固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國大氣環(huán)境問題突出，區(qū)域性灰霾頻發(fā)，引起廣泛關(guān)注?；姻残纬芍饕怯纱髿庵械募?xì)顆粒物(PM2.5)增多引起的，以燃煤為主的固定燃燒源排放的PM2.5是大氣中PM2.5的主要來源。如何合理采集固定燃燒源排放顆粒物，了解其粒徑分布及物理化學(xué)特征，對于大氣污染源解析，制定污染防控措施，改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量具有十分重要的意義。
[0003]對于固定源煙氣中細(xì)顆粒物的采集，主要采用稀釋煙道方法進(jìn)行，該方法的基本原理是將高溫?zé)煔庠谙♂屚ǖ纼?nèi)利用潔凈空氣進(jìn)行稀釋，并冷卻至大氣環(huán)境溫度，停留一段時(shí)間后細(xì)顆粒物被采樣器按一定粒度分離并捕集。其優(yōu)點(diǎn)是消除了煙氣溫度高、濕度大、細(xì)顆粒物濃度高和其他氣體的影響，使得燃燒源采樣方法得以簡化，同時(shí)擴(kuò)大了濾膜的使用范圍，也簡化和擴(kuò)大了化學(xué)物種的測量范圍，同時(shí)也使更先進(jìn)的氣溶膠測量設(shè)備在燃燒源中的應(yīng)用成為可能。
[0004]中國實(shí)用新型專利(公開號CN1614385A)涉及了一種等速追蹤固定源稀釋采樣系統(tǒng)，包括采樣頭、加熱管、一級稀釋腔、二級稀釋腔、停留室、采樣器、數(shù)據(jù)采集器等，由于其采用倒U型設(shè)計(jì)，且停留室設(shè)計(jì)體積較大，使得整套設(shè)備比較復(fù)雜和龐大，而許多固定源采樣現(xiàn)場空間狹小，限制了其大范圍使用。
[0005]綜上所述，有必要開發(fā)采樣系統(tǒng)小型化、適合于現(xiàn)場應(yīng)用的顆粒物稀釋采樣系統(tǒng)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)，其兩級稀釋裝置，均采用多孔稀釋，不同之處在于，一級稀釋裝置輸入的稀釋氣為熱稀釋氣。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)，包括煙氣流速測量部分、顆粒物采集部分、稀釋氣配氣部分和控制部分，其中，
[0008]所述煙氣流速測量部分包括皮托管(1-1)和氣體壓差變送器(1-2)，氣體壓差變送器(1-2)用于測量通過皮托管引導(dǎo)的采樣點(diǎn)的煙氣流速，其測量值傳輸至控制部分；
[0009]所述顆粒物采集部分包括依次連接的采樣槍(2-1)、一級稀釋裝置(2-4)、二級稀釋裝置(2-7)、煙氣老化室(2-9)和煙氣出氣裝置(2-10)，在煙氣出氣裝置(2-10)的出氣口處設(shè)置有顆粒物采集裝置(2-11);煙道內(nèi)排放的煙氣通過采樣槍采樣，經(jīng)過一級稀釋、二級稀釋、停留老化后由顆粒物采集裝置采集其中的顆粒物;在采樣槍內(nèi)設(shè)置有氣體流速儀(2-3)，將采樣氣流速實(shí)時(shí)傳輸至控制部分;所述的一級稀釋裝置(2-4)和二級稀釋裝置(2-7)均采用多孔稀釋；
[0010]所述稀釋氣配氣部分，包括空氣壓縮裝置(3-1)、儲(chǔ)氣罐(3-2)和氣體分流器(3-3)，從儲(chǔ)氣罐(3-2)釋放出的壓縮空氣經(jīng)氣體分流器(3-3)分為兩路，一路為一級稀釋氣，另一路為二級稀釋氣，一級稀釋氣被稀釋氣加熱器(4-4)加熱為熱稀釋氣后通到一級稀釋裝置(2-4)。
[0011]在包括采樣槍、一級稀釋裝置、二級稀釋裝置和煙氣老化室在內(nèi)的各個(gè)部件上固定有氣體溫濕度計(jì)和氣體壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測各處的煙氣狀態(tài)，各個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)被送入控制部分；
[0012]所述一級稀釋裝置(2-4)和二級稀釋裝置(2-7)均包括稀釋外腔和稀釋內(nèi)腔，在稀釋內(nèi)腔上開設(shè)有稀釋孔;稀釋氣沿稀釋外腔通過稀釋孔進(jìn)入稀釋內(nèi)腔，稀釋孔設(shè)計(jì)為圓錐形小孔，靠近稀釋外腔的底面直徑大于靠近稀釋內(nèi)腔的底面直徑。
[0013]2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制部分，包括數(shù)據(jù)處理器(4-1)、一級稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-2)、二級稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-3)和稀釋氣加熱器(4-4); 一級稀釋氣和二級稀釋氣的流量和流速分別由一級稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-2)和二級稀釋氣質(zhì)量流量控制器(4-3)控制。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]1)兩級稀釋獨(dú)立控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性高；
[0016]2)系統(tǒng)采用直線型設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化、操作簡便；
[0017]3)通過改變一級稀釋氣的溫度控制煙氣的稀釋效果，可以實(shí)現(xiàn)混合氣溫度可調(diào)。而且，兩級稀釋器均采用多孔稀釋，稀釋氣體通過沿傳輸線上分布的小孔進(jìn)入傳輸線，使稀釋更加均勻。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型提供的固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖中:1-煙氣流速測量部分;2-顆粒物采集部分;3-稀釋氣配氣部分;4-控制部分。
[0020]1-1-皮托管；1-2-氣體壓差變送器;2_1_米樣槍;2_2_氣體溫濕度計(jì)；2_3_氣體流速儀;2-4-—級稀釋裝置;2-5-氣體壓力傳感器;2-6-—級稀釋氣進(jìn)口 ； 2-7-二級稀釋裝置；2-8-二級稀釋氣進(jìn)口 ； 2-9-煙氣老化室;2-10-煙氣出氣裝置;2-11-顆粒物采集裝置;3-1-空氣壓縮裝置;3-2-儲(chǔ)氣罐;3-3-氣體分流器;4-1-數(shù)據(jù)處理器;4-2-—級稀釋氣質(zhì)量流量控制器;4-3-二級稀釋氣質(zhì)量流量控制器;4-4-稀釋氣加熱器。
[0021]圖2為一級及二級稀釋裝置的示意圖。
[0022]圖中:2-2-氣體溫濕度計(jì);2-41稀釋外腔、2_42稀釋內(nèi)腔;2_43稀釋孔;2_5_氣體壓力傳感器;2-6-—級稀釋氣進(jìn)口 ；箭頭表示氣流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]本實(shí)用新型的固定源煙氣顆粒物兩級稀釋法采樣裝置包括煙氣流速測量部分、顆粒物采集部分和控制部分，如圖1所示。
[0025]煙氣流速測量部分包括皮托管(1-1)和氣體壓差變送器(1-2)，氣體壓差變送器(1-2)用于測量通過皮托管引導(dǎo)的采樣點(diǎn)的煙氣流速，其測量值傳輸至控制部分；
[0026]顆粒物采集部分包括依次連接的采樣槍(2-1)、一級稀釋裝置(2-4)、二級稀釋裝置(2-7)、煙氣老化室(2-9)和煙氣出氣裝置(2-10)，在煙氣出氣裝置(2-10)的出氣口處設(shè)置有顆粒物采集裝置(2-11);煙道內(nèi)排放的煙氣通過采樣槍采樣，經(jīng)過一級稀釋、二級稀釋、停留老化后由顆粒物采集裝置采集其中的顆粒物;在采樣槍內(nèi)設(shè)置有氣體流速儀(2-3)，將采樣氣流速實(shí)時(shí)傳輸至控制部分;一級稀釋裝置(2-4)和二級稀釋裝置(2-7)均采用多孔稀釋；
[0027]所述稀釋氣配氣部分，包括空氣壓縮裝置(3-1)、儲(chǔ)氣罐(3-2)和氣體分流器(3-3)，從儲(chǔ)氣罐(3-2)釋放出的壓縮空氣經(jīng)氣體分流器(3-3)分為兩路，一路為一級稀釋氣，另一路為二級稀釋氣，一級稀釋氣被稀釋氣加熱器(4-4)加熱為熱稀釋氣后通到一級稀釋裝置(2-4)。
[0028]在包括采樣槍、一級稀釋裝置、二級稀釋裝置和煙氣老化室在內(nèi)的各個(gè)部件上固定有氣體溫濕度計(jì)和氣體壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測各處的煙氣狀態(tài)，各個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)被