[发明专利]一种烟气取样装置及取样方法

说明书

一种烟气取样装置及取样方法，该装置由取样管道、伴热段、激冷段、收集段、分析仪和引风机组成；各部分沿烟气流向依次连接；取样管道出口连接伴热段，伴热段包括伴热管道，保护套管，以及安装在两者之间的伴热装置，伴热装置连接温控仪，保护套管外焊接有法兰；激冷段由低温泵，激冷管道和低温介质池组成；收集段由多个并列收集通道构成，每个收集通道可串联多个收集单元，每个收集单元包括了收集管道和收集装置；收集段后依次连接有分析仪和引风机。本发明还公开了该装置的取样方法；本发明能够适应不同的取样环境，满足不同的取样要求。

技术领域

本发明属于工业生产烟气排放领域，具体涉及一种烟气取样装置及取样方法。

背景技术

随着国家超低排放标准的进一步提出，对烟气污染物成分、含量、性质等方面的测定，能够有效指导锅炉燃烧状态的调整，进而减少污染物的生成。同时，高温烟气中颗粒物的取样，对于了解其形成机理以及应对衍生的诸如沾灰、灰沉积等问题，都具有指导意义。

然而，在烟气颗粒物取样过程中，当取样环境温度逐渐降低时，烟气中气化物会随着温度的下降，一部分通过均相成核，碰撞凝并等过程形成细微颗粒，一部分直接在已形成的飞灰颗粒表面非均相凝结，这些随气体温度降低而产生的动态的物理化学过程，直接影响了烟气颗粒物的颗粒相态；同时，烟气颗粒物本身的物理化学性质也会随环境温度的降低而产生自生性的变化，以上过程都增加了颗粒物取样结果的不确定性。另外，在烟气中大气污染物的取样过程中，通常是在烟气进入分析仪之前，设置有过滤设备，通过对飞灰等颗粒物的过滤，来减少其对于NO_x和SO₂等常规污染物取样分析的不利影响，但是过滤装置无法过滤烟气中的水汽，因而对烟气分析结果带来误差，并且会影响烟气分析仪的使用寿命。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种烟气取样的装置及取样方法，不仅能够准确地收集烟气颗粒物的样品，还能够减少烟气中水汽等其他因素对烟气分析仪所造成的不利影响，提高烟气分析结果的可靠性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种烟气取样装置，所述装置由取样管道1、伴热段、激冷段、收集段、分析仪17和引风机18组成；所述伴热段包括伴热管道2、伴热装置3和保护套管4，伴热管道2的入口与取样管道1的出口连通，伴热管道2与保护套管4之间设置伴热装置3，在保护套管4外侧面固定有法兰5，伴热管道2出口处设有流量计6和温控仪7；所述激冷段由激冷管道8、低温泵9、低温介质池10、低温泵9进出口阀门以及连接管道组成，所述激冷管道8的进口与伴热管道2的出口连通，激冷管道8的壁面设有低温介质接口，激冷管道8通过低温介质接口和低温介质管道连通低温介质池10，低温介质管道上设置有低温泵9与低温泵9进出口阀门；所述收集段包括多个并联的收集通道，多个并联的收集通道通过扩压管11与激冷管道8的出口相连通；每个收集通道入口设有挡板12，每个收集通道内均串联布置多个收集单元，所述收集单元包括收集管13、收集装置14、低温介质控制阀门15和温度计16，所述收集装置14设置在收集管13内，收集管13的壁面设置有低温介质接口，与低温介质控制阀门15连接，并通过管道连接于低温泵9的出口，用于输送低温介质到收集管13内，温度计16设置在收集管13的壁面；所述分析仪17设置在收集段下游，引风机18设置在分析仪17下游。

所述的伴热段中，伴热装置3为电伴热带或加热丝，将电伴热带或加热丝沿伴热管道2轴向分成多个部分，每个部分通过独立的温度传感器与温控仪7相连，沿烟气流向，伴热管道2的散热量依次增加，故沿烟气流向设置伴热量依次递增，使得进入激冷管道8之前的烟气温度变化小。

所述激冷段中，低温介质池10内盛有低温液态气体，通过低温泵9，对激冷管道8内烟气样品快速冷却。

所述扩压管11出口端具备多个独立接口，用于连接多个并联的收集通道，由此建立收集段多通道取样结构，实现连续取样。