[发明专利]一种适用于高湿烟气中氨排放的分类采样系统与方法

说明书

本发明公开了一种适用于高湿烟气中氨排放的分类采样系统与方法，包括了采样头、伴热管线、加热过滤器、冷凝管、水汽分离瓶、干冲击瓶、滤膜夹、吸收瓶组件、两级汽水分离器、烟尘采样仪、S型皮托管及其配套微压传感器；采样头和部分伴热管线伸入烟道，加热过滤器中放置有玻璃纤维或聚四氟乙烯滤筒/滤膜；过滤器出口连接冷凝管入口，烟气经过冷凝管后依次通过水汽分离瓶、干冲击瓶和滤膜夹进入吸收瓶组件；吸收瓶组件出口经过两级汽水分离器后与烟尘采样仪相连通；该系统将氨排放的测量范围从气态氨排放扩大至总氨排放；同时实现在高湿烟气条件下对烟气中存在的不同形态的氨进行分类采样，详细了解氨排放的特点和组成，并具有采样稳定，实用性强等特点。

技术领域

本发明涉及一种适用于高湿烟气中氨排放的分类采样系统与方法，属于烟气污染物排放监测技术领域。

背景技术

氨是一种常见的大气污染物，会对人和动物的皮肤，眼睛，以及呼吸器官的粘膜早场灼伤，过度吸入甚至造成死亡。随着近年来我国农业，化工行业的飞速发展，铵类化工产品需求突增，合成氨工业迅猛发展，同时含氨废气排放也急剧增加。

对于氨排放浓度的准确测量，是控制减低氨排放的基础。目前氨排放浓度测试的方法可分为在线检测技术和离线分析测试两种。在线监测技术多采用激光法，但由于测量探头需要长时间暴露在工业现场较为恶劣的环境条件下，面临温度湿度变化，高粉尘环境等考验，同时测点所处位置相对单一，其选取是否具有代表性，都影响了氨排放浓度检测的准确性和可靠性。而离线氨浓度分析技术主要采用化学吸收法，相关标准有美国的EPAmethod CTM 027和中国DL/T260-2012《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》，采用稀硫酸吸收烟气中的氨，此方法通常具有很高的准确度，因此广泛应用于工业现场的测试。

但上述的离线测试方法的应用尚有一些局限性。根据烟气环境和排放环境的不同，氨排放可能存在多种状态：烟气中一部分氨附着在飞灰上或本身以固态铵盐形式存在，当烟气中含有液滴，氨还可能以含氨液滴形式存在；当温度较高的高湿烟气被排放到温度和湿度都较低的环境中，烟气中的水汽会产生快速冷凝形成雾滴，烟气中部分游离的气态氨与雾滴会形成新的含氨液滴；当排放到环境中，烟气中仍含有一定量以气态形式存在的游离氨。上述测试方法中，为了防止烟尘进入采集的烟气，要求在烟气采集管的前端填充石英棉等过滤材料，这样采集到的氨仅为气态氨，而上述以其他形态存在的氨排放全部被忽略，得到的测量结果远低于实际的排放量。因此，需要开发一种可适用于高湿烟气环境的氨排放浓度测试采样系统，可以实现对上述几种氨排放的形式进行分类采样，从而详细了解不同装置在不同的生产条件下产生氨排放的特点和组成，以便有针对性地减少氨排放。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种适用于高湿烟气中氨排放的分类采样系统与方法，其克服了上述现有技术的缺点，将氨排放的测量范围从气态氨排放扩大至总氨排放；同时实现在高湿烟气条件下对烟气中存在的不同形态的氨进行分类采样，详细了解氨排放的特点和组成。

技术方案：为达到上述目的，本发明提供了一种适用于高湿烟气中氨排放的分类采样系统，所述采样系统包括采样头、伴热管线、过滤器、与过滤器配套的加热器、冷凝管、恒温循环水浴装置、水汽分离瓶、干冲击瓶、滤膜夹、冰水浴装置、吸收瓶组件、第一级汽水分离器、第二级汽水分离器、带有微压传感器的烟尘采样仪和S型皮托管；

所述采样头、伴热管线、过滤器、冷凝管、水汽分离瓶、干冲击瓶、滤膜夹、吸收瓶组件、第一级汽水分离器、第二级汽水分离器和烟尘采样仪通过管路顺次连通；所述过滤器设于加热器内，且过滤器内装有滤筒或滤膜，所述水汽分离瓶和干冲击瓶的瓶身浸没在恒温循环水浴装置中；所述吸收瓶组件由一级吸收瓶和二级吸收瓶串联而成，且吸收瓶的瓶身均浸没在冰水浴中；所述滤膜夹内放置玻璃纤维或聚四氟乙烯材料的滤膜；所述S型皮托管的一端与微压传感器连接。