一种固定污染源烟气中SO3的采样装置

技术领域

本发明属于SO

背景技术

SO

我国针对固定源排放烟气中SO

目前我国固定污染源烟气中SO

除此之外，DL/T 1990-2019《火电厂烟气中SO3的测试方法控制冷凝法》中的控制冷凝法和即将实行的GB/T38685-2020《硫酸工业尾气硫酸雾的测定方法》中的异丙醇吸收法，存在以下几点不足：

第一，控制冷凝法中，颗粒物滤膜放置于采样枪后，位于烟道外，属于外滤法，此种方法会造成颗粒物在采样枪中大量附着，采样后清洗十分困难；异丙醇吸收法由于适用于硫酸工业尾气，无需设置滤膜，因此不适用于含尘烟气。

第二，设备一体化程度低、便携性不足。无论是DL/T 1990-2019、GB/T38685-2020、EPA8或者EPA8A，都需要携带多个吸收瓶进行采样，同时各组件之间连接管路多，且需携带冰浴箱或控温水浴箱，装有冰水或热水，尤其是根据EPA8或EPA8A标准生产的进口设备体积大、重量大，通常企业烟气排口位置均较高，因此造成现场搬运不便，仪器准备时间长。

第三，现场操作繁琐。上述方法现场操作时需现场配置溶液，采样结束后对溶液进行处理收集，多次进行吸收瓶的清洗工作，准备时间、操作时间均较长。效率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种固定污染源烟气中SO

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种固定污染源烟气中SO

前段烟枪，置于烟道内部，用于收集固定污染源烟气；

后段烟枪，置于烟道外部且与所述前段烟枪的尾端连接，用于对固定污染源烟气中的SO

后段烟枪加热器，设置在所述后段烟枪的外表面，用于对所述后段烟枪进行加热；

风冷装置，用于对所述石英冷凝管内的SO

在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中SO

在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中SO

在一些可选的实施例中，所述前段烟枪的首端设置石英过滤器。

在一些可选的实施例中，所述前段烟枪的首端且位于所述石英过滤器的前方还设置有采样嘴、皮托管及进气烟温传感器。

在一些可选的实施例中，所述前段烟枪内设置石英玻璃内衬管，所述石英玻璃内衬管与所述石英过滤器连接。

在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中SO

在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中SO

在一些可选的实施例中，所述后段烟枪的尾端设置有冷凝管出口烟气温度传感器。

在一些可选的实施例中，所述石英冷凝管为螺旋式，且螺旋部分长度不低于3000mm，整体长度不小于50cm。

本发明所带来的有益效果：

1.本发明各个组件均为模块化，现场连接/拆卸更为简便，且携带方便；

2.本发明结构简单，易于操作，在精准测试SO

3.采样完成后仅需更换后段烟枪内的螺旋式的石英冷凝管，即可开始下一组样品的测试，大大缩减了每个样品采集所需的时间，进一步提高采样效率；

4.通过风冷与电加热共同作用的方式实现冷凝管烟气的温度控制，实现了不同温度条件下烟气的采样，且温度测试点位于石英冷凝管的出口，更为直观的反映了采样烟气的实际情况，保证石英冷凝管出口烟气温度的准确控制；

5.在SO

6.本发明通过将石英过滤器前置的方式使得可过滤颗粒物在采样装置最前端已被捕集，采样后无需清洗烟枪，仅需清洗采样嘴，因此简化了采样后的清洗操作。

附图说明

图1是本发明一种固定污染源烟气中SO

图2是本发明玻璃装置连接器的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1所示，在一些说明性的实施例中，提供一种固定污染源烟气中SO

前段烟枪1，置于烟道内部，用于收集固定污染源烟气，固定污染源烟气由采样泵从烟道内抽取出并输送至前段烟枪1内。后段烟枪2，置于烟道外部且与前段烟枪1的尾端连接，固定污染源烟气经前段烟枪1进入后段烟枪2，后段烟枪2用于对固定污染源烟气中的SO

前段烟枪1的首端设置石英过滤器10。

传统控制冷凝法在可过滤颗粒物浓度相对较高、烟气温度较高的环境下，可过滤颗粒物会在采样枪内附着，采样后不仅清洗困难，且存在无法完全收集管内附着的可过滤颗粒物的情况。本发明采用内滤方式，即将石英过滤器10置于采样烟枪的最前端，可过滤颗粒物在本发明采样装置最前端已被捕集，采样后无需清洗烟枪，仅需清洗采样嘴即可，因此简化了采样后的清洗操作。相较于现有方法，本发明对可过滤颗粒物去除方式更为合理，内滤方式可有效减少可过滤颗粒物的沿程损失，相较于外滤法，提供了一种更简便的操作方式，准确测量出烟气中可过滤颗粒物浓度。

前段烟枪1的首端且位于石英过滤器10的前方还设置有采样嘴30、皮托管8及进气烟温传感器9。皮托管8与皮托管接头15连接，皮托管8用于测量流速。本发明采用内滤方式进行可过滤颗粒物捕集，利用采样头前段烟枪加热器4加热采样嘴30，加热温度在260℃以上，并配有皮托管8，可在高湿烟气条件下进行等速采样使用，相较于异丙醇吸收法，可在SO

前段烟枪1内设置石英玻璃内衬管14，石英玻璃内衬管14通过连接管件11与石英过滤器10连接。连接管件11具体为卡套式管接头，拧合锁紧螺母即可将石英玻璃内衬管14与石英过滤器10对接。经石英过滤器10过滤后的固定污染源烟气进入石英玻璃内衬管14中。

如图2所示，石英玻璃内衬管14与石英冷凝管19通过玻璃装置连接器16连接。石英玻璃内衬管14排出的固定污染源烟气进入石英冷凝管19内。玻璃装置连接器16包括：左侧连接块41、右侧连接块42、碗状连接件43、插接管道44；所述碗状连接件43上开设通孔，所述通孔与所述插接管道44连通。石英玻璃内衬管14的端部设计一个球形连接件45，球形连接件45上开设出气口。具体连接时，石英冷凝管19的端部插进插接管道44内，碗状连接件43包覆球形连接件45的右半部分，然后将左侧连接块41与右侧连接块42对接，利用螺栓拧合即可。

前段烟枪1与后段烟枪2通过烟枪连接器17进行连接，具体的，烟枪连接器17为法兰，即前段烟枪1与后段烟枪2法兰连接。后段烟枪支撑密封18保证后段烟枪2的密封性。利用玻璃装置连接器16及烟枪连接器17即可将前段烟枪1与后段烟枪2完全连接为一体，连接方式简洁、快速，操作方式简单，且各个组件模块化，更易携带。

本发明前段烟枪1与后段烟枪2的连接方式灵活，模块化的设计，可根据现场监测平台条件，在烟道法兰不便进出较长采样枪的情况下，通过加装弯头的方式，实现采样枪的变向，或通过分段进出的方式，因地制宜的进行采样操作。

石英过滤器10通过过滤支架固定装置12安装在前段烟枪1的首端，使得石英过滤器10稳定的安装在前段烟枪1的首端，过滤支架固定装置12具体为套在石英过滤器10外部的圆环。内衬支撑块13设置在前段烟枪1的壳体与石英玻璃内衬管14之间，内衬支撑块13的作用是将石英玻璃内衬管14稳定的固定在前段烟枪1的内部，起到保护石英玻璃内衬管14的作用。

采样头前段烟枪加热器4设置在前段烟枪1的外表面，用于对前段烟枪1进行加热，采样头前段烟枪加热器4的一部分加热采样嘴30，另一部分加热前段烟枪1的管身。采样头前段烟枪加热器4由采样主机3提供电源及温度控制，即采样主机3的控制输出端与采样头前段烟枪加热器4连接。利用采样头前段烟枪加热器4加热前段烟枪1，保证前段烟枪1的采样嘴的温度不低于260℃，前段烟枪1的管身加热控制温度不低于180℃，从而保证前段烟枪1内无SO

后段烟枪加热器5设置在后段烟枪2的外表面，用于对后段烟枪2进行加热。

采样头前段烟枪加热器4与后段烟枪加热器5通过电加热实现对枪管进行加热，具体方式可以选用一加热介质，比如利用电阻丝加热金属板，将金属板固定在枪管及采样嘴的外表面实现加热。

风冷装置7，用于对石英冷凝管19内的SO

后段烟枪2温度控制通过后段烟枪加热器5与风冷装置7共同实现，即加热与风冷共同实现，保证石英冷凝管19的出口温度在75～85℃之间。加热与风冷控制视情况而定：当固定污染源烟气温度过高时，例如高温SCR脱硝前后温度在400℃左右，前段烟枪1中烟气温度可能高于180℃，此时采用风冷方式，抽取环境空气冷却固定污染源烟气，风冷风机703流量可控，在0～100L/min之间。当固定污染源烟气经前段烟枪1加热至温度保持在180℃时，通过加热控制后段烟枪2温度，消除后段烟枪2在环境空气中的温度沿程损失影响，保证石英冷凝管19出口烟气温度的准确控制。加热温度可控，范围为0～180℃。后段烟枪加热器5与风冷装置7亦可同时使用，应对更为复杂的测试条件。后段烟枪2的尾端设置有冷凝管出口烟气温度传感器20，用于温度的检测。

传统控制冷凝法温度通过控制水温来实现对烟气温度的控制，温度传感器置于循环水箱内，测试点温度为水温，本发明通过风冷与电加热共同作用的方式实现石英冷凝管19内固定污染源烟气温度的控制，实现了不同温度条件烟气的采样，且温度测试点位在冷凝管出口，更为直观的反映了采样烟气的实际情况。

采样主机3与后段烟枪2的尾端连接。采样主机3内置抽气泵，为固定污染源烟气提供移动动力，抽气泵用来将烟道内的烟气抽到系统内。采样主机3配置与皮托管连接的插口，可以测烟气的流速，并且有烟温传感器，可以测出烟温。通过输入参数即可计算采样的固定污染源烟气的体积，输入到采样主机3内的参数包括：烟道截面积、烟气含湿量，以及测量得出的参数，如烟气流速、烟温。

固定污染源烟气由采样泵从烟道内抽取后，经采样嘴、石英过滤器10进入石英玻璃内衬管14，石英玻璃内衬管14与螺旋式的石英冷凝管19相连接，固定污染源烟气经石英冷凝管19后通过冷凝装置23、脱水装置22进入采样主机3。采样主机3内配有抽气泵，负责采样主管路抽气工作，同时为前段烟枪1提供电源及温度控制，采样主机3目前国内市场产品较多，例如MH3300、3012H等多种等速采样器，设备均配有除水装置，可在本发明中应用。脱水装置22、冷凝装置23采用现有采样主机烟气预处理中的脱水冷凝设备即可。脱水装置22里面有硅胶，可以把烟气中的水去除掉，保护采样主机。

留存有SO

后段烟枪加热器5的电源及控制由后段烟枪温度控制器6实现。后段烟枪温度控制器6具体可以采用控制器或单片机实现。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。