[实用新型]烟气颗粒物稀释法采样装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，涉及一种烟气颗粒物稀释法采样装置。

背景技术

目前我国大气环境问题突出，区域性灰霾频发，引起广泛关注。灰霾形成主要是由大气中的细颗粒物(PM2.5)增多引起的，以燃煤为主的固定燃烧源排放的PM2.5是大气中PM2.5的主要来源。如何合理采集固定燃烧源排放颗粒物，了解其粒径分布及物理化学特征，对于大气污染源解析，制定污染防控措施，改善区域环境空气质量具有十分重要的意义。

对于固定源烟气中细颗粒物的采集，主要采用稀释烟道方法进行，该方法的基本原理是将高温烟气在稀释通道内利用洁净空气进行稀释，并冷却至大气环境温度，停留一段时间后细颗粒物被采样器按一定粒度分离并捕集。其优点是消除了烟气温度高、湿度大、细颗粒物浓度高和其他气体的影响，使得燃烧源采样方法得以简化，同时扩大了滤膜的使用范围，也简化和扩大了化学物种的测量范围，同时也使更先进的气溶胶测量设备在燃烧源中的应用成为可能。

中国实用新型专利(公开号CN1614385A)涉及了一种等速追踪固定源稀释采样系统，包括采样头、加热管、一级稀释腔、二级稀释腔、停留室、采样器、数据采集器等，由于其采用倒U型设计，且停留室设计体积较大，使得整套设备比较复杂和庞大，而许多固定源采样现场空间狭小，限制了其大范围使用。

综上所述，有必要开发采样系统小型化、适合于现场应用的固定源烟气颗粒物稀释法采样装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种烟气颗粒物稀释法采样装置，采用两级稀释单元，前者采用多孔稀释，后者采用射流稀释。本实用新型的技术方案如下：

一种烟气颗粒物稀释法采样装置，包括依次连接的采样枪(2-1)、一级稀释单元(2-4)、二级稀释单元(2-7)、烟气老化室(2-9)和烟气出气单元(2-10)，在烟气出气单元(2-10)的出气口处设置有颗粒物采集单元(2-11)；烟道内排放的烟气通过采样枪采样，经过一级稀释、二级稀释、停留老化后由颗粒物采集单元采集其中的颗粒物，其特征在于，

所述的一级稀释单元(2-4)采用多孔稀释，所述的二级稀释单元(2-7)采用射流稀释；

所述一级稀释单元(2-4)包括一级稀释外腔(2-41)、一级稀释内腔(2-42)和稀释气加热器(4-4)，在一级稀释内腔(2-42)上开设有稀释孔(2-43)，稀释孔设计为圆锥形小孔，靠近稀释外腔的底面直径大于靠近稀释内腔的底面直径；一级稀释气被稀释气加热器(4-4)加热为热稀释气，热稀释气沿一级稀释外腔(2-41)通过稀释孔(2-43)进入一级稀释内腔(2-42)；

烟气出气单元(2-10)的出气口为多个，采样时须保证至少一个与大气环境相通。

本实用新型的有益效果是：

1)两级稀释独立控制，系统稳定性高；

2)系统采用直线型设计，结构紧凑、模块化、操作简便；

3)通过改变一级稀释气的温度控制烟气的稀释效果，可以实现混合气温度可调。而且，一级稀释气体通过沿传输线上分布的小孔进入传输线，使稀释更加均匀。

附图说明

图1应用了本实用新型的采集系统的固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采样系统整体结构示意图。

图中：1-烟气流速测量部分；2-颗粒物采集部分；3-稀释气配气部分；4-自动等速控制部分。

1-1-皮托管；1-2-气体压差变送器；2-1-采样枪；2-2-气体温湿度计；2-3-气体流速仪；2-4-一级稀释单元；2-5-气体压力传感器；2-6-一级稀释气进口；2-7-二级稀释单元；2-8-二级稀释气进口；2-9-烟气老化室；2-10-烟气出气单元；2-11-颗粒物采集单元；3-1-空气压缩单元；3-2-储气罐；3-3-气体分流器；4-1-数据处理器；4-2-一级稀释气质量流量控制器；4-3-二级稀释气质量流量控制器；4-4-稀释气加热器。

图2为采用多孔稀释方式的一级稀释单元的示意图。

图中：2-2-气体温湿度计；2-41一级稀释外腔、2-42一级稀释内腔；2-43稀释孔；2-5-气体压力传感器；2-6-一级稀释气进口；箭头表示气流方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型及其应用场景作进一步说明。

采用本实用新型的颗粒物采集系统的整个固定源烟气颗粒物稀释法自动等速采样系统包括烟气流速测量部分、颗粒物采集部分和自动等速控制部分，如图1所示。