锅炉烟气中三氧化硫采集装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟气采样技术领域，尤其涉及一种锅炉烟气中三氧化硫采集装置及系统。


背景技术：

2.燃煤锅炉烟气中因燃料含硫份，高温燃烧后产生的烟气中会存在少量的三氧化硫(so3)气体。其易与水蒸气结合造成低温区域的金属设备腐蚀；尽管烟气中so3浓度低(在几十个毫克/立方米数量级)，但是从烟囱排出后，对当地形成酸雨的贡献角度看，其危害远大于二氧化硫。
3.故在对三氧化硫进行脱除工程控制改造时，三氧化硫的排放检测实为重要。由于三氧化硫在烟气中的百分比含量相对较低，准确采集可靠地获得三氧化硫的样品是关键环节。因此，针对如何实现锅炉烟气中三氧化硫的采集的问题，有必要提出进一步地解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种锅炉烟气中三氧化硫采集装置及系统，以克服现有技术中存在的不足。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种锅炉烟气中三氧化硫采集装置，其包括：壳体、加热腔、冷藏保温腔、第一盖板以及第二盖板；
7.所述加热腔和冷藏保温腔设置于所述壳体中，所述加热腔和冷藏保温腔各自独立设置，所述加热腔和冷藏保温腔均有与外部连通的开口，所述第一盖板扣合于所述加热腔的开口处，所述第一盖板与对应开口之间密封设置，所述第二盖板扣合于所述冷藏保温腔的开口处，所述第二盖板与对应的开口之间还设置有固定板，所述加热腔和冷藏保温腔还分别具有与外部连通的排水孔。
8.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置的改进，所述加热腔及扣合于其开口处的第一盖板的材质为不锈钢。
9.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置的改进，所述冷藏保温腔的材质为聚丙烯，所述第二盖板的材质为pp，且所述第二盖板还具有不锈钢内衬。
10.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置的改进，所述加热腔和冷藏保温腔之间还设置有隔热层，所述隔热层采用聚氨基甲酸酯高分子隔热材料。
11.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置的改进，所述第一盖板与对应开口之间设置有密封垫圈。
12.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
13.一种锅炉烟气中三氧化硫采集系统，其包括：烟气取样枪、螺旋管、恒温水浴槽、冷凝捕集器、干燥器、烟气计量泵以及如上所述的三氧化硫采集装置；
14.所述恒温水浴槽设置于所述加热腔中，所述螺旋管收容于所述恒温水浴槽中，所述烟气取样枪与所述螺旋管的进口相连接，所述冷凝捕集器设置于所述冷藏保温腔中，并由所述固定板辅助固定，所述螺旋管的出口与所述冷凝捕集器的进口相连接，所述干燥器、烟气计量泵位于所述三氧化硫采集装置的外部，所述冷凝捕集器的出口与所述干燥器和烟气计量泵串联。
15.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集系统的改进，所述螺旋管被固定于两个托板之间，且两个托板通过四根立柱相连接。
16.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集系统的改进，所述冷凝捕集器的容积为100ml，且其中盛放有占据其容积1/4的异丙醇吸收液。
17.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集系统的改进，所述烟气取样枪通过耐高温硅胶软管与所述螺旋管的进口相连接。
18.作为本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集系统的改进，所述冷藏保温腔中还盛放有维持低温环境的冰水混合物。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置通过设置加热腔和冷藏保温腔，提供了两个独立的具有相应采样温度的工作空间，进而可基于控制冷凝法，实现锅炉烟气中三氧化硫的采集。同时，通过设置上述加热腔和冷藏保温腔，也便于零件的装配和管路的设置。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型锅炉烟气中三氧化硫采集装置一实施例的立体分解示意图；
22.图2为图1中去掉第一盖体和第二盖体的立体示意图；
23.图3为本实用新型锅炉烟气中三氧化硫采集系统一实施例的连接关系示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.本实用新型提供一种锅炉烟气中三氧化硫采集装置，其基于控制冷凝法，实现锅炉烟气中三氧化硫的采集。
26.其中，控制冷凝法是《石灰石
‑
石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范(dl/t 998
‑
2006)》附录a中推荐的烟气中so3的测定方法。该方法是使用电加热烟气取样器，将烟气引出，沿程烟气温度保持在150℃以上。引出的烟气进入玻璃蛇形收集管，通过烟气螺旋流动使烟气中so3冷凝下来并沉积在玻璃蛇形收集管。然后采用异丙醇溶液洗涤沉积的三氧化硫并定容，最后送化验分析室，应用化学滴定法或其他方法，分析样品中三氧化硫的含
量。蛇形玻璃收集管宜置于60℃以上的热水循环装置中，确保so3高效捕集；使用异丙醇的作用是可以最大限度排除二氧化硫的干扰。
27.基于控制冷凝法的原理，下面结合具体的实施例，对本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置的技术方案进行举例说明。
28.如图1、2所示，本实施例的锅炉烟气中三氧化硫采集装置100包括：壳体10、加热腔20、冷藏保温腔30、第一盖板40以及第二盖板50。
29.壳体10形成采样装置的主体结构，其采用角钢框架，外包装采用轻质合计材料，以提高装置整体便携性。
30.加热腔20和冷藏保温腔30设置于壳体10中，加热腔20和冷藏保温腔30各自独立设置，且加热腔20和冷藏保温腔30均有与外部连通的开口。一个实施方式中，上述开口开设于壳体10的顶部。
31.为了保证各槽体的密闭性，第一盖板40扣合于加热腔20的开口处，第一盖板40与对应开口之间密封设置。一个实施方式中，第一盖板40与对应开口之间设置有密封垫圈60，该密封垫圈60的形状与加热腔20的开口形状相对应。
32.第二盖板50扣合于冷藏保温腔30的开口处。此外，第二盖板50与对应的开口之间还设置有固定板70，该固定板70用于对冷藏保温腔30中的结构进行辅助固定。相应的，固定板70上开设有多个固定通孔。
33.材质上，加热腔20及扣合于其开口处的第一盖板40的材质为不锈钢。冷藏保温腔30的材质为聚丙烯，第二盖板50的材质为pp，且第二盖板50还具有不锈钢内衬。此外，为了使得上述加热腔20和冷藏保温腔30之间的隔热，加热腔20和冷藏保温腔30之间还设置有隔热层。一个实施方式中，隔热层采用聚氨基甲酸酯高分子隔热材料。
34.此外，加热腔20和冷藏保温腔30还分别具有与外部连通的排水孔81、82。一个实施方式中，排水孔81、82设置于壳体10的两侧，并与对应的槽体相连通。
35.为了实现锅炉烟气中三氧化硫的采集，还需要借助一定的仪器。因此，本实用新型另一实施例还提供一种锅炉烟气中三氧化硫采集系统。
36.如图3所示，本实施例的锅炉烟气中三氧化硫采集系统包括：烟气取样枪1、螺旋管2、恒温水浴槽6、冷凝捕集器3、干燥器4、烟气计量泵5以及如上所述三氧化硫采集装置100。
37.其中，烟气取样枪1、螺旋管2、冷凝捕集器3、干燥器4、烟气计量泵5、恒温水浴槽6可采用现有的仪器。本领域技术人员可根据实际的需求，选择现有的相应仪器并结合应用到本实施例中。
38.连接方式上，恒温水浴槽6设置于加热腔20中，螺旋管2收容于恒温水浴槽6中。烟气取样枪1与螺旋管2的进口相连接。一个实施方式中，烟气取样枪1通过烟气连接管7与螺旋管2的进口相连接。冷凝捕集器3设置于冷藏保温腔30中，并由固定板70辅助固定，螺旋管2的出口与冷凝捕集器3的进口相连接，干燥器4、烟气计量泵5位于三氧化硫采集装置100的外部，冷凝捕集器3的出口与干燥器4和烟气计量泵5串联。
39.固定方式上，螺旋管2可被固定于两个托板之间，且两个托板通过四根立柱相连接。具体地，立柱两端为螺纹，该立柱的两端穿过托板孔，用螺丝或内螺纹聚四氟乙烯帽固定。从而，螺旋管2被固定在两个托板和四根立柱之间，与台架固定成为一体，便于采样后整体取出更换新的蛇形玻璃取样管。
40.一个实施方式中，螺旋管2为圈径8cm、管长20cm的玻璃螺旋管2。通过该玻璃螺旋管2可实现加热腔20的加热，进而可保持加热腔20中的温度在50℃～95℃。
41.一个实施方式中，该烟气连接管7为双层管，双层管的外管为不锈钢，内管为石英管。且外管与内管之间为电加热丝和保温材料。
42.恒温水浴槽6外方内圆，其内部与外部均为不锈钢材料。恒温水浴槽6外部呈现长方体，便于立放或横放；内部为圆柱体内腔，便于放置螺旋管2及其台架，内部和外部之间为加热和保温材料。
43.冷凝捕集器3的容积为100ml，且其中盛放有占据其容积1/4的异丙醇吸收液。此外，冷藏保温腔30中还盛放有冰水混合物。通过盛放冰水混合物，可使得冷藏保温腔30中的温度在0℃～5℃。如此，实现了控制冷凝法采集so3硫和冰水浴冷凝吸收尾气中逃逸的so3的功能，提高了so3捕集率。
44.锅炉烟气中三氧化硫采集系统的使用方法为：
45.先将圈径8cm、管长20cm的玻璃螺旋管2置于加热腔20中，内置1/4异丙醇吸收液的容积为100ml的玻璃冷凝捕集器3置于冰水浴冷藏保温腔30中。
46.然后使用耐高温的硅胶软管，将烟气取样枪1尾部与玻璃螺旋管2的进口相连，玻璃螺旋管2的出口与玻璃冷凝捕集器3进口相连，玻璃冷凝捕集器3的出口与外置的干燥器4和烟气计量泵5串联。分离了so3的废气由烟气计量泵5排气口排出，从而完成烟气取样通路的组建。再将螺旋管2加热腔20内的水升温至80℃，冰水浴冷藏保温腔30放入冰水混合物，保持冰水混合状态，根据冰的状态，每隔4h更换冰块。最后，根据设定的抽气流速和采样时间抽取烟气，完成so3采样后，将冷凝在璃螺旋管2内壁的so3和玻璃冷凝捕集器3中吸收的so3一并使用异丙醇溶液洗涤收集，定容后，分析计算so3的浓度。
47.综上所述，本实用新型的锅炉烟气中三氧化硫采集装置通过设置加热腔和冷藏保温腔，提供了两个独立的具有相应采样温度的工作空间，进而可基于控制冷凝法，实现锅炉烟气中三氧化硫的采集。同时，通过设置上述加热腔和冷藏保温腔，也便于零件的装配和管路的设置。
48.此外，集烟气连接管7和恒温水浴槽为一体，及以螺旋管与其台架为一体，克服了锅炉烟气三氧化硫在取样管路内结露现象，为三氧化硫的准确测量奠定了基础，同时设计了螺旋管的台架取样过程中保护了易碎的螺旋管，方便易操作。
49.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。