一种二氧化硫转化率自动采样系统

技术领域

本发明属于二氧化硫转化率采样系统技术领域，具体涉及一种二氧化硫转化率自动采样系统。

背景技术

二氧化硫转化率是SCR脱硝催化剂的一个重要性能指标。燃煤电厂烟气经过SCR脱硝装置后，烟气中的一部分二氧化硫会被催化剂氧化为三氧化硫，三氧化硫与氨反应生成硫酸氢氨，易造成锅炉空预器设备堵塞。目前二氧化硫转化到三氧化硫的转化率尚无直接测量的仪表，需采用离线采样的方法抽取一定量的烟气，采用化学吸收法收集样品，通过对样品中的硫酸根离子浓度进行分析并计算从而得到二氧化硫转化率。现有二氧化硫转化率的取样完全采用人工操作，不同人员的操作熟练度差异较大，且效率偏低。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种二氧化硫转化率自动采样系统。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种二氧化硫转化率自动采样系统，包括烟气取样管、石英螺旋管、三氧化硫样品槽、二氧化硫样品槽、二级吸收瓶、烟气采样泵、双氧水槽、去离子水槽和一级吸收瓶，所述烟气取样管依次与石英螺旋管、一级吸收瓶、二级吸收瓶和烟气采样泵连通，沿溶液流向，双氧水槽和去离子水槽均连通一级吸收瓶和二级吸收瓶再通过一级吸收瓶和二级吸收瓶连通至二氧化硫样品槽，去离子水槽与石英螺旋管连通再连通三氧化硫样品槽。

进一步的，所述石英螺旋管与一级吸收瓶之间的管路上设置第六电磁阀，所述石英螺旋管与三氧化硫样品槽之间沿溶液流向依次设置相连通的第一电磁阀和第一抽液泵，所述二级吸收瓶与烟气采样泵之间的管路上设置干燥器，所述烟气取样管依次与石英螺旋管、第六电磁阀、一级吸收瓶、二级吸收瓶、干燥器和烟气采样泵连通。

进一步的，所述石英螺旋管设置于加热式恒温水槽内，所述加热式恒温水槽内的温度设定到70～75℃。

进一步的，所述一级吸收瓶和二级吸收瓶设置于制冷式恒温水槽内，所述制冷式恒温水槽内的温度设定到0～5℃。

进一步的，所述双氧水槽通过第四电磁阀分别连通一级吸收瓶和二级吸收瓶，一级吸收瓶通过第二电磁阀连接第二抽液泵再连通至二氧化硫样品槽，二级吸收瓶通过第三电磁阀连接第二抽液泵再连通至二氧化硫样品槽。

进一步的，所述去离子水槽通过第五电磁阀分别分别连通一级吸收瓶和二级吸收瓶，去离子水槽通过第七电磁阀连通石英螺旋管。

进一步的，所述三氧化硫样品槽通过第一截止阀连通废液槽，所述二氧化硫样品槽通过第二截止阀连通废液槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种二氧化硫转化率自动采样系统，包括烟气取样管、石英螺旋管、三氧化硫样品槽、二氧化硫样品槽、二级吸收瓶、烟气采样泵、双氧水槽、去离子水槽和一级吸收瓶，所述烟气取样管依次与石英螺旋管、一级吸收瓶、二级吸收瓶和烟气采样泵连通，沿溶液流向，双氧水槽和去离子水槽均连通一级吸收瓶和二级吸收瓶再通过一级吸收瓶和二级吸收瓶连通至二氧化硫样品槽，去离子水槽与石英螺旋管连通再连通三氧化硫样品槽。本发明提供的二氧化硫转化率自动采样系统，全部取出二氧化硫样品槽和三氧化硫样品槽中的样品进行硫酸根离子浓度分析计算后即可得到二氧化硫转化率，可实现采样过程的自动化，具有结构简单、操作简易、采样效率高等特点，具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中，1、烟气取样管；2、石英螺旋管；3、加热式恒温水槽；4、第一电磁阀；5、第一抽液泵；6、第二电磁阀；7、三氧化硫样品槽；8、第一截止阀；9、废液槽；10、第二截止阀；11、二氧化硫样品槽；12、第二抽液泵；13、第三电磁阀；14、制冷式恒温水槽；15、二级吸收瓶；16、烟气采样泵；17、干燥器；18、双氧水槽；19、去离子水槽；20、第四电磁阀；21、第五电磁阀；22、一级吸收瓶；23、第六电磁阀；24、第七电磁阀。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，一种二氧化硫转化率自动采样系统，包括烟气取样管1、石英螺旋管2、加热式恒温水槽3、第一电磁阀4、第一抽液泵5、第二电磁阀6、三氧化硫样品槽7、第一截止阀8、废液槽9、第二截止阀10、二氧化硫样品槽11、第二抽液泵12、第三电磁阀13、制冷式恒温水槽14、二级吸收瓶15、烟气采样泵16、干燥器17、双氧水槽18、去离子水槽19、第四电磁阀20、第五电磁阀21、一级吸收瓶22、第六电磁阀23和第七电磁阀24，烟气取样管1依次与石英螺旋管2、第六电磁阀23、一级吸收瓶22、二级吸收瓶15、干燥器17和烟气采样泵16连通，石英螺旋管2设置于加热式恒温水槽3内，一级吸收瓶22和二级吸收瓶15设置于制冷式恒温水槽14内，双氧水槽18通过第四电磁阀20分别连通一级吸收瓶22和二级吸收瓶15，去离子水槽19通过第五电磁阀21分别连通一级吸收瓶22和二级吸收瓶15，一级吸收瓶22通过第二电磁阀6连接第二抽液泵12，二级吸收瓶15通过第三电磁阀13连接第二抽液泵12，第二抽液泵12连接二氧化硫样品槽11，二氧化硫样品槽11通过第二截止阀10连通废液槽9，二级吸收瓶15还通过干燥器17连通烟气采样泵16，去离子水槽19还依次通过第七电磁阀24、石英螺旋管2、第一电磁阀4、第一抽液泵5连通三氧化硫样品槽7，三氧化硫样品槽7通过第一截止阀8连通废液槽9。

石英螺旋管2呈螺纹状，作用在于，当烟气流入石英螺旋管2后，烟气中的三氧化硫在离心力的作用下被冷凝在石英螺旋管2管壁上。烟气采样泵16的抽取流量设定为10L/min等其他合适数值，以产生足够的离心力，使烟气中的三氧化硫与石英螺旋管2内壁发生碰撞，相比与现有技术中同尺寸的直管，石英螺旋管2长度可以保证烟气有足够长的停留时间以达到冷凝效果。

本发明的工作原理为：

烟气取样前：第一电磁阀4、第二电磁阀6、第三电磁阀13、第五电磁阀21和第七电磁阀24打开，第四电磁阀20和第六电磁阀23关闭，第一截止阀8和第二截止阀10打开。去离子水从去离子水槽19分别经第七电磁阀24和第五电磁阀21流到石英螺旋管2、一级吸收瓶22、二级吸收瓶15进行采样前冲洗；开启第一抽液泵5和第二抽液泵12后，冲洗水再分别经第一电磁阀4、第二电磁阀6、第三电磁阀13流到第一抽液泵5和第二抽液泵12再排到三氧化硫样品槽7和二氧化硫样品槽11，此时，第一截止阀8和第二截止阀10处于打开状态，冲洗水随即流到废液槽9，此时完成一次管路冲洗，此过程可重复多次。管路冲洗完成后，第一电磁阀4、第二电磁阀6、第三电磁阀13、第五电磁阀21和第七电磁阀24关闭，第四电磁阀20打开，双氧水从双氧水槽18经第四电磁阀20注入一级吸收瓶22和二级吸收瓶15，双氧水注入完成后第四电磁阀20关闭。

烟气取样时：加热式恒温水槽3温度设定到70～75℃，是为了将烟气温度控制在烟气酸露点以下，且在烟气中水蒸气、酸性气体的露点之上，使得三氧化硫与烟气发生分离；制冷式恒温水槽14温度设定到0～5℃，保持二级吸收瓶15和一级吸收瓶22中的吸收液处于低温条件，避免温度较高的烟气持续通过吸收瓶后导致吸收液温度升高，造成样品挥发，待温度到设定值后第一电磁阀4、第二电磁阀6、第三电磁阀13、第四电磁阀20、第五电磁阀21和第七电磁阀24关闭，第六电磁阀23打开，开启烟气采样泵16，烟气经烟气取样管1、石英螺旋管2、第六电磁阀23、一级吸收瓶22、二级吸收瓶15、干燥器17到烟气采样泵16，烟气采样泵16的流量可进行设定，通常为5～20L/min。在抽取一定时间后，烟气采样泵16停止运转，此时完成烟气取样。

收集三氧化硫样品：第七电磁阀24、第一电磁阀4打开，第六电磁阀23关闭，去离子水从去离子水槽19经第七电磁阀24到石英螺旋管2，打开第一抽液泵5，去离子水冲洗石英螺旋管2内壁上附着的三氧化硫后，经第一电磁阀4、第一抽液泵5到三氧化硫样品槽7，此时，第一截止阀8处于关闭状态，样品保存在三氧化硫样品槽7中，样品抽取后第一抽液泵5关闭。此过程重复2～3次，直至石英螺旋管2内壁上的三氧化硫全部冲洗到三氧化硫样品槽7中。

收集二氧化硫样品：第二电磁阀6、第三电磁阀13、第六电磁阀23打开，第四电磁阀20和第五电磁阀21关闭，一级吸收瓶22和二级吸收瓶15中吸收了二氧化硫的双氧水溶液分别经第二电磁阀6和第三电磁阀13流到第二抽液泵12，打开第二抽液泵12，将二氧化硫样品注入到二氧化硫样品槽11，此时，第二截止阀10处于关闭状态，样品保存在二氧化硫样品槽11中，样品抽取后抽液泵12关闭。随后，第二电磁阀6、第三电磁阀13关闭，第五电磁阀21打开，去离子水从去离子水槽19经第五电磁阀21分别流到一级吸收瓶22和二级吸收瓶15进行一次冲洗，冲洗完成后，第二电磁阀6、第三电磁阀13打开，第五电磁阀21关闭，第二抽液泵12打开，将冲洗液注入到二氧化硫样品槽11中，冲洗过程重复2～3次，直至一级吸收瓶22和二级吸收瓶15内壁吸收液全部冲洗到二氧化硫样品槽11中。

取出二氧化硫样品槽11和三氧化硫样品槽7中的全部样品进行硫酸根离子浓度分析计算，从而得到二氧化硫转化率。

本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。