[实用新型]基于射流调制的烟道颗粒物等速采样及恒流控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于实时在线监测领域，特别涉及一种烟道颗粒物等速采样系统及恒流控制系统。

背景技术

工业烟尘排放是造成大气污染的一个重要因素，已成为影响大气环境和人类身体健康的主要危害之一。长期处在这样环境中的生物和人类，其健康状态将受到极大的危害。随烟气排放的颗粒物，特别是可吸入性颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)，对人体具有极大的危害。

颗粒物污染是目前我国最受关注的环境污染问题之一，受到党和政府，以及人民群众的高度关注。燃煤发电厂、水泥厂、金属冶炼厂、焚烧厂、玻璃制造厂等企业是工业烟尘排放的主要来源，也是各级环保部门进行大气治理的主要对象。利用固定污染源烟气排放连续监测系统(CEMS Continuous Emission Monitoring System)对企业烟囱污染物排放的在线监测是治理大气环境污染的一个重要设施。

目前，影响CEMS中颗粒物监测系统技术性能的主要因素是在高温、高湿、高流速、低浓度等状态下，如何满足测量仪表在上述复杂工况条件下稳定可靠运行，并具有较高的灵敏度、准确性、精度和较小的误差率，以满足实际监测的需求。

等速采样，除湿、降温、稀释等样气预处理方法，是解决上述问题的主要途径。国标《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)和《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ/T 76-2007)中对烟气等速采样都有明确的要求。

目前，已公开的专利中有许多关于这些技术和系统方面的内容，其采样动力一般会采用真空泵将样气吸入，其中已公开的中国实用新型专利(申请号：201511028285.0)《颗粒物在线监测系统及方法》，(申请号：201310008119.9)《固定源颗粒物及挥发性有机物稀释采样系统及其采样方法》中公开了一种利用真空泵抽吸样气的装置。

采用负压真空泵抽吸样气的缺点主要表现在如下几个方面，首先是真空泵要想达到一定的负压抽气，必须加大抽气流量，因此，功耗比较大；其次是小型真空泵在连续工作的情况下，工作寿命比较短，容易损坏，其三是在一个连续监测系统中，有多个子系统需要对样气进行预处理，如：除湿、稀释、仪表检测等，采用多个分散真空泵布置的系统结构，对整个系统的恒流控制比较困难，对实现等速采样也难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于射流调制的烟道颗粒物等速采 样及恒流控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种基于射流调制的烟道颗粒物等速采样及恒流控制系统，包括：射流调制子系统、样气引入子系统、样气混合子系统、样气加热子系统、样气除湿子系统、颗粒物检测子系统和空气压缩源；采用空气压缩源作为一个以上射流调控系统的动力源，利用射流调制系统产生的负压将烟道中的样气等速吸入样气引入子系统中，并在射流调制系统的作用下将样气分流，同时控制部分样气经样气混合子系统、样气加热子系统、样气除湿子系统的稀释、加热、除湿处理后，在颗粒物检测子系统中实现等速采样检测。

进一步的，多个射流调控系统包括第一、第二、第三射流调制系统。

进一步的，样气在样气引入子系统中，在第三射流调制系统的作用下分为两路，一路通过管道进入样气混合子系统，另一路通过管路进入第三射流调制子系统并返回到烟道。

进一步的，等速采样系统还包括零气制备子系统和零气控制子系统，所述空气压缩源的空气依次连接零气制备子系统和零气控制子系统，将零气送入样气混合子系统中和样气混合稀释成混合样气。

进一步的，混合样气在样气加热子系统中被加热后，在第一和第二射流调制系统的作用下分为两路，一路直接被排放出去，另一路经样气除湿子系统除湿处理后，在颗粒物检测子系统中实现等速采样检测。

进一步的，系统中在每个设备的管路上设置有采样节点，通过三个射流调制系统的协同控制各个采样节点的气流量，使得各个采用节点的气流量同时满足以下条件从而实现实现等速采样和同步节点恒流控制：

(1)从零气控制子系统和样气引入子系统进入样气混合子系统的气流量和等于从样气混合子系统排出的气流量；

(2)进入第一和第二射流调控系统的气流量和等于从样气混合子系统排出的气流量；

(3)从空气压缩源进入第三射流调控系统的气流量等于从样气混合子系统进入第三射流调控系统的气流量；

(4)从烟道进入样气引入子系统的气流量等于从样气引入子系统进入样气混合子系统和第三射流调控系统的气流量和。