[发明专利]一种高温烟气中汞的取样装置和方法

说明书

本发明涉及高温烟气汞取样领域，特别涉及一种高温烟气中汞的取样装置和方法。装置包括：取样枪系统，冷凝系统，烟气流量控制系统，汞测试分析系统；取样枪系统包括取样探针、取样管Ⅰ、取样管Ⅱ以及布置在取样管Ⅰ外周的冷却水系统，取样探针后接取样管Ⅰ，取样管Ⅰ后接取样管Ⅱ，取样探针包括一个尺寸逐渐变小的顶部，顶部设置进气口，进气口的内径为0.05‑0.1mm，顶部的长度为1‑3mm，取样探针的直径为0.5‑1mm，顶部从进气口到取样探针后侧，直径逐渐变大。本申请的装置，取样探针前端部设计成直径逐渐缩小的结构，气体进入该结构后，由于空间的突然变大，导致气体突然膨胀，使得高温烟气骤冷，从而使高温烟气的性质能够保持不变。

技术领域

本发明涉及高温烟气汞取样领域，特别涉及一种高温烟气中汞的取样装置和方法。

背景技术

汞(Hg)是环境中毒性最强的重金属元素之一，它不仅会对环境产生破坏，还可以通过生物链进入人体产生更大的危害。元素汞由于其易挥发性、作用持久性、生物富集性以及能转换为毒性更强的甲基汞等特点，成为大气污染物中的主要控制对象。只有先对烟气中的汞进行取样、分析，才能低成本高效率的控制汞排放。

目前来说，对高温烟气中的汞取样，很大程度上会造成取样后高温烟气中汞的性质发生变化，同时当普通的取样枪进入烟道中会扰乱烟道中烟气的流场，对烟气中汞的性质的判定带来很大的误差和干扰。以上的问题都对汞的控制过程降低成本和高效率脱除有一定的影响。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种高温烟气中汞的取样装置和方法，使取样后的汞的性质不会发生变化，并且最大可能的保证不因为取样而扰乱烟道中的流场。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种高温烟气中汞的取样装置，所述取样装置包括：

取样枪系统：包括取样探针、取样管Ⅰ、取样管Ⅱ以及布置在取样管Ⅰ外周的冷却水系统，所述取样探针后接取样管Ⅰ，取样管Ⅰ后接取样管Ⅱ，所述取样探针包括一个尺寸逐渐变小的顶部，顶部设置进气口，进气口的内径为0.05-0.1mm，顶部的长度为1-3mm，所述取样探针的直径为0.5-1mm，所述顶部从进气口到取样探针后侧，直径逐渐变大；

冷凝系统：设置在取样枪系统后端，用于除去烟气中的水分；

烟气流量控制系统：设置在冷凝系统后端，用于调节烟气取样流量；

汞测试分析系统：设置在烟气流量控制系统，用于汞含量的测试。

所述取样探针尺寸逐渐变小的顶部为三角形顶部，三角形顶部的顶角角度为5-10°；所述取样探针的材质为石英。

所述冷却水系统包括设置在取样管Ⅰ外周的冷却水套管、冷却水出口Ⅰ、冷却水出口Ⅱ；

冷却水在冷却水进口Ⅰ、冷却水进口Ⅱ进入，在冷却水套管中流动，对取样管Ⅰ中的烟气进行冷却，冷却水从冷却水出口Ⅰ、冷却水出口Ⅱ流出。

所述冷凝系统包括冷凝器。

所述烟气流量控制系统包括阀门、质量流量计以及抽气泵；

所述阀门后接质量流量计，质量流量计后接抽气泵。

所述汞测试分析系统包括汞测试仪和控制器，所述控制器与汞测试仪连接，用于控制和调节汞测试仪、并获取汞测试仪的测量数据。

所述汞测试仪为在线连续检测汞测试仪。

一种利用上述的取样装置进行取样的方法，包括如下步骤：

(1)使冷却水管套内充满冷却水；