[发明专利]一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统及方法

权利要求书

1.一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，包括加热取样枪(1)、加热过滤器(2)、电伴热管(3)、冷凝管(4)、恒温水浴箱(5)、洗气瓶(7)及真空泵(12)，其中，冷凝管(4)内设置有蛇形管，加热取样枪(1)的枪头位于烟道内，加热取样枪(1)的出口依次经加热过滤器(2)及电伴热管(3)与蛇形管的一端相连接，蛇形管的另一端与洗气瓶(7)的入口相连通，洗气瓶(7)的出口与真空泵(12)的入口相连通，其中，洗气瓶(7)与真空泵(12)之间设置有湿式流量计(9)及气压计，恒温水浴箱(5)与冷凝管(4)相连通。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，蛇形管与洗气瓶(7)之间设置有第一防倒吸瓶(6)。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，洗气瓶(7)的出口经第二防倒吸瓶(8)及干燥剂瓶(11)与真空泵(12)的入口相连通，且湿式流量计(9)位于第二防倒吸瓶(8)与干燥剂瓶(11)之间，气压计用于测量湿式流量计(9)入口处的烟气压力。

4.根据权利要求3所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，湿式流量计(9)与干燥剂瓶(11)之间设置有流量调节阀(10)。

5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，加热取样枪(1)为双套筒不锈钢结构，伴热烟气取样枪的内壁与外壁之间设置有电加热器，通过所述电加热器使烟气中SO₃气体的温度高于SO₃气体的冷凝温度。

6.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，电伴热管(3)的外壁上设置有绝热层，绝热层与电伴热管(3)的外壁之间设置有电热管线层。

7.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，其特征在于，加热过滤器(2)采用陶瓷多孔材料制备而成；

电伴热管(3)通过聚四氟乙烯材料制备而成；

洗气瓶(7)内放置有碱性洗液；

所述真空泵(12)为真空隔膜泵，真空泵(12)的泵头采用聚四氟乙烯材料制备而成。

8.一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测方法，其特征在于，基于权利要求3所述的燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统，包括以下步骤：

加热取样枪(1)采集烟道内的烟气，所述烟气经加热过滤器(2)及电伴热管(3)进入到蛇形管内，并在蛇形管内与冷凝管(4)中的恒温水进行换热，使烟气中的SO₃气体冷凝并粘覆于蛇形管内，其中，恒温水浴箱(5)内的恒温水进入到冷凝管(4)内，冷凝管(4)内的恒温水与蛇形管内的烟气进行换热后进入到恒温水浴箱(5)中，使烟气的温度大于烟气的水露点且小于SO₃气体的冷凝温度，蛇形管输出的烟气依次经第一防倒吸瓶(6)、洗气瓶(7)、第二防倒吸瓶(8)及干燥剂瓶(11)进入到真空泵(12)中，通过湿式流量计(9)实时检测第二防倒吸瓶(8)出口处烟气的流量信息，通过气压计实时检测湿式流量计(9)入口处烟气的压力信息；

通过清洗液清洗蛇形管内的SO₃冷凝样本，得SO₃检测液，通过NaOH标准滴定液对SO₃检测液进行化学滴定，并记录化学滴定过程中消耗的NaOH标准滴定液的量，然后根据消耗的NaOH标准滴定液的量及NaOH标准滴定液的浓度利用酸碱中和法计算烟气中SO₃质量；

根据湿式流量计(9)测量得到的烟气流量信息计算烟气的体积，然后根据烟气的温度及烟气的压力对计算得到的烟气体积进行修正，得标准状况下烟气的采样体积，然后根据标准状况下烟气的采样体积及烟气中SO₃的质量计算烟气中SO₃的浓度。