本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

隨中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展及城市化進(jìn)程加快，城市生活垃圾數(shù)量快速增加。2015年，中國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)量為1.91億噸，垃圾圍城形式日益嚴(yán)重。相比其他垃圾處理方式，如：熔融固化、化學(xué)藥劑穩(wěn)定化、化學(xué)浸提等，垃圾焚燒發(fā)電工藝以最快速實(shí)現(xiàn)垃圾處理的“資源化、無害化、減量化”的優(yōu)勢(shì)受到各國(guó)青睞，已成為許多國(guó)家認(rèn)可并采用的垃圾處理方式。

隨垃圾焚燒技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展，截止2015年底，全國(guó)已建成生活垃圾焚燒廠219座，日處理能力達(dá)到21.6萬噸，占我國(guó)城市生活垃圾無害化處理總量的比例已經(jīng)超過32％，預(yù)計(jì)在2020年內(nèi)將超過50％，這意味著焚燒將代替填埋，成為我國(guó)城市生活垃圾處理的主導(dǎo)技術(shù)。

然而，垃圾焚燒過程易產(chǎn)生二次污染物，如酸性氣體污染物so2、hf、hcl等，危害人類身體健康，國(guó)家對(duì)垃圾焚燒技術(shù)排放控制標(biāo)準(zhǔn)提出更高要求。為監(jiān)控電廠污染物排放情況并考核污染物脫除設(shè)備性能，需檢測(cè)機(jī)組尾部煙氣中酸性氣體污染物濃度，工程中通常將機(jī)組尾部煙氣抽出，經(jīng)加熱、陶瓷過濾器過濾等預(yù)處理后，采用專門儀器檢測(cè)煙氣中酸性氣體污染物濃度。然而由于我國(guó)城市生活垃圾中水分含量高達(dá)50％，灰分含量約占20％，呈現(xiàn)水分大、熱值低、灰分高、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，因此垃圾焚燒爐尾部煙道中煙氣濕度大、飛灰含量高。在反應(yīng)塔入口位置，采用傳統(tǒng)的預(yù)處理方法時(shí)，過濾裝置堵塞嚴(yán)重。傳統(tǒng)的測(cè)量方法經(jīng)3～5分鐘后，過濾裝置堵塞，不能實(shí)現(xiàn)煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)測(cè)量。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)及其方法，可實(shí)現(xiàn)高濕、高灰煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)測(cè)量，尤其是垃圾焚燒電廠等地，為垃圾焚燒電廠等地的污染物監(jiān)控及設(shè)備性能考核提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)，包括：取樣槍、干燥冷卻機(jī)構(gòu)、抽取機(jī)構(gòu)、用于過濾微型顆粒飛灰的超細(xì)過濾器、第一流量計(jì)、第二流量計(jì)和氣體分析儀，其中所述取樣槍與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)連接，并且所述取樣槍內(nèi)設(shè)置有多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)；所述超細(xì)過濾器的輸入端通過所述抽取機(jī)構(gòu)與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)連接，所述超細(xì)過濾器的輸出端與所述氣體分析儀連接，所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì)分別設(shè)置在所述超細(xì)過濾器的輸入端和輸出端處。

優(yōu)選地，所述多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)包括用于過濾大顆粒飛灰的濾網(wǎng)、用于過濾中顆粒飛灰的濾筒和用于過濾小顆粒飛灰的陶瓷過濾器，所述濾網(wǎng)、濾筒和所述陶瓷過濾器三者依次設(shè)置在所述取樣槍內(nèi)。

優(yōu)選地，還包括一液態(tài)報(bào)警器，其設(shè)置在所述超細(xì)過濾器的輸入端口處。

優(yōu)選地，所述抽取機(jī)構(gòu)為抽氣泵。

優(yōu)選地，所述微型顆粒飛灰的粒徑小于0.5μm。

優(yōu)選地，所述大顆粒飛灰的粒徑大于400μm；所述中顆粒飛灰的粒徑在10～500μm之間，所述小顆粒飛灰的粒徑小于10μm。

優(yōu)選地，所述取樣槍與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)通過伴熱管線實(shí)現(xiàn)連接。

一種基于上述所述的用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

s1：取樣槍抽取取樣氣體，取樣氣體通過取樣槍內(nèi)的多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行過濾后被送入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)內(nèi)；

s2：取樣氣體經(jīng)過干燥冷卻機(jī)構(gòu)的干燥冷卻處理后，經(jīng)由抽氣機(jī)構(gòu)將其送入到超細(xì)過濾器內(nèi)；

s3：超細(xì)過濾器對(duì)取樣氣體進(jìn)行過濾后送入氣體分析儀內(nèi)進(jìn)行分析。

優(yōu)選地，所述步驟s1具體包括：

s11：取樣氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的濾網(wǎng)，過濾掉粒徑大于400μm以上的大顆粒飛灰，獲取第一級(jí)過濾氣體；

s12：第一級(jí)過濾氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的濾筒，過濾掉粒徑在10～500μm之間的中顆粒飛灰，獲取第二級(jí)過濾氣體；

s13：第二級(jí)過濾氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的陶瓷過濾器，過濾掉粒徑小于10μm的小顆粒飛灰，獲取第三級(jí)過濾氣體；

s14：第三級(jí)過濾氣體進(jìn)入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)內(nèi)。

優(yōu)選地，所述步驟s14中的第三級(jí)過濾氣體通過伴熱管線進(jìn)入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)內(nèi)。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果：

本發(fā)明所述的用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)及其方法，可實(shí)現(xiàn)高濕、高灰煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)測(cè)量，尤其是垃圾焚燒電廠(反應(yīng)塔入口)等地，為垃圾焚燒電廠等地的污染物監(jiān)控及設(shè)備性能考核提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣方法的流程圖。

其中：1.取樣槍，11.濾網(wǎng)，12.濾筒，13.陶瓷過濾器，2.干燥冷卻機(jī)構(gòu)，3.抽取機(jī)構(gòu)，4.超細(xì)過濾器，5.第一流量計(jì)，6.第二流量計(jì)，7.氣體分析儀，8.液態(tài)報(bào)警器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，為符合本發(fā)明的一種用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)，包括：取樣槍1、干燥冷卻機(jī)構(gòu)2、抽取機(jī)構(gòu)3、用于過濾微型顆粒飛灰的超細(xì)過濾器4、第一流量計(jì)5、第二流量計(jì)6和氣體分析儀7，其中所述取樣槍1與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)2連接，并且所述取樣槍1內(nèi)設(shè)置有多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)；所述超細(xì)過濾器4的輸入端通過所述抽取機(jī)構(gòu)3與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)2連接，所述超細(xì)過濾器4的輸出端與所述氣體分析儀7連接，所述第一流量計(jì)5和所述第二流量計(jì)6分別設(shè)置在所述超細(xì)過濾器4的輸入端和輸出端處，用于對(duì)通過所述超細(xì)過濾器4的氣體流量進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)包括用于過濾大顆粒飛灰的濾網(wǎng)11、用于過濾中顆粒飛灰的濾筒12和用于過濾小顆粒飛灰的陶瓷過濾器13，所述濾網(wǎng)11、濾筒12和所述陶瓷過濾器13三者依次設(shè)置在所述取樣槍1內(nèi)。

優(yōu)選地，還包括一液態(tài)報(bào)警器8，其設(shè)置在所述超細(xì)過濾器4的輸入端口處。當(dāng)通過干燥冷卻機(jī)構(gòu)2后的氣體呈現(xiàn)為液態(tài)時(shí)，經(jīng)由液態(tài)報(bào)警器8發(fā)出警報(bào)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

優(yōu)選地，所述抽取機(jī)構(gòu)3為抽氣泵。

優(yōu)選地，所述微型顆粒飛灰的粒徑小于0.5μm。

優(yōu)選地，所述大顆粒飛灰的粒徑大于400μm；所述中顆粒飛灰的粒徑在10～500μm之間，所述小顆粒飛灰的粒徑小于10μm。

優(yōu)選地，所述取樣槍1與所述干燥冷卻機(jī)構(gòu)2通過伴熱管線實(shí)現(xiàn)連接。

本發(fā)明中，所述的超細(xì)過濾器4、第一流量計(jì)5、第二流量計(jì)6和氣體分析儀7、液態(tài)報(bào)警器8、濾網(wǎng)11、濾筒12和所述陶瓷過濾器13等均為現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的產(chǎn)品，市場(chǎng)上均有銷售，故本發(fā)明對(duì)此不作贅述。

如圖2所示，一種基于上述所述的用于氣體污染物的多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

s1：取樣槍1抽取取樣氣體，取樣氣體通過取樣槍1內(nèi)的多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)進(jìn)行過濾后被送入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)2內(nèi)；

s2：取樣氣體經(jīng)過干燥冷卻機(jī)構(gòu)2的干燥冷卻處理后，經(jīng)由抽氣機(jī)構(gòu)將其送入到超細(xì)過濾器4內(nèi)；

s3：超細(xì)過濾器4對(duì)取樣氣體進(jìn)行過濾后送入氣體分析儀7內(nèi)進(jìn)行分析。

優(yōu)選地，所述步驟s1具體包括：

s11：取樣氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的濾網(wǎng)11，過濾掉粒徑大于400μm以上的大顆粒飛灰，獲取第一級(jí)過濾氣體；

s12：第一級(jí)過濾氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的濾筒12，過濾掉粒徑在10～500μm之間的中顆粒飛灰，獲取第二級(jí)過濾氣體；

s13：第二級(jí)過濾氣體通過多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)的陶瓷過濾器13，過濾掉粒徑小于10μm的小顆粒飛灰，獲取第三級(jí)過濾氣體；

s14：第三級(jí)過濾氣體進(jìn)入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)2內(nèi)。

優(yōu)選地，所述步驟s14中的第三級(jí)過濾氣體通過伴熱管線進(jìn)入到干燥冷卻機(jī)構(gòu)2內(nèi)。

本發(fā)明的工作原理在于：多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)由濾網(wǎng)11、濾筒12及陶瓷過濾器13三部分組成，分別依次安裝于取樣槍1中。其中濾網(wǎng)11用于過濾煙氣中大顆粒飛灰，可過濾粒徑大于400μm以上的飛灰。濾筒12用于過濾粒徑為10～500μm的飛灰，約占飛灰含量的80％以上。陶瓷過濾器13用于煙氣中粒徑小于10μm的飛灰。測(cè)量?jī)x器關(guān)閉后，在爐內(nèi)負(fù)壓作用下，濾網(wǎng)11及濾筒12過濾的部分飛灰可脫離多級(jí)過濾機(jī)構(gòu)。所采用濾網(wǎng)11、濾筒12及陶瓷過濾器13的型號(hào)可根據(jù)電廠煙氣實(shí)際情況選擇不同規(guī)格。所采用濾網(wǎng)11、濾筒12及陶瓷過濾器13均可定期更換。三級(jí)過濾后的煙氣通過伴熱管線連接后，經(jīng)干燥冷卻機(jī)構(gòu)2的干燥處理后，由抽氣泵抽入超細(xì)過濾器4，超細(xì)過濾器4用于煙氣中粒徑小于0.5μm的飛灰。最后通入氣體分析儀7，測(cè)量煙氣中酸性氣體污染物的含量。該系統(tǒng)和工藝可實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒電廠等地的高濕、高灰煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)測(cè)量。

以某一垃圾焚燒電廠為例，說明酸性氣體污染物多級(jí)過濾連續(xù)取樣裝置及工藝。機(jī)組進(jìn)入穩(wěn)定工況后，取樣槍1放入省煤器出口煙道取樣孔中，打開抽氣泵及氣體分析儀7。煙道中煙氣經(jīng)取樣槍1三級(jí)過濾后，通過伴熱管線通入干燥裝置，除去煙氣中水分，干燥后的煙氣由抽氣泵抽入超細(xì)過濾器4，最后進(jìn)入氣體分析儀7，測(cè)量煙氣中so2含量?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，采用該多級(jí)過濾裝置及工藝，連續(xù)測(cè)量4小時(shí)后，測(cè)試系統(tǒng)開始出現(xiàn)堵塞癥狀，此時(shí)已完全滿足垃圾焚燒電廠煙氣采樣的時(shí)間要求。因此，該多級(jí)過濾裝置及工藝可實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒電廠省煤器出口高濕、高灰煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)在線測(cè)量。

根據(jù)以上酸性氣體污染物多級(jí)過濾連續(xù)取樣系統(tǒng)及方法，可實(shí)現(xiàn)高濕、高灰煙氣中酸性氣體污染物的連續(xù)測(cè)量，尤其是垃圾焚燒電廠(反應(yīng)塔入口)等地，為垃圾焚燒電廠等地的污染物監(jiān)控及設(shè)備性能考核提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。