一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统及方法与流程

本发明属于环保及污染物排放监测，具体地，涉及一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统及方法。

背景技术：

1、汞污染具有剧毒性、持久性、全球性和生物累积性。其中，燃煤电厂、燃煤工业锅炉、水泥生产、有色金属冶炼、废物焚烧等五个行业，是国际汞公约针对大气汞排放控制的主要管控源，也是开展汞监测的重点行业。

2、对于汞排放在线监测，关键是需要准确实时掌握固定源汞排放浓度变化规律，进而准确获得汞排放测量总量，但固定源汞浓度远低于其他常规污染物，并且存在气态元素汞、气态二价汞等形态。相关技术中，利用汞分析仪仅能够测量气态元素汞，并且固定源烟气中的颗粒物、酸性气体组分、水分、温度波动等都会对测量结果造成影响，测量难度非常大。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，该监测系统具有操作方便，测量结果准确的优点。

3、本发明的实施例提出一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测方法，该监测方法具有操作方便，测量结果准确的优点。

4、本发明实施例的一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，包括：

5、采样枪，所述采样枪具有抽气端和排气端，所述抽气端用于与固定源相连，以便抽取所述固定源中的烟气；

6、第一反应单元和第二反应单元，所述排气端选择性地与所述第一反应单元的第一端和所述第二反应单元的第一端连通，所述第一反应单元用于将所述烟气中的气态二价汞转化为气态元素汞，所述第二反应单元用于吸附所述烟气中的气态二价汞；

7、检测组件，所述检测组件与所述第一反应单元的第二端和所述第二反应单元的第二端连通，以用于检测从所述第一反应单元排出的气态元素汞的含量和从所述第二反应单元中排出的吸附气态二价汞后的烟气中的气态元素汞的含量。

8、本发明实施例的一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，将采样枪抽出的烟气通入第一反应单元后，利用检测组件检测的为烟气中的总汞浓度；而将采样枪抽出的烟气通入第二反应单元后，利用检测组件检测的为烟气中的气态元素汞的浓度，由此，利用总汞浓度减去气态元素汞的浓度，即可得到气态二价汞的浓度。

9、因此，该监测系统具有操作方便，测量结果准确的优点。

10、在一些实施例中，所述第一反应单元包括第一脱酸单元、第二脱酸单元和高温还原单元，所述第一脱酸单元的第一端和所述第二脱酸单元的第一端均与所述排气端相连，所述第一脱酸单元的第二端和所述第二脱酸单元的第二端均与所述高温还原单元的第一端相连，所述高温还原单元的第二端与所述检测组件相连，且所述排气端与所述第一脱酸单元连通时，所述排气端和所述第二脱酸单元阻断,

11、所述第一脱酸单元和所述第二脱酸单元均用于放置碱性脱酸材料，以便用于脱除烟气中的酸性气体，

12、所述高温还原单元用于放置还原材料，以便将所述高温还原单元内烟气中的气态二价汞转化为气态元素汞。

13、在一些实施例中，还包括过滤件，所述过滤件设在所述采样枪内且邻近所述排气端一侧。

14、在一些实施例中，还包括汞标气发生器和汞标气输送管，所述汞标气输送管的第一端与所述汞标气发生器相连，所述汞标气输送管的第二端与所述采样枪相连且位于所述过滤件的上游，以便将所述采样枪抽出的所述烟气中的汞进行标记，并在利用检测组件检测汞含量后形成对比，以实现对烟气汞含量的校准。

15、在一些实施例中，还包括反吹空气组件，所述反吹空气组件包括空气泵和连接管，所述连接管的第一端与所述空气泵相连，所述连接管的第二端与所述采样枪相连且位于所述过滤件和所述排气端的端口之间；和/或，还包括保温层，所述保温层设在所述采样枪的外壁面。

16、在一些实施例中，还包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件用于加热所述第一反应单元，以使所述第一反应单元的温度大于等于400℃且小于等于800℃；

17、第二加热件用于加热所述第二反应单元，以使所述第二反应单元的温度大于等于120℃且小于等于200℃。

18、在一些实施例中，所述检测组件包括依次相连的汞分析仪、冷凝器、流量检测器和真空泵，

19、所述汞分析仪具有进气口，所述进气口用于与所述第一反应单元和所述第二反应单元相连，以便用于检测第一反应单元或所述第二反应单元排出的烟气，

20、所述冷凝器用于干燥所述汞分析仪排出的烟气，

21、所述流量检测器用于检测所述冷凝器排出的烟气的流量，

22、所述真空泵用于将所述流量检测器内的烟气抽出。

23、本发明实施例的一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测方法，所述方法用于如上述实施例中任一项所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，所述方法包括以下步骤：

24、s1、利用采样枪将固定源中的烟气抽出；

25、s2、将抽出的烟气通入第一反应单元或第二反应单元，其中，在第一反应单元中的烟气能够由气态二价汞转换为气态元素汞，烟气在第二反应单元中能够除去气态二价汞；

26、s3、利用汞分析仪测量第一反应单元或第二反应单元排出的烟气中含有的气态元素汞的含量；

27、s4、利用冷凝器干燥汞分析仪测量后的烟气；

28、s5、利用流量测量装置检测冷凝器排出的烟气；

29、s6、利用真空泵将流量测量装置检测后的烟气抽出。

30、在一些实施例中，包括第一流程和第二流程，所述第一流程包括步骤s1-s6，且在步骤s2中，所述采样枪抽出的烟气进入所述第一反应单元中，所述第二流程包括步骤s1-s6，且在步骤s2中，所述采样枪抽出的烟气进入所述第二反应单元中，所述第一流程中烟气通入第一反应单元的时间与所述第二流程中烟气通入第二反应单元的时间相同。

31、在一些实施例中，所述第一反应单元包括第一脱酸单元、第二脱酸单元和高温还原单元，在第一流程的s2中，所述烟气通过第一脱酸单元或第二脱酸单元后，再进入高温还原单元中将气态二价汞转换为气态元素汞。

技术特征：

1.一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，所述第一反应单元包括第一脱酸单元、第二脱酸单元和高温还原单元，所述第一脱酸单元的第一端和所述第二脱酸单元的第一端均与所述排气端相连，所述第一脱酸单元的第二端和所述第二脱酸单元的第二端均与所述高温还原单元的第一端相连，所述高温还原单元的第二端与所述检测组件相连，且所述排气端与所述第一脱酸单元连通时，所述排气端和所述第二脱酸单元阻断,

3.根据权利要求1所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，还包括过滤件，所述过滤件设在所述采样枪内且邻近所述排气端一侧。

4.根据权利要求3所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，还包括汞标气发生器和汞标气输送管，所述汞标气输送管的第一端与所述汞标气发生器相连，所述汞标气输送管的第二端与所述采样枪相连且位于所述过滤件的上游，以便将所述采样枪抽出的烟气中的汞进行标记，并在利用检测组件检测汞含量后形成对比，以实现对烟气汞含量的校准。

5.根据权利要求4所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，还包括反吹空气组件，所述反吹空气组件包括空气泵和连接管，所述连接管的第一端与所述空气泵相连，所述连接管的第二端与所述采样枪相连且位于所述过滤件和所述排气端的端口之间；和/或，

6.根据权利要求1所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，还包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件用于加热所述第一反应单元，以使所述第一反应单元的温度大于等于400℃且小于等于800℃；

7.根据权利要求1所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，其特征在于，所述检测组件包括依次相连的汞分析仪、冷凝器、流量检测器和真空泵，

8.一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-7中任一项所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统，所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测方法，其特征在于，包括第一流程和第二流程，所述第一流程包括步骤s1-s6，且在步骤s2中，所述采样枪抽出的烟气进入所述第一反应单元中，所述第二流程包括步骤s1-s6，且在步骤s2中，所述采样枪抽出的烟气进入所述第二反应单元中，所述第一流程中烟气通入第一反应单元的时间与所述第二流程中烟气通入第二反应单元的时间相同。

10.根据权利要求9所述的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测方法，其特征在于，所述第一反应单元包括第一脱酸单元、第二脱酸单元和高温还原单元，在第一流程的s2中，所述烟气通过第一脱酸单元或第二脱酸单元后，再进入高温还原单元中将气态二价汞转换为气态元素汞。

技术总结
本发明提出一种固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统和方法，所述检测系统包括采样枪、第一反应单元、第二反应单元和检测组件，采样枪具有抽气端和排气端，抽气端与固定源相连，以便抽取固定源中的烟气，排气端选择性地与第一反应单元的第一端和第二反应单元的第一端连通，第一反应单元用于将烟气中的气态二价汞转化为气态元素汞，第二反应单元用于吸附烟气中的气态二价汞，检测组件与第一反应单元的第二端和第二反应单元的第二端连通，以便检测从第一反应单元排出的气态元素汞的含量和从第二反应单元中排出的吸附气态二价汞后的烟气中的气态元素汞的含量。本发明的固定源烟气伴热直抽汞在线连续监测系统具有操作方便，测量结果准确的优点。

技术研发人员：钟犁,韩立鹏,耿新泽,余长开,吴迅,唐荣富
受保护的技术使用者：华能重庆珞璜发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13