[发明专利]烟气在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气在线检测的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于烟气在线检测装置。

背景技术

中国是产煤大国，也是燃煤大国。在中国的能源结构中，煤炭占了近70%，而且这种以煤炭为主的能源结构短期内不会发生重大改变。煤的主要成分为碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水。煤燃烧产生的烟气中含有大量的硫的氧化气体、氮的氧化气体、碳氢化合物、碳的氧化物以及飞灰等，这些气态、固态的燃烧尾气形成的酸雨、温室效应等对大气环境、生态环境以及人体造成了极其严重的危害。因此，针对上述煤炭资源的特点和高效洁净利用的重大需求，开展对燃煤污染物的控制，是实现煤炭资源与环境协调的必由之路。

在对燃煤污染物的减排研究中，燃煤烟气在不同的气氛下（温度、压力、流量），烟气中的成分及含量会发生变化，因此掌握燃煤烟气成分及含量、烟气成分的形态分布，是燃煤污染物排放控制的基础。

现有技术中通常采用光学吸收光谱法对烟气污染物的排放进行采样检测，传统的方法是将排放的污染气体抽取出来，然后送入到检测设备中进行检测，这需要长距离的采样加热管道、过滤器和冷凝器等复杂装置。为了简化结构，在烟气的在线监测过程中越来越多的采用原位式安装，即将检测设备直接插入到烟气排放的通道里，检测设备包括检测探头，在检测探头中通过光学窗片隔离光谱仪和烟道环境，并且能够让检测光通过，原位式安装方法提高了烟气监测的便捷性、连续性和实施性，而且结构更加简单。但是，烟道内的恶劣环境也给采用原位式安装方式的检测设备带来了严峻的考验。由于烟道内粉尘浓度很高，为了不会对检测设备带来影响，需要采取一定的防尘措施，避免粉尘落在光学窗片上给检测结果带来偏差。传统的防尘措施是吹扫防尘方法，以防止灰尘落在光学窗片上，达到除尘的效果；然而采用吹扫防尘方法时，形成气帘的洁净空气会继续在检测探头内向烟道内部的方向流动，有可能会对被测气体的分布带来一定的影响，从而影响检测结果的准确性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种烟气在线检测装置。本发明所述的在线检测装置不仅能够防止烟尘落在光学窗片上，而且可以降低装置对被测气体的分布的影响，可以精确地测量各种气氛下的烟气成分。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种烟气在线检测装置，包括光学检测部件、检测探头和安装法兰，光学检测部件与检测探头通过安装法兰固定连接，并且能够可拆卸地固定在烟气通道上，其特征在于：所述检测探头包括圆柱状陶瓷衬管，所述陶瓷衬管的前端设置有Ar强制气体入口，所述陶瓷衬管前端的管壁上设置有烟气取样入口，所述陶瓷衬管沿着从前端到末端的长度方向依次设置有第一透明过滤片、第二透明过滤片和第三透明过滤片，并且所述陶瓷衬管的末端附近设置有光学玻片。

其中，所述光学检测部件包括光源和光谱仪。

其中，所述烟气取样入口沿着陶瓷衬管的圆周方向均匀开设有多个。

其中，从所述第一透明过滤片至第三透明过滤片上的过滤孔直径逐渐减少。

其中，所述光源为LED白色光源。

本发明的第二方面，还涉及一种方便拆卸的烟气在线检测装置。

一种烟气在线检测装置，包括光学检测部件、检测探头和安装法兰，光学检测部件与检测探头通过安装法兰固定连接，并且能够可拆卸地固定在烟气通道上，其特征在于：所述检测探头依次包括光学窗口模块、过滤模块、烟气取样模块和强制气体模块；所述光学窗口模块为包括光学玻片的第一陶瓷衬管，所述过滤模块包括依次设置有第一透明过滤片、第二透明过滤片和第三透明过滤片的第二陶瓷衬管，所述烟气取样模块为在管壁上设置有烟气取样入口的第三陶瓷衬管、和前端具有Ar强制气体入口的第四陶瓷衬管；并且所述相邻的陶瓷衬管之间通过螺纹可拆卸的固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）    本发明的烟气在线检测装置通过设置透明过滤片，并在Ar强制气体的强制气体的流动下可以将烟气中的灰尘过滤并沉积在陶瓷衬管的管壁上，从而能够在防止烟尘落在光学玻片上的同时，可以降低装置对被测气体的分布的影响，可以精确地测量各种气氛下的烟气成分。对光谱测量的结果，只要去除其中的Ar成分，并对气体组份的含量进行归一化处理，即可获得烟气的成分和含量信息。

（2）    通过模块化设计的检测探头，可以极大地方便检测探头的清洗吹扫工作。在中等烟灰含量的情形下，本发明所述的在线检测装置可以连续工作5-7天，当需要清洗吹扫时，只要取下其中的过滤模块单独进行清洗即可。