括烟气引流装置、烟气稀释装置、对烟气进行老化的停留室、以及采样装置；烟气引流装置与船舶的烟囱相接，烟气稀释装置分别与所述烟气引流装置、停留室相连，采样装置与停留室相接；烟气引流装置设置有控制烟气引流装置接入烟囱处的烟气流速与其周围的烟气流速趋于相同的等速控制机构。本系统用干净的空气对船舶尾气进行稀释，模拟其排放到大气中的物理化学过程，采集并分析颗粒物样品，该系统可对烟气实现等速采样；能够对没有预留采样孔的船舶烟囱进行颗粒物稀释采样；安装与拆卸方便，操作简单，可在狭小的空间进行采样；本系统体积小，携带方便，操作简单，适用于现场应用。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种能够对没有预留采样孔的船舶烟囱排放的高温尾气的颗粒物进行采集的稀释采样系统。

背景技术

随着全球船舶运输的繁荣发展，船舶尾气排放是港口及近岸地区环境空气的重要污染源之一。船舶尾气中的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物会影响气候、降低空气质量和危害人体健康。其中，颗粒物是最为严重的污染物之一，尤其是细颗粒物(PM2.5)因其比表面积较大，所以可吸附各种有毒有害物质，且极易被呼吸进入人体肺部。如何合理采集船舶尾气中的颗粒物，有助于认识船舶污染物排放特征，有助于厘清船舶排放对城市颗粒物的贡献，有助于科学制订和准确评估船舶排放控制措施。

对于移动源污染物的采集，多采用直接采样的方法，但有相关研究发现，直接采集高温烟气中的颗粒物会低估颗粒物的排放，因为高温烟气中除了固态颗粒物外还包括在排放到大气中经过稀释、冷却、凝结等过程形成的凝结颗粒物，从而导致采样结果出现偏差。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种船舶尾气颗粒物稀释采样系统。

本发明是通过以下技术方案来实现的：船舶尾气颗粒物稀释采样系统，其包括烟气引流装置、烟气稀释装置、对烟气进行老化的停留室、以及采样装置；所述烟气引流装置与船舶的烟囱相接，所述烟气稀释装置分别与所述烟气引流装置、停留室相连，所述采样装置与所述停留室相接；所述烟气引流装置设置有控制所述烟气引流装置接入烟囱处的烟气流速与其周围的烟气流速趋于相同的等速控制机构。

烟气引流装置，用于将烟囱的烟气引出本系统中，等速控制机构用于控制系统内烟气流速达到大小相同，实现烟气引流管的等速采样；烟气稀释装置用于对烟气进行稀释，从而满足系统对稀释前后烟气进行分析的目的。

所述烟气引流装置包括烟气引流管、加热保温带、第一温度计、温控器和烟气引流泵；所述等速控制机构包括第一压力传感器、第二压力传感器、流量计和第二开关；所述烟气引流管一端插入所述烟囱内，其另一端顺次与所述第二开关、烟气引流泵相接；所述第一压力传感器设置在烟气引流管的进口处，所述第二压力传感器与第一温度计设置在烟气引流管以外的烟囱内；所述加热保温带套设在所述烟气引流管的外侧，所述温控器固定在所述烟气引流管上并与所述加热保温带相连，所述流量计设置在温控器与第二开关之间的烟气引流管上。第一压力传感器与第二压力传感器的设置，可获知烟气引流管与烟囱内的烟气的压力情况，从而通过对第二开关进行控制启闭，实现烟囱及烟气引流管的压力读数相同，从而控制烟气引流管进口处的烟气流速与其周围的烟气流速大小相同，实现烟气引流管的等速采集；温控器通过控制加热保温带使得烟气引流管的温度接近第一温度计的读数；烟气引流泵用于给系统提供动力，将烟囱内的烟气引流进本系统内。