一种用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置

技术领域

本发明涉及大气污染控制设备领域；尤其涉及一种用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置。

背景技术

电除尘器是大气污染控制领域常用的高效除尘设备，是粉尘超净排放领域常用的除尘设备，现在用于除尘器出口的粉尘浓度检测设备的检测方法有称重法、电容法、β射线法、光散射法、光吸收法、静电感应法等。其中光散射法应用较多。

粉尘超净排放标准要求除尘器出口排出的粉尘浓度低于10mg/Nm3，为检测出超低浓度的粉尘浓度，现有的烟气在线监测仪均是将烟气抽出到烟气分析仪，然后再用超低粉尘浓度检测仪测量烟气中粉尘量。检测超净排放烟气的在线浓度检测仪不仅价格昂贵，而且延迟大，检测结果受烟气中水蒸汽等因素影响较大。

静电感应法是检测烟气中粉尘通过粉尘仪的检测杆时产生的静电荷量，烟气中粉尘摩擦检测杆的表面会产生静电，检测仪捕捉产生的微量静电，烟气中粉尘浓度越高，则产生的静电越多，粉尘仪的变送器将静电量转换成粉尘浓度。静电感应粉尘仪具有价格便宜、检测速度快等优点，价格约为常用的光散射法粉尘仪的1/10，响应时间约1～3秒，而抽取式的粉尘仪的响应时间一般大于30秒，安装到烟囱上的粉尘仪的响应时间甚至达到数分钟。由于静电感应粉尘仪价格便宜、检测速度快，静电感应粉尘仪已经大量应用于布袋除尘器行业的袋室滤袋破损检测。

静电除尘器排出的烟气中粉尘表面、气体分子含有大量的静电，这些粉尘表面、气体分子携带的静电远多于普通粉尘摩擦粉尘仪检测杆产生静电，这些静电会严重影响静电粉尘的检测，直接用静电感应粉尘仪检测完全无法得到静电除尘器出口烟气的粉尘浓度。怎样消除干扰因素，利用粉尘带电量来检测粉尘浓度，是非常有价值的研究范围。

电除尘器效率影响因素多，现有粉尘仪普遍具有延迟大、检测结果不稳定，难以作为电除尘器性能研究、电除尘器运行工况调节的依据。干式电除尘器行业急需一款价格低廉、快速检测的粉尘仪，本发明就是电除尘器出口烟尘具有大量荷电的特性，来快速、准确检测粉尘浓度。

发明内容

本发明的目为了判断干式电除尘器的工作状态，提高电除尘器效率，节省电除尘器能耗，本发明提供一种快速、准确用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置，包括：上检测杆101、下检测杆102、安装座111、绝缘件112、振动清灰装置113、连接电缆114、变送器115；

上检测杆101、下检测杆102分别通过安装座111固定在电除尘器100出口的上部和下部；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与上检测杆101隔离；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与下检测杆102隔离；

上检测杆101通过连接电缆114与变送器115连接；

下检测杆102通过连接电缆114与变送器115连接。

变送器115采用成熟的电荷量检测技术，将单位时间捕集的电荷量转换为控制系统可以识别的4-20mA、1-5V等模拟量信号。

优选地，所述上检测杆101、下检测杆102距电除尘器100出口的距离相同。两个上检测杆101、下检测杆102在电除尘器100的水平安装位置相同，只是高度不同。这样将上检测杆101、下检测杆102分布上下进行安装的目的是进行检测的是电除尘器100同一电场通道的结果，避免其他因素检测结果的准确性。

优选地，所述上检测杆101、下检测杆102为不锈钢等耐腐蚀材料制作而成。

优选地，所述振动清灰装置113用于清理上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘。振动清灰装置113定期工作，将上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘清理下来，避免粉尘的粘结、堆积影响检测结果的准确性。

优选地，所述上检测杆101通过连接电缆114连接的变送器115与下检测杆102通过连接电缆114连接的变送器115为同一个变送器115。上检测杆101、下检测杆102通过连接电缆114与同一个变送器(共用一个)连接，在变送器内检测两个检测杆(上检测杆101、下检测杆102)捕集到的电荷量的差值，输出控制系统可以识别的模拟量信号。

优选地，所述上检测杆101通过连接电缆114连接的变送器115与下检测杆102通过连接电缆114连接的变送器115为两个独立的变送器115。

上检测杆101、下检测杆102,各自连接一个变送器115；即，各自连接的变送器115单独检测与其连接的检测杆捕集到的电荷量，变送器115输出控制系统可以识别的模拟量信号，在控制系统内计算两个变送器的差值。

本发明的原理：本发明在电除尘器出口处的上部、下部各安装一套电荷检测杆，检测上、下电荷检测杆捕集到的电荷量差值，来判断电除尘器出口粉尘浓度。

烟气在干式电除尘器内水平流动时，粉尘在静电作用下，粉尘会向收尘极排表面运动，然后被收尘极捕集。粉尘在重力作用下，同时也会向下沉降。因此电除尘器出口上部烟气中粉尘浓度会低于下部。电除尘器出口的粉尘均携带了大量的静电，同时检测电除尘器出口上部、下部的电荷量，判断两处电荷量的差值。这两处的电荷量差值基本消除了气体携带电荷量对检测结果的影响，电荷量差值与电除尘器出口粉尘浓度检测点在电除尘器的出口处，粉尘携带的电荷量接近饱和，因此检测值非常灵敏，延迟非常小，仅有1-3秒，与安装在烟囱上的烟气在线监测仪延迟数分钟相比，这种检测电除尘器出口不同电荷差值可以快速判断电除尘器的实际工作状况。

本发明具有以下优点：

(1)本发明在电除尘器出口处的上部及下部各安装电荷检测装置，因单位时间下部检测杆捕集到的电荷量与上部检测杆捕集到的电荷量的差值与粉尘浓度有对应关系，故通过两个检测捕集到的电荷量差值来达到检测电除尘器出口粉尘浓度的目的。通过即时检测电除尘器出口粉尘浓度，自动控制电除尘器的高压电源、振打装置的运行，达到在满足粉尘排放要求的情况下节能运行，使电除尘器运行在最合适的工作状态，粉尘超标排放时，快速检测也可快速报警，提醒相关人员处理问题，缩短超标排放时间。

(2)本发明原理简单，容易实现，易操作，安全可靠。

附图说明

图1是本发明所涉及的用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置安装位置示意图；

图2是实施例1所涉及的两个检测杆共用一套变送器的结构示意图；

图3是实施例2所涉及的两个检测杆各用一套变送器的结构示意图；

附图中，100、电除尘器；101、上检测杆；102、下检测杆；111、安装座；112、绝缘件；113、振动清灰装置；114、连接电缆；115、变送器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。

实施例1

本实施例涉及一种用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置，如图1所示，包括：上检测杆101、下检测杆102、安装座111、绝缘件112、振动清灰装置113、连接电缆114、变送器115；

上检测杆101、下检测杆102分别通过安装座111固定在电除尘器100出口的上部和下部；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与上检测杆101隔离；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与下检测杆102隔离；

上检测杆101通过连接电缆114与变送器115连接；

下检测杆102通过连接电缆114与变送器115连接，变送器115采用成熟的电荷量检测技术，将单位时间捕集的电荷量转换为控制系统可以识别的4-20mA、1-5V等模拟量信号。

所述上检测杆101、下检测杆102距电除尘器100出口的距离相同。两个上检测杆101、下检测杆102在电除尘器100的水平安装位置相同，只是高度不同。这样将上检测杆101、下检测杆102分布上下进行安装的目的是进行检测的是电除尘器100同一电场通道的结果，避免其他因素检测结果的准确性。

所述上检测杆101、下检测杆102为不锈钢等耐腐蚀材料制作而成。

所述振动清灰装置113用于清理上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘。振动清灰装置113定期工作，将上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘清理下来，避免粉尘的粘结、堆积影响检测结果的准确性。

所述上检测杆101通过连接电缆114连接的变送器115与下检测杆102通过连接电缆114连接的变送器115为同一个变送器115；见图2所示，上检测杆101、下检测杆102通过连接电缆114与同一个变送器(共用一个)连接，在变送器内检测两个检测杆(上检测杆101、下检测杆102)捕集到的电荷量的差值，输出控制系统可以识别的模拟量信号。

实施例2

本实施例涉及一种用于检测干式电除尘器出口粉尘浓度的装置，如图1所示，包括：上检测杆101、下检测杆102、安装座111、绝缘件112、振动清灰装置113、连接电缆114、变送器115；

上检测杆101、下检测杆102分别通过安装座111固定在电除尘器100出口的上部和下部；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与上检测杆101隔离；

安装座111、振动清灰装置113通过绝缘件112与下检测杆102隔离；

上检测杆101通过连接电缆114与变送器115连接；

下检测杆102通过连接电缆114与变送器115连接。

变送器115采用成熟的电荷量检测技术，将单位时间捕集的电荷量转换为控制系统可以识别的4-20mA、1-5V等模拟量信号。

所述上检测杆101、下检测杆102距电除尘器100出口的距离相同。两个上检测杆101、下检测杆102在电除尘器100的水平安装位置相同，只是高度不同。这样将上检测杆101、下检测杆102分布上下进行安装的目的是进行检测的是电除尘器100同一电场通道的结果，避免其他因素检测结果的准确性。

所述上检测杆101、下检测杆102为不锈钢等耐腐蚀材料制作而成。

所述振动清灰装置113用于清理上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘。振动清灰装置113定期工作，将上检测杆101、下检测杆102表面的粉尘清理下来，避免粉尘的粘结、堆积影响检测结果的准确性。

所述上检测杆101通过连接电缆114连接的变送器115与下检测杆102通过连接电缆114连接的变送器115为两个变送器115；见图3所示，上检测杆101、下检测杆102各自连接一个变送器115；即，各自连接的变送器115单独检测与其连接的检测杆捕集到的电荷量，变送器115输出控制系统可以识别的模拟量信号，在控制系统内计算两个变送器的差值。

在粉尘粘结性不强、粉尘在上检测杆101、下检测杆102上粘结少的工况，可以不配振动清灰装置113。

注：设备第一次运行前要检测空气放电所产生的电荷差本底值，在有空气通过的情况下，投运电除尘器的高压电源，由于空气也能携带电荷，静电粉尘检测仪也会检测到空气携带的电荷量，上检测杆101、下检测杆102检测到的空气携带的电荷量差作为本底值，后续电除尘器正常运行时检测到的电荷量差值要用空气携带的电荷量差本底值作修正，得到正确的荷电粉尘产生的电荷量差。

由于荷电粉尘携带的静电远大于非荷电粉尘摩擦上检测杆101、下检测杆102产生的微量静电，因此电除尘器的高压电源不工作时，静电粉尘检测仪检测的结果无意义。静电粉尘检测仪的检测与电除尘器100的高压电源工作联锁，只有电除尘器的高压电源达到正常工作的二次电压、二次电流后，静电粉尘检测仪的检测结果才作为正确检测结果输出。

本发明通过调整电除尘器高压电源的工作状况，达到既能满足排放要求，又节省能源。

电除尘器100极排振打时会产生二次飞扬，降低除尘器效率，电除尘器长时间不振打，又影响电除尘器放电性能与捕集性能，所以电除尘器的合理振打制度非常重要，烟囱上的烟气在线监测仪由于检测结果延迟时间长，无法作为电除尘器调整振打制度的依据，有电荷减值粉尘检测仪后，可以根据检测结果调整振打制度，不仅能提高电除尘器效率，而且可以大幅度提高振打部件的寿命。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。