专利名称：烟气排放监测系统及维护方法
技术领域：
本发明涉及烟气监测，特别涉及烟气排放监测系统及维护方法。
背景技术：
惯性稀释采样探头装置是一种用于烟气排放污染源在线监测系统的取样装置。目前，一种广泛使用的惯性稀释采样探头装置，包括取样管、渗透过滤管、文丘里流量计、射流泵、阻流器、压力传感器和反吹装置。被测烟囱或管道内的烟气在射流泵的抽力作用下高速流过高温加热的取样装置、渗透过滤管、文丘里流量计，最终循环流入烟道。在渗透过滤管的切线方向小流量抽气，使小流量的烟气沿着主流路的切线方向经过阻流器后进入稀释单元。稀释后的样品气体通入分析仪进行测量。惯性稀释采样探头装置用于烟道粉尘含量较高的场合，长时间使用容易造成惯性稀释采样探头装置中的取样管堵塞。目前，广泛采用的一种方式是:为了对稀释探头易造成堵塞的进气口部位进行反吹，采用在射流泵后出气端增加控制阀的方法，反吹时将出气口阻断，最终达到对进气口有效反吹的目的；此外，现有技术通常采用固定周期反吹的方式，周期对探头进行反吹防止探头堵塞(如12小时反吹一次)。该类反吹技术主要有以下不足:结构复杂，成本高，可靠性不高。固定周期反吹，反吹周期到来之前即使是探头已经堵塞系统也不进行反吹，因为没有在最佳时机进行反吹，最终造成探头严重堵塞。另一方面，如果将反吹周期设的太短，探头反吹频繁，将造成系统有效数据减少，浪费气体等问题。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可维护性好、连续工作时间长、成本低的烟气排放监测系统，以及一种连续工作时间长的烟气排放监测方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:—种烟气排放监测系统，包括第一取样装置、取样管、流量计量装置及抽取装置，所述第一取样装置设置在烟气管道上，在所述取样管上设置第二取样装置，所述第二取样装置的下游设置检测装置；所述监测系统进一步包括:气源，所述气源用于提供压力高于所述烟气管道内的气体；气体管道，所述气体管道的两端分别连通气源、取样管，用于使得所述气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角；开关�？椋隹啬？橛糜诳刂扑銎从胨鋈⊙芰ㄓ敕�。根据上述的监测系统，可选地，所述监测系统进一步包括:信息处理�？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟隽髁考屏孔爸么屠吹男畔⒌贸鏊隹啬？槭欠翊蚩⒋蚩氖奔洌⒋偷娇刂颇？椋豢刂颇？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。根据上述的监测系统，可选地，所述监测系统进一步包括:烟气检测�？椋鲅唐觳饽？樯柚迷谒龅诙⊙爸玫南掠危糜诩觳庋唐难沽蛄髁浚⒔獾玫难沽蛄髁恐荡偷叫畔⒋砟？椋恍畔⒋砟？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟萁邮盏降乃鲅沽蛄髁恐档贸鏊隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋豢刂颇？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？椤８萆鲜龅募嗖庀低常裳〉兀黾嗖庀低辰徊桨�:阻流�？椋鲎枇髂？樯柚迷谒龅诙⊙爸煤图觳庾爸弥洌鲅唐觳饽？樯柚迷谒鲎枇髂？榈纳嫌魏拖掠巍８萆鲜龅募嗖庀低常叛〉兀龀槲爸貌捎门缟渥爸茫柚迷谒隽髁考屏孔爸玫南掠�。根据上述的监测系统，优选地，处于所述第一取样装置和抽取装置之间的取样管的内径不变。根据上述的监测系统，优选地，所述气体管道的一端连通处于所述第一取样装置和第二取样装置之间的取样管。本发明的目的还通过以下技术方案得以实现:一种烟气排放监测系统的维护方法，所述维护方法包括以下步骤:(Al)烟气管道内的烟气在抽取装置的作用下，通过第一取样装置进入取样管内，并利用流量计量装置检测流量；(A2)在所述第一取样装置取样若干时间后，关闭所述抽取装置；(A3)气源提供的压力高于所述烟气管道内的气体进入所述取样管，所述气体进入取样管时的流向与所述第一取样装置在工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角，气体通过所述第一取样装置后进入所述烟气管道内。根据上述的维护方法，可选地，所述步骤(A2)进一步包括如下步骤:(BI)信息处理�？楦菟隽髁考屏孔爸么屠吹牧髁恐刀玫剿隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋�(B2)控制�？楦菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。根据上述的维护方法，可选地，所述步骤(A2)进一步包括如下步骤:(Cl)烟气检测�？榧觳獾诙⊙爸孟掠蔚难唐沽蛄髁浚⒔獾玫难沽蛄髁恐荡偷娇刂颇？椋�(C2)信息处理模块根据接收到的所述压力或流量值得出所述开关�？槭欠翊蚩⒋蚩氖奔洌⒋偷娇刂颇？椋�(C3)控制模根据信息处理�？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为:1、由于气体在进入取样管时的流向与所述第一取样装置在工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角，且压力高于烟气管道内，从而使得气体冲击效果明显，使得监测系统连续工作时间变长。
2、系统成本低、结构简单，省掉了价格昂贵的截止阀，降低了成本。3、实时监控管道内烟气的流量或压力，有效地监控第一取样装置的工作状态，并根据流量或压力去决定是否需要利用气体去冲击第一取样装置内部、冲击的时间长短，实现了动态调节，系统可维护性好。
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中:图1是根据本发明实施例1的维护方法的流程图；图2是根据本发明实施例2的维护方法的流程图。
具体实施例方式图1、2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1:本发明实施例的烟气排放监测系统，所述监测系统包括:第一取样装置，所述第一取样装置安装在烟气管道上，用于和抽取装置配合抽出烟气管道内的烟气，流量计量装置，所述流量计量装置安装在取样管上，抽取装置，所述抽取装置设置在所述流量计量装置下游的取样管上，用于和所述第一取样装置配合抽出烟气管道内的烟气，并送回到烟气管道内，或者以其他方式处理掉。所述抽取装置可采用抽气泵，如喷射泵。取样管，所述取样管连接所述第一取样装置、流量计量装置、抽取装置。优选地，所述取样管的内径保持一致。第二取样装置，所述第二取样装置用于取样所述取样管内的烟气，取样口处于取样管内，且迎着烟气流向。检测装置，所述检测装置用于检测烟气中的金属或非金属元素或尘的含量，如采用X射线荧光光谱检测仪检测金属或非金属元素含量，或采用3射线粉尘仪检测粉尘含量。 气源，所述气源用于提供压力高于所述烟气管道内的气体，如高压空气、高压氮气等;气体管道，所述气体管道的两端分别连通气源、取样管，用于使得所述气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角，如 95°、120。、150。、170。等；开关�？椋隹啬？橛糜诳刂扑銎从胨鋈⊙芰ㄓ敕瘢隹啬？榭刹捎梅牛绲绱欧�。可选地，所述监测系统进一步包括:信息处理�？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟隽髁考屏孔爸么屠吹男畔⒌贸鏊隹啬？槭欠翊蚩⒋蚩氖奔洌⒋偷娇刂颇？椋豢裳〉兀鲂畔⒋砟？椴捎玫缏坊蛉砑词迪郑咛迨迪址绞蕉杂诒玖煊虻募际跞嗽崩此凳侨菀椎�。设置流量的阈值，当信息处理�？榻邮盏降牧髁恐档陀阢兄凳保蛐璐蚩啬？椋伊髁恐翟叫。蚩奔湓匠ぃ蝗袅髁恐挡坏陀阢兄担蛭扌璐蚩啬？�。控制�？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。可选地，所述信息处理�？椴捎玫缏坊蛉砑词迪郑咛迨迪址绞蕉杂诒玖煊虻募际跞嗽崩此凳侨菀椎�。图1示意性地给出了本发明实施例的烟气排放监测系统的维护方法的流程图，如图1所示，所述维护方法包括如下步骤:(Al)烟气管道内的烟气在抽取装置的作用下，通过第一取样装置进入取样管内，并利用流量计量装置检测流量；(A2)在所述第一取样装置取样若干时间(该时间根据管道内烟气中的具体工况确定，如尘含量越高，该时间越短)后，采用人工或自动方式关闭所述抽取装置；(A3)采用人工或自动方式打开开关�？椋沟闷刺峁┑难沽Ω哂谒鲅唐艿滥诘钠褰胨鋈⊙埽銎褰肴⊙苁钡牧飨蛴胨龅谝蝗⊙爸迷诠ぷ魇比⊙苣诘难唐飨虻募薪俏劢牵逋ü龅谝蝗⊙爸煤蠼胨鲅唐艿滥�。优选地，所述步骤(A2)进一步包括如下步骤:(BI)信息处理�？楦菟隽髁考屏孔爸么屠吹牧髁恐刀玫剿隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制模块；(B2)控制�？楦菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。根据本发明实施例1达到的益处在于:根据监测系统给的运行状况，人工或自动地去关闭抽取装置，同时打开开关�？椋佣垢哐蛊迦コ寤鞯谝蝗⊙爸茫謇砹说谝蝗⊙爸玫哪诓浚謇硇Ч飨蕴嵘椅扌杞刂狗�。实施例2:本发明实施例的烟气排放监测系统，所述监测系统包括:第一取样装置，所述第一取样装置安装在烟气管道上，用于和抽取装置配合抽出烟气管道内的烟气，流量计量装置，所述流量计量装置安装在取样管上，抽取装置，所述抽取装置设置在所述流量计量装置下游的取样管上，用于和所述第一取样装置配合抽出烟气管道内的烟气，并送回到烟气管道内，或者以其他方式处理掉。所述抽取装置可采用抽气泵，如喷射泵。取样管，所述取样管连接所述第一取样装置、流量计量装置、抽取装置。优选地，所述取样管的内径保持一致。 第二取样装置，所述第二取样装置用于取样所述取样管内的烟气，取样口处于取样管内，且迎着烟气流向。检测装置，所述检测装置用于检测烟气中的金属或非金属元素或尘的含量，如采用X射线荧光光谱检测仪检测金属或非金属元素含量，或采用3射线粉尘仪检测粉尘含量。气源，所述气源用于提供压力高于所述烟气管道内的气体，如高压空气、高压氮气等;气体管道，所述气体管道的两端分别连通气源、取样管，用于使得所述气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角，如 95°、120。、150。、170。等；开关�？椋隹啬？橛糜诳刂扑銎从胨鋈⊙芰ㄓ敕瘢隹啬？榭刹捎梅牛绲绱欧�。所述监测系统进一步包括:烟气检测�？椋鲅唐觳饽？樯柚迷谒龅诙⊙爸玫南掠危糜诩觳庋唐难沽蛄髁浚⒔獾玫难沽蛄髁恐荡偷叫畔⒋砟？椋恍畔⒋砟？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟萁邮盏降乃鲅沽蛄髁恐档贸鏊隹啬？槭欠翊蚩⒋蚩氖奔洌⒋偷娇刂颇？椋豢裳〉兀鲂畔⒋砟？椴捎玫缏坊蛉砑词迪郑咛迨迪址绞蕉杂诒玖煊虻募际跞嗽崩此凳侨菀椎�。设置流量或压力的阈值，当信息处理�？榻邮盏降牧髁炕蜓沽χ档陀阢兄凳保蛐璐蚩啬？椋伊髁炕蜓沽χ翟叫。蚩奔湓匠ぃ蝗袅髁炕蜓沽χ挡坏陀阢兄担蛭扌璐蚩啬？�。控制�？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。可选地，所述信息处理�？椴捎玫缏坊蛉砑词迪郑咛迨迪址绞蕉杂诒玖煊虻募际跞嗽崩此凳侨菀椎摹Ｍ�2示煮性地给出了本发明实施例的烟气排放监测系统的维护方法的流程图，如图2所示，所述维护方法包括如下步骤:(Al)烟气管道内的烟气在抽取装置的作用下，通过第一取样装置进入取样管内，并利用流量计量装置检测流量；(A2)具体包括如下步骤:(Cl)烟气检测�？榧觳獾诙⊙爸孟掠蔚难唐沽蛄髁浚⒔獾玫难沽蛄髁恐荡偷娇刂颇？椋�(C2)信息处理模块根据接收到的所述压力或流量值得出所述开关�？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋�(C3)控制�？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹胤嵛饪�。(A3)打开开关�？椋沟闷刺峁┑难沽Ω哂谒鲅唐艿滥诘钠褰胨鋈⊙埽銎褰肴⊙苁钡牧飨蛴胨龅谝蝗⊙爸迷诠ぷ魇比⊙苣诘难唐飨虻募薪俏劢牵逋ü龅谝蝗⊙爸煤蠼胨鲅唐艿滥�。根据本发明实施例2达到的益处在于:通过检测烟气的压力或流量而实时监控监测系统的运行状况，从而自动地判断是否需要维护，当需要维护时，关闭抽取装置并打开开关模块，从而使高压气体去冲击第一取样装置，清理了第一取样装置的内部，无需截止阀。一方面提高了系统的可维护性、清理效果好，同时降低了成本。实施例3:
根据本发明实施例2的烟气排放监测系统及方法在垃圾焚烧厂中的应用例，用于监测烟 内烟气中的汞含量。在该应用例中，所述第二取样装置包括喷射泵，在射流泵的上游设置检测装置，检测装置包括主动轮、从动轮、滤纸带及X射线荧光光谱分析仪，所述滤纸带的两端分别绕在主动轮和从动轮上。在所述检测装置的上游的管道内设有小孔，在所述小孔的上游和下游分别设有压力传感器，用于检测管道内烟气的压力，测得的压力值传送到信息处理�？�。在第二取样装置的喷射泵作用下，且小孔上下游的烟气压力达到一定比例时，烟气以音速通过所述小孔，从而可以计算流量。气体管道的一端连通第一取样装置和取样口之间的取样管，气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为150°，高压气体对第一取样装置内的冲击效果明显提升。
权利要求
1.一种烟气排放监测系统，包括第一取样装置、取样管、流量计量装置及抽取装置，所述第一取样装置设置在烟气管道上，在所述取样管上设置第二取样装置，所述第二取样装置的下游设置检测装置；其特征在于:所述监测系统进一步包括: 气源，所述气源用于提供压力高于所述烟气管道内的气体； 气体管道，所述气体管道的两端分别连通气源、取样管，用于使得所述气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角； 开关�？椋隹啬？橛糜诳刂扑銎从胨鋈⊙芰ㄓ敕�。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于:所述监测系统进一步包括: 信息处理�？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟隽髁考屏孔爸么屠吹男畔⒌贸鏊隹啬？槭欠翊蚩⒋蚩氖奔洌⒋偷娇刂颇？椋� 控制�？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。
3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于:所述监测系统进一步包括: 烟气检测�？椋鲅唐觳饽？樯柚迷谒龅诙⊙爸玫南掠危糜诩觳庋唐难沽蛄髁浚⒔獾玫难沽蛄髁恐荡偷叫畔⒋砟？椋� 信息处理�？椋鲂畔⒋砟？橛糜诟萁邮盏降乃鲅沽蛄髁恐档贸鏊隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋� 控制�？椋隹刂颇？橛糜诟菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。
4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于:所述抽吸装置采用喷射装置，设置在所述流量计量装置的下游。
5.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于:处于所述第一取样装置和抽取装置之间的取样管的内径不变。
6.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于:所述气体管道的一端连通处于所述第一取样装置和第二取样装置之间的取样管。
7.一种烟气排放监测系统的维护方法，所述维护方法包括以下步骤: (Al)烟气管道内的烟气在抽取装置的作用下，通过第一取样装置进入取样管内，并利用流量计量装置检测流量； (A2)在所述第一取样装置取样若干时间后，关闭所述抽取装置； (A3)气源提供的压力高于所述烟气管道内的气体进入所述取样管，所述气体进入取样管时的流向与所述第一取样装置在工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角，气体通过所述第一取样装置后进入所述烟气管道内。
8.根据权利要求7所述的维护方法，其特征在于:所述步骤(A2)进一步包括如下步骤: (BI)信息处理�？楦菟隽髁考屏孔爸么屠吹牧髁恐刀玫剿隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋� (B2)控制�？楦菪畔⒋砟？榇屠吹男畔⑷タ刂扑隹啬？�。
9.根据权利要求7所述的维护方法，其特征在于:所述步骤(A2)进一步包括如下步骤: (Cl)烟气检测模块检测第二取样装置下游的烟气压力或流量，并将测得的压力或流量值传送到控制�？椋� (C2)信息处理�？楦萁邮盏降乃鲅沽蛄髁恐档贸鏊隹啬？槭欠翊蚩�、打开的时间，并传送到控制�？椋� (C3)控制模块根据信息处 理模块传送来的信息去控制所述开关模块。
全文摘要
本发明提供了一种烟气排放监测系统，包括第一取样装置、取样管、流量计量装置及抽取装置，所述第一取样装置设置在烟气管道上，在所述取样管上设置第二取样装置，所述第二取样装置的下游设置检测装置；还包括气源，所述气源用于提供压力高于所述烟气管道内的气体；气体管道，所述气体管道的两端分别连通气源、取样管，用于使得所述气源提供的气体进入所述取样管时的流向与所述第一取样装置工作时取样管内的烟气流向的夹角为钝角；开关�？椋隹啬？橛糜诳刂扑銎从胨鋈⊙芰ㄓ敕瘛１痉⒚骶哂辛ぷ魇奔涑�、可维护性好、成本低等优点。
文档编号G01N1/24GK103115806SQ20121059668
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者杨铁军, 柯亮, 冯长宏 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司
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