一種排放煙氣中溼度的測量方法及裝置的製作方法

2023-04-24 21:19:56

專利名稱：一種排放煙氣中溼度的測量方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣體監測，特別涉及一種排放煙氣中溼度的測量方法及裝置。
背景技術：
為了有效地監控汙染源的汙染物排放情況，目前多採用煙氣排放連續監測 系統去測量煙道內有害氣體的濃度、煙氣的流速、煙氣的溼度等參數，並將所 述測得參數送到環保監控部門，以便根據測得參數採取相應對策。
現有的煙氣排放連續監測系統中，採用在位法檢測煙道內煙氣的溼度溼 度傳感器插入到被測煙道內，直接測得煙氣溼度。該檢測方法主要存在如下不 足
1、 溼度傳感器易損壞、使用壽命短、成本高 煙道內環境惡劣，高粉塵、強腐蝕性，溼度傳感器易損壞； 煙道內易出現液態水和測量雜質，如在熱電廠中，當鍋爐開爐或停爐時，
此時特別容易造成溼度傳感器的損壞；
為了提高傳感器壽命，需要增加探頭設計的複雜性，顯著增加了探頭的成本。
2、 應用範圍有限
當煙道內煙氣出現結露時，溼度測量失真且溼度傳感器易損壞，因此在溼 法脫硫或水幕除塵後的應用點不能使用；
在煙氣溫度高於溼度傳感器的使用環境要求的情況下不能使用。
3、 安裝、維護困難
需要在被測煙道上單獨增加取樣孔並安裝法蘭，增加客戶投入成本和實施 的工作量；
煙氣排放連續監測系統的取樣點通常在被測煙道如煙囪的中部或更高，如 40m，位置較高使溼度傳感器的日常維護巡檢和故障處理變得困難。

發明內容
為了克服現有技術中的不足，本發明提供了一種能有效延長溼度傳感器使
用壽命、應用範圍廣的排放煙氣中溼度的測量方法，以及一種能有效延長溼度 傳感器使用壽命、應用範圍廣、安裝和維護容易的排放煙氣中溼度的測量裝置。
為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案 ' 一種排放煙氣連續監測方法，包括以下步驟
a、 取樣步驟 從煙道內取出待測煙氣；
b、 預處理步驟
對所述待測樣氣進行過濾、保溫處理，得到待測樣氣；
c、 測量步驟
所述待測樣氣被通入檢測腔內，檢測腔內的電容式溼度傳感器將測得信號 送分析模塊，經處理後得到煙道內煙氣的溼度；
在上述各步驟中，保持待測煙氣、待測樣氣的溫度高於水分的露點。
作為優選，在所述步驟c中，測得待測樣氣的壓力，並將測得信號送分析 模塊。
作為優選，所述待測樣氣被通入氣體室內，光源發出的測量光穿過氣體室 內的待測樣氣，經吸收後被接收；接收信號經處理後得到待測樣氣中氣體成分 的參數，待測樣氣的溫度高於水分的露點。
為了實施上述方法，本發明還提出了這樣一種排放煙氣中溼度的測量裝置， 包括取樣裝置、預處理裝置、加熱裝置和設置在預處理裝置之後的溼度測量裝 置，所述溼度測量裝置包括檢測腔、分析模塊、壓力傳感器、設置在檢測腔內 的電容式溼度傳感器，所述電容式溼度傳感器、壓力傳感器的輸出端連接分析 模塊；所述加熱裝置與所述檢測腔配合，用於加熱檢測腔內的氣體，從而使所 述氣體的溫度高於水分的露點。
作為優選，所述測量裝置還包括壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端連接所 述分析模塊。
作為優選，還包括氣體室和氣體測量裝置，氣體室設置在預處理裝置之後， 氣體測量裝置包括光源、探測器和分析裝置。
作為優選，所述溼度傳感器是高分子薄膜電容式。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
1、 溼度傳感器使用壽命長
採取取樣法取樣煙道內高粉塵、強腐蝕的煙氣，經過過濾、保溫後測量， 處理後的煙氣測量環境好，延長了溼度傳感器的使用壽命；
由於是在整個溼度測量裝置中保溫所述煙氣，使煙氣的溫度始終高於水的 露點，因此，待測煙氣中不存在液態水，延長了溼度傳感器的使用壽命。
2、 應用範圍廣
由於在整個測量過程中保證煙氣的溫度始終高於水的露點，因此煙氣不會 出現結露，溼度測量準確，適用於各種複雜、惡劣工況。
3、 安裝、維護容易
無需在被測煙道上單獨增加取樣孔並安裝法蘭，只需在現有煙氣排放連續 監測系統上改進即可；
'溼度測量裝置可以設置在地面，安裝、維護方便。


圖1為實施例1中排放煙氣中溼度的測量裝置的結構示意圖； 圖2為實施例2中排放煙氣中溼度的測量裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
以下實施例對本發明的結構、功能和應用等情況做了進一步的說明，是本 發明幾種比較好的應用形式，但是本發明的範圍並不局限在以下的實施例。
實施例1:
如圖1所示， 一種排放煙氣中溼度的測量裝置，應用在熱電廠的煙氣排放
連續監測系統中，安裝在熱電廠的煙囪1上，包括取樣裝置、預處理裝置、溼
度測量裝置、加熱裝置、氣體室61和氣體測量裝置62。
取樣裝置包括取樣探頭2、射流泵8，所述取樣探頭2安裝在煙囪1上。 預處理裝置包括一級預處理裝置31和二級預處理裝置32，用於過濾掉煙氣
中的粉塵、焦油等物質，使煙氣變得清潔，滿足測量的需要。 一級預處理裝置
31和二級預處理裝置32之間通過伴熱管線4連接。
氣體測量裝置62包括光源、探測器和分析單元；氣體室61和氣體測量裝
置62間通過光纖連接。
所述溼度測量裝置包括檢測腔71、分析模塊73、設置在檢測腔內的高分子 薄膜電容式溼度傳感器72，所述檢測腔安裝在氣體室61的出口端，所述溼度傳 感器72的輸出端連接所述分析模塊73。
所述射流泵8安裝在檢測腔71的出口端，用於和所述取樣探頭2配合取出 煙囪1內的煙氣。
所述加熱裝置分為兩部分,其中一部分5-1用於加熱所述取樣探頭2和一級 預處理裝置31，另一部分5-2用於加熱二級預處理裝置32、氣體室61和檢測腔 71，使煙氣及樣氣的溫度始終高於水的露點。
本發明還揭示了一種排放煙氣中溼度的測量方法，包括以下步驟
a、 取樣步驟
射流泵8工作，通過取樣探頭2取樣煙囪1內的煙氣，加熱所述取樣探頭2， 使取樣探頭2內的煙氣溫度為18(TC，高於水的露點；
b、 預處理步驟
取樣煙氣經過一級預處理裝置31後，通過伴熱管線4輸送到二級預處理裝 置32，伴熱管線3採用加熱方式使內部的待測樣氣溫度為140°C，高於水的露 佔.
"、、,
預處理裝置過濾掉煙氣中的粉塵、焦油等顆粒物，從而得到待測樣氣；同 時，加熱裝置5-2加熱所述二級預處理裝置32，使該裝置32內的煙氣溫度為 180°C，高於水的露點；
'c、待測煙氣通到氣體室61內
光源發出的光穿過氣體室61內的樣氣，後被探測器接收，經過分析裝置62 內分析單元的分析後得到樣氣中各成分氣體的參數，如氮氧化物、二氧化硫的 濃度；
從所述氣體室61流出的樣氣被通到檢測腔71內，所述溼度傳感器72將測 得信號送所述分析模塊73，經分析後得到樣氣即煙囪1內煙氣的相對溼度；
' 所述加熱裝置5-2加熱所述氣體室61和檢測腔71，使內部的待測樣氣溫度 為145°C，高於水的露點。
實施例2:
如圖2所示， 一種排放煙氣中溼度的測量裝置，與實施例l不同的是
1、 去掉二級預處理裝置。
2、 所述檢測腔71設置在一級預處理裝置31和氣體室61之間，進口端與 一級預處理裝置31連接。
3、 不再設置伴熱管線，而是將取樣探頭2、 一級預處理裝置31、氣體室61、 檢測腔71設置在加熱裝置5內。
4、 不再單獨設置分析模塊73，而是將溼度傳感器72的測得信號送氣體測 量裝置62中的分析單元，並由該分析單元處理後得到煙氣的溼度。
5、 壓力傳感器74設置在檢測腔71和氣體室61之間的氣體管路上。 本實施例還揭示了一種排放煙氣中溼度的測量方法，與實施例1不同的是
1、 取樣探頭2取樣煙囪1內的煙氣，之後輸送到一級預處理裝置31內。
2、 溼度傳感器72、壓力傳感器74將測得信號送氣體測量裝置62中的分析 單元，經該分析單元分析後得到煙氣的絕對溼度。
上述實施方式不應理解為對本發明保護範圍的限制。在不脫離本發明精神
權利要求
1、一種排放煙氣中溼度的測量方法，包括以下步驟a、取樣步驟從煙道內取出待測煙氣；b、預處理步驟對所述待測煙氣進行過濾、保溫處理，得到待測樣氣；c、測量步驟所述待測樣氣被通入檢測腔內，檢測腔內的溼度傳感器將測得信號送分析模塊，經處理後得到煙道內煙氣的溼度；在上述各步驟中，保持待測煙氣、待測樣氣的溫度高於水分的露點。
2、 根據權利要求1所述的測量方法，其特徵是在所述步驟c中，測得待 測樣氣的壓力，並將測得信號送分析模塊。
3、 根據權利要求1或2所述的測量方法，其特徵是所述待測樣氣被通入 氣體室內，光源發出的測量光穿過氣體室內的待測樣氣，經吸收後被接收；接 收信號經處理後得到待測樣氣中氣體成分的參數，待測樣氣的溫度高於水分的 露點。
4、 一種排放煙氣中溼度的測量裝置，包括取樣裝置、預處理裝置、加熱裝 置和設置在預處理裝置之後的溼度測量裝置，所述溼度測量裝置包括檢測腔、 分析模塊、設置在檢測腔內的溼度傳感器，所述溼度傳感器的輸出端連接分析 模塊；所述加熱裝置與所述檢測腔配合。
5、 根據權利要求4所述的測量裝置，其特徵是所述測量裝置還包括壓力 傳感器，壓力傳感器的輸出端連接所述分析模塊。
6、 根據權利要求4或5所述的測量裝置，其特徵是還包括由氣體室和氣 體測量裝置，氣體室設置在預處理裝置之後，氣體測量裝置包括光源、探測器 和分析裝置。
7、 根據權利要求4或5所述的測量裝置，其特徵是所述溼度傳感器是高 分子薄膜電容式。
全文摘要
本發明公開了一種排放煙氣中溼度的測量方法，包括以下步驟a.從煙道內取出待測煙氣；b.對所述待測煙氣進行過濾、保溫處理，得到待測樣氣；c.測量步驟所述待測樣氣被通入檢測腔內，檢測腔內的溼度傳感器將測得信號送分析模塊，經處理後得到煙道內煙氣的溼度；在上述各步驟中，保持待測煙氣、待測樣氣的溫度高於水分的露點。本發明還公開了一種用於實現上述方法的測量裝置。本發明具有可有效延長溼度傳感器使用壽命、應用範圍廣、安裝和維護容易等優點。
文檔編號G01N27/22GK101387616SQ20081012150
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者李逾輝, 韓雙來, 馬建州 申請人:聚光科技(杭州)有限公司;杭州聚光環保科技有限公司