一种烟气排放监测装置及其光学盒结构的制作方法

1.本实用新型涉及烟气检测技术领域，特别涉及一种烟气排放监测装置及其光学盒结构。


背景技术：

2.氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一，不仅会形成光化学烟雾和酸雨，还会对人体呼吸系统造成重要伤害。在通常所说的氮氧化物中no和no2是重要的大气污染物。据统计，我国氮氧化物的排放量中70%来自煤炭的直接燃烧，而电力工业又是我国的燃煤大户，因此nox排放的主要来源是火力发电厂，其次是水泥厂、垃圾焚烧等产生的污染排放。为防止锅炉内燃烧后产生过多的nox污染环境，应对其进行脱硝工艺处理，并对此过程中的气体参数nh3、no进行实时监测，由此产生了一系列的脱硝监测装置。
3.目前，常见脱硝监测装置多采用非分散性红外线（ndir）气味传感器、差分吸收光谱（doas）和可调谐半导体激光吸收光谱（tdlas）等技术，用于环保领域以及工况工程当中的实时监测。但以上技术均使用到光学器件（光源、探测器等），且光源激光器、激光接收器pd等作为监测的核心部件，能直接影响到监测气体浓度的结果。
4.现有的光学激光器、光学探测接受器等光学器件受温度的影响很大，导致信号输出不稳定，在气体监测行业表现为信号温漂明显等，从而会导致仪器测量气体浓度值偏差大。
5.因此，如何保证烟气排放监测装置内的光学器件的温度恒定，以保证监测效果准确性，是本技术领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种烟气排放监测装置的光学盒结构，保证脱硝监测装置内的光学器件的温度恒定，以保证监测效果准确性。本实用新型还提供了一种具有上述光学盒结构的烟气排放监测装置。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种烟气排放监测装置的光学盒结构，其包括：
9.内壳模组，所述内壳模组用于盛放监测气体浓度的光学器件组件；
10.制冷模组，用于调节所述内壳模组内的温度；
11.外壳模组，所述外壳模组密封罩设在所述内壳模组的外侧，用于对所述内壳模组进行保温。
12.优选的，上述的光学盒结构中，还包括填充在所述内壳模组与所述外壳模组之间的保温材料层。
13.优选的，上述的光学盒结构中，所述保温材料层为柔性层。
14.优选的，上述的光学盒结构中，所述制冷模组包括：
15.半导体制冷片，所述半导体制冷片位于所述内壳模组的内部；
16.用于对所述半导体制冷片进行散热的热端鳍片，所述热端鳍片位于所述内壳模组与所述外壳模组之间；
17.热端风扇，所述热端风扇的壳体与所述外壳模组密封连接，且所述热端风扇用于将所述热端鳍片的热量传递至所述外壳模组外侧。
18.优选的，上述的光学盒结构中，所述制冷模组还包括：
19.冷端鳍片，所述冷端鳍片与所述半导体制冷片的制冷侧相连，且所述冷端鳍片位于所述内壳模组内；
20.冷端风扇，所述冷端风扇的进口侧与所述冷端鳍片相对。
21.优选的，上述的光学盒结构中，还包括：
22.设置在所述内壳模组内用于检测所述内壳模组内部温度的温度传感器；
23.温度控制器，所述温度控制器与所述温度传感器信号连接并与所述半导体制冷片信号连接控制所述半导体制冷片的功率。
24.优选的，上述的光学盒结构中，所述内壳模组包括：
25.内壳上盖；
26.内壳下壳，所述光学器件组件设置在所述内壳下壳内，且所述内壳上盖和所述内壳下壳通过内壳密封垫可拆卸地密封连接。
27.优选的，上述的光学盒结构中，所述外壳模组包括：
28.外壳上壳；
29.外壳下壳，所述外壳下壳与所述外壳上壳通过外壳密封垫可拆卸地密封连接，且所述外壳上壳与所述外壳下壳的贴合面与所述外壳模组的对角线所在面重合。
30.优选的，上述的光学盒结构中，所述制冷模组为两组，并分布在所述内壳模组的两端。
31.一种烟气排放监测装置，包括光学盒结构，其中，所述光学盒结构为上述任一项所述的光学盒结构。
32.本实用新型提供了一种烟气排放监测装置的光学盒结构，通过外壳模组罩设在内壳模组外侧，并对内壳模组进行保温，此外，通过制冷模组调节内壳模组内的温度，以降低光学器件组件在使用过程中产生的热量对光学器件的影响，保证烟气排放监测装置内的光学器件的温度恒定，以保证监测效果的准确性。
附图说明
33.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。
34.图1为本实用新型实施例中公开的烟气排放监测装置的光学盒结构的结构示意图；
35.图2为本实用新型实施例中公开的烟气排放监测装置的光学盒结构的爆炸图；
36.图3为本实用新型实施例中公开的烟气排放监测装置的光学盒结构的局部结构示意图；
37.图4为本实用新型实施例中公开的烟气排放监测装置的光学盒结构的侧向剖视图。
具体实施方式
38.本实用新型公开了一种烟气排放监测装置的光学盒结构，保证脱硝监测装置内的光学器件的温度恒定，以保证监测效果准确性。本实用新型还公开了一种具有上述光学盒结构的烟气排放监测装置。
39.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。
40.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
41.如图1-图4所示，本技术公开了一种烟气排放监测装置的光学盒结构，包括内壳模组200、制冷模组210和外壳模组100。其中，内壳模组200作为整个光学设备的安装基础，其内部用于盛放监测气体浓度的光学器件组件400，在实际中，该光学器件组件400可包括光学平台和安装在光学平台上的光学器件，该光学平台可拆卸的固定在内壳模组200的底面，而上述的光学器件可参照现有在气体浓度监测过程中的光学器件的组成和安装方式，由于本技术的核心在于光学盒结构，因此，对于光学器件组件的具体结构不限定。
42.上述的外壳模组100罩设在内壳模组200外侧，并对内壳模组200进行保温，此外，还设置了用于调节内壳模组200内温度的制冷模组210，以降低光学器件组件400在使用过程中产生的热量对光学器件的影响，保证脱硝监测装置内的光学器件的温度恒定，以保证监测效果的准确性。
43.具体的实施例中，为了提高保温效果，本技术中在内壳模组200与外壳模组100之间还填充了保温材料层103，具体的，该保温材料层103为低传导系数的保温材料，以实现隔热保温作用，对于保温材料层103可为石棉或玻璃纤维等，也可为新型隔热材料，如气凝胶毡、聚氨酯泡沫、橡塑保温材料等，只要能够实现隔热的作用均在保护范围内。
44.进一步的实施例中，上述的保温材料层103为柔性层，以实现光学盒结构的防震效果，保证内部的光学器件组件400的安全性。在实际中也可将保温材料设置为具有密封性的材料，并配合外壳模组100和内壳模组200的密封件实现整个光学盒结构的密封性。
45.本领域技术人员可以理解的是，可以根据不同的需求选择保温材料层103具体的材质，以实现不同的性能要求。
46.优选的实施例中，本技术中的制冷模组210包括半导体制冷片213，即通过半导体制冷片213对内壳模组200内部进行冷却降温，以保证内壳模组200内部温度的恒定（文中涉及到的恒定可为在一个温度范围波动），防止温度过高，保证光学器件组件的安全性能。由于半导体制冷片213的原理为当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，因此，半导体制冷片213具有散热部分，鉴于此，本技术中设置了用于对半导体制冷片213进行散热的热端鳍片214，以保
证半导体制冷片213的散热效果。为了避免半导体制冷片213产生的热量对内壳模组200内部的影响，本技术中将热端鳍片214设置在内壳模组200与外壳模组100之间，并通过热端风扇215将热端鳍片214的热量传递至外壳模组100的外侧，即实现热量的排放。
47.对于热端鳍片214与半导体制冷片213的连接可为贴合即可，以实现热量的传导，也可为直接将半导体制冷片213的产热端设置为鳍片形式，且均在保护范围内。对于热端鳍片214的鳍片数量和间距等在此不限定。上述的外壳模组100上具有与热端风扇215相对的排热口，并将热端风扇215的壳体与外壳模组100的排热口密封装配，保证装置的整体性的同时保证热端风扇215的安装稳定性。
48.更进一步的实施例中，上述的制冷模组210还包括冷端鳍片212和冷端风扇211。其中，冷端鳍片212与半导体制冷片213的制冷侧相连，且冷端鳍片212位于内壳模组200内，而冷端风扇211的进口侧与冷端鳍片212相对。通过设置冷端鳍片212以增大半导体制冷片213的冷端的制冷面积，从而可实现对内壳模组200内温度的快速降温，保证内壳模组200内部的温度的稳定性。进一步设置的冷端风扇211可对冷风进行导向并进行快速扩散，从而进一步保证内壳模组200内部温度的均匀性，防止因温度不均而出现温度获取不准确的问题出现。
49.冷端鳍片212与半导体制冷片213的连接方式可参照上述热端鳍片214与半导体制冷片213的连接方式，在此不赘述。对于冷端鳍片212的鳍片数量和间距，以及冷端风扇211的安装方式在此均不做详细介绍，只要能够实现上述要求即可，在一实施例中可将冷端风扇211的壳体直接与冷端鳍片212连接。
50.另一具体实施例中，还可将上述的制冷模组210设置为水冷系统，即通过水冷循环吸热实现对内壳模组200内温度的降温，保证内部温度的恒定，但是，采用水冷循环的方式需要外接水箱等，会导致设备较大。
51.在上述技术方案的基础上，本技术中公开的光学盒结构还包括温度传感器和温度控制器205。其中，温度传感器用于获取设置在内壳模组200内部的温度，并将获取的温度信号传递给温度控制器205，而温度控制器205与温度传感器信号连接并与半导体制冷片213信号连接控制半导体制冷片213的功率。
52.具体的，上述的温度传感器和集成在温度控制器205上，以简化结构。在监测过程中，上述的温度传感器时刻监测内壳模组200内部的温度，并在内壳模组200内的温度超过预设值时，则发送信号给温度控制器205，并通过温度控制器205增大半导体制冷片213的功率，以对内壳模组200内进行降温。
53.对于内壳模组200内设置的温度以及半导体制冷片213的功率如何对应，可根据实际需要提前设定。
54.本技术中公开的内壳模组200包括内壳上盖201和内壳下壳203。具体的，内壳下壳203为矩型箱体，并作为光学器件组件400的容置结构，而上述内壳上盖201则用于密封内壳下壳203，实际中，该内壳上盖201与内壳下壳203通过内壳密封垫202可拆卸的密封连接。该内壳密封垫202可为橡胶垫，内壳上盖201与内壳下壳203可通过螺栓连接也可采用卡接等连接方式。
55.本技术中公开的外壳模组100包括外壳上壳101和外壳下壳105，其中，外壳上壳101与外壳下壳105通过外壳密封垫104可拆卸的密封连接，且外壳上壳101与外壳下壳105
的贴合面与外壳模组100的对角线所在面重合。
56.如图2所示，具体的，外壳下壳105的纵向截面为三角形，并且外壳下壳105的底面为支撑面，用于支撑内壳模组200，而外壳上壳101则罩设在内壳模组200的上侧，并且外壳上壳101的纵向截面也为三角形。外壳上壳101与外壳下壳105拼接后通过外壳紧固螺钉102固定后能够形成矩形箱体，并且该矩形箱体的对角线所在面为外壳上壳101与外壳下壳105贴合连接面。外壳模组100与内壳模组200可通过螺钉300固定连接。
57.本领域技术人员可以理解的是，对于外壳上壳101和外壳下壳105还可为矩形箱体的上半部和下半部，即外壳上壳101和外壳下壳105可均为盒体结构。
58.为了保证制冷的效果，本技术中将制冷模组210设置为两个，并且这两个制冷模组210分布在内壳模组200的两端，以实现加速降温的同时，保证各处温度均衡。在实际中，可将上述两个制冷模组210设置在内壳模组200同一内壁的两端，也可设置在相对的两个内壁上，具体的安装方式可根据不同的需要设置即可。
59.此外，本技术还公开了一种烟气排放监测装置，包括光学盒结构，其中，该光学盒结构为上述实施例中公开的光学盒结构，因此，具有该光学盒结构的烟气排放监测装置也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
60.具体的，上述的烟气排放监测装置的结构可在脱硝监测装置、脱硫监测、烟气自动监控系统（cems）以及颗粒物散射监测等涉及光学器件保温结构中均可应用借鉴。
61.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
63.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。