[发明专利]烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置

说明书

本发明提供了一种烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置，其包括气体抽取单元、气体伴热输送单元、湿氧测试单元、气体冷凝单元、气体流量计量及抽取采样泵、干氧测试单元、计算机控制分析及数据发送单元。采用本发明提供的在线测量装置可直接测量SO₂、NO、NO₂热湿浓度值，只需分析吸收光谱即可得到结果，无需增加硬件，提高整体烟气连续在线监测系统的性价比。

技术领域

本发明属于气体湿度监测技术领域，具体涉及一种烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置。

背景技术

当前我国经济正处于高速增长期，国家对环保高度重视，相关政策和法规陆续出台。尤其是烟气超低排放监测规范的颁布实施，湿法脱硫、氨法脱硝后的烟气湿度都比较大，为正确测量烟气中的低浓度SO₂及NO_x，需要正确测量烟气的湿度以完成干基排放量换算。

烟气湿度的在线监测方法有：冷凝法(重量法、体积法)、电容法、干氧湿氧法。冷凝法就是将抽取的烟气加热到一定温度，使之通过半导体或压缩机制冷的泠凝器，将烟气中的水分冷凝，根据冷凝水的体积或重量以及抽取的气体计算烟气湿度。电容法测量烟气湿度是基于水和水蒸气的介电常数差异原理来测量烟气的湿度，适用于测量测试低温烟气，无法实现高温烟气的测量。

目前烟气含氧量的测量有电化学传感器法、氧化锆法、顺磁氧法，其中电化学传感器法是使用添加电解液的化学传感器，测试气体的工作温度不能超过40℃，而测量湿氧气体的温度要大于100℃，因此不能用电化学传感器的方法测量湿氧；其中的氧化锆法可以实现高温测量，但遇到工艺样气温度猝然变冷，或含有大量水蒸气时锆管容易炸裂，致使购置运营成本高；顺磁氧法测量时受极性气体的影响，而烟气中的SO₂、NO、NO₂都属于极性气体，影响测量结果。

为弥补现有烟气湿度在线监测方法中的不足，本发明基于紫外差分吸收光谱法测量湿烟气，吸收光谱法测量湿氧具备耐高温、高压以及成本低等优点，紫外光照射高温烟气，在紫外区域185-205nm内水蒸气、CO、CO₂均不吸收紫外光，其余的SO₂、NO、NO₂的浓度与O₂的浓度相差5-6个数量级，对湿氧的测量几乎无干扰。干氧测量在湿烟气经过冷凝之后监测，使用一般的氧气传感器如电化学、氧化锆等均可实现。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提供一种烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置，弥补现有的电容法或部分干氧湿氧法测量烟气湿度监测方法的不足，测量的烟气湿度目的是为了准确的计算干基的SO₂、NO、NO₂排放量，应用本发明时可直接测量SO₂、NO、NO₂热湿浓度值，只需分析吸收光谱即可得到结果，无需增加硬件，提高整体烟气连续在线监测系统的性价比。

基于此，本发明提供一种烟道气或管道气中气体绝对湿度的在线测量装置，包括气体抽取单元、气体伴热输送单元、湿氧测试单元、气体冷凝单元、气体流量计量及抽取采样泵、干氧测试单元、计算机控制分析及数据发送单元。

所述气体抽样单元的进气端从烟道中抽取气体，其出气端与气体伴热输送单元的进气端相连接，所述气体冷凝单元的进气端连接湿氧测试单元的加热检测气室出气端，质量流量计及抽取采样泵的进气端连接气体冷凝单元的出气端，所述质量流量计及抽取采样泵的出气端与所述干氧测试单元的进气端相连接。

所述气体抽取单元用于抽取烟道气或管道气，由不锈钢采样管、法兰盘、加热粉尘过滤器、反吹控制电磁阀、温度检测及控制器组成,该气体抽气单元中的各部件设置在同一个防水箱里。