固定源煙氣顆粒物稀釋法采樣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(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，且停留室設(shè)計體積較大，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)。【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有的固定燃燒源顆粒物采樣系統(tǒng)的缺陷和不足，本實用新型提供了一種固定源煙氣顆粒物稀釋法采樣系統(tǒng)，采用兩級稀釋裝置，前者采用多孔稀釋，后者采用射流稀釋。本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種固定源煙氣顆粒物稀釋法采樣系統(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，其特征在于，
[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)，將采樣氣流速實時傳輸至控制部分;所述的一級稀釋裝置(2-4)采用多孔稀釋，所述的二級稀釋裝置(2-7)采用射流稀釋；
[0010]所述稀釋氣配氣部分，包括空氣壓縮裝置(3-1)、儲氣罐(3-2)和氣體分流器(3-3)，從儲氣罐(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)的各個部件上固定有氣體溫濕度計和氣體壓力傳感器實時監(jiān)測各處的煙氣狀態(tài)，各個監(jiān)測數(shù)據(jù)被送入控制部分；
[0012]所述一級稀釋裝置(2-4)包括一級稀釋外腔(2-41)、一級稀釋內(nèi)腔(2-42)，在一級稀釋內(nèi)腔(2-42)上開設(shè)有稀釋孔(2-43);—級稀釋氣沿一級稀釋外腔(2-41)通過稀釋孔(2-43)進(jìn)入稀釋內(nèi)腔，稀釋孔設(shè)計為圓錐形小孔，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]所述的控制部分，可以包括數(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]本實用新型的有益效果是:
[0015]1)兩級稀釋獨立控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性高；
[0016]2)系統(tǒng)采用直線型設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化、操作簡便；
[0017]3)—級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為本實用新型提供的固定源煙氣顆粒物稀釋法采樣系統(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；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為采用多孔稀釋方式的一級稀釋裝置的示意圖。
[0022]圖中:2-2-氣體溫濕度計;2-41—級稀釋外腔、2-42—級稀釋內(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。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]本實用新型的顆粒物采集系統(tǒng)包括煙氣流速測量部分、顆粒物采集部分和控制部分。
[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)的采樣點的煙氣流速，其測量值傳輸至控制部分的數(shù)據(jù)處理器(4-1);
[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)，將采樣氣流速實時傳輸至數(shù)據(jù)處理器(4-1); 一級稀釋裝置(2-4)采用多孔稀釋，二級稀釋裝置(2-7)采用射流稀釋；
[0027]稀釋氣配氣部分，包括空氣壓縮裝置(3-1)、儲氣罐(3-2)和氣體分流器(3-3);
[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)的各個部件上固定有氣體溫濕度計和氣體壓力傳感器實時監(jiān)測各處的煙氣狀態(tài)，各個監(jiān)測數(shù)據(jù)被送入數(shù)據(jù)處理器(4-1);
[0029]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);從儲氣罐(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，其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，其中一級稀釋氣被稀釋氣加熱