[发明专利]一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中SO3的采样收集系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电厂污染物测量与治理领域，具体涉及一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中SO₃的采样收集系统。

背景技术

截至2010年底,我国燃煤电厂建设脱硫装置的装机容量超过6亿KW，其中湿法脱硫装置约占90%，这些湿法脱硫装置的SO₃脱除效率一般在30%-50%之间，未被脱除的SO₃经过湿法系统后，几乎全部以H₂SO₄的形式存在，将会以硫酸气溶胶的状态通过烟囱排放严重污染环境和人类健康，因此，必须采取有效的措施控制SO₃的排放。

由于SO₃极易与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，在壁温低于酸露点的受热面上凝结，造成酸露点腐蚀。烟气中SO₃含量愈多，酸露点温度越高，腐蚀的范围就越广也越严重。在湿法脱硫后净烟气的湿度较大，烟气中残存的SO₃极易快速转化为硫酸雾滴，会对烟道和下游设备造成严重腐蚀。

为解决SO₃造成的环境污染和酸腐蚀问题，电厂需要了解烟气中SO₃的浓度。目前尚未发现烟气分析仪具有测定SO₃含量这项功能，这主要是由于SO₃在传输到仪器测量终端过程中会以硫酸蒸汽或硫酸雾的形式凝结或粘附在传输管道上，导致采样误差和对仪器的强烈腐蚀，因此难以采集从而测量。虽然对于SO₃的测量，一些研究人员分别提出了自己的测量措施，但测量误差都很大，目前尚未发现能够精确测量SO₃含量的措施。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中SO₃的采样收集系统，通过高温采样和冷凝收集，使得烟气中SO₃能够全部被收集，提高采样收集SO₃的精确度，从而提高测量SO₃的精确度。

本发明提供的一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中SO₃的采样收集系统，具有：探头，从烟道内采集湿烟气；加热装置，入口与探头相连，加热湿烟气到一定温度范围内，记加热后的湿烟气为第一烟气；除尘装置，入口与加热装置的出口相连，除去第一烟气中的灰尘等固体颗粒，得到第二烟气；冷凝装置，入口与除尘装置的出口相连，在设定温度下对第二烟气中的硫酸蒸汽（SO₃的存在形式）进行冷凝收集，记冷凝后从冷凝装置出口处排出的烟气为第三烟气；检验装置，入口与冷凝装置的出口相连，检验冷凝装置收集硫酸蒸汽（SO₃的存在形式）是否达到饱和，并在冷凝装置达到饱和时，对第三烟气中的硫酸蒸汽（SO₃的存在形式）进行收集，记从检验装置出口处排出的烟气为第四烟气，第四烟气中不含硫酸蒸汽（SO₃的存在形式）；干燥器，入口与检验装置的出口相连，除去第四烟气中的水分（防止SO₂等弱酸性气体与水结合形成弱酸而腐蚀调节阀、真空泵和湿式气表），得到第五烟气；调节阀，入口与干燥器的出口相连，在采样过程中，根据已测得的烟道内烟气的流速，调节调节阀的大小，使得采样收集系统探头内采集的湿烟气流速与烟道内的湿烟气流速相等，确保在采样时是等速采样。真空泵，用于抽气；湿式气表，入口与真空泵的出口相连，测定第五烟气的流量、温度和压力，并将第五烟气排出。

进一步，本发明提供的采样收集系统，还可以是：加热装置包含：内管；包覆于内管外，对内管进行加热的恒温电热层；与恒温电热层相连，控制恒温电热层加热温度的温度控制器；包覆于恒温电热层外，减少恒温电热层散热并防止温度波动的保温层；以及包覆于保温层外，用于保护保温层的外管；内管的入口为加热装置的入口，内管的出口为加热装置的出口。

进一步，本发明提供的采样收集系统，还可以是：上述一定温度范围为240～260℃。

进一步，本发明提供的采样收集系统，还可以是：除尘装置中装有耐高温的脱脂棉。

进一步，本发明提供的采样收集系统，还可以是：设定冷凝装置内的温度为60℃，使采集的高温烟气得到迅速降温。

进一步，本发明提供的采样收集系统，还可以是：其中，冷凝装置包含螺旋冷凝管和恒温水槽，螺旋冷凝管置于恒温水槽内，硫酸蒸汽在螺旋冷凝管内凝结成液态；冷凝管采用螺旋式的形状，以提高冷凝效率；螺旋冷凝管的入口为冷凝装置的入口，螺旋冷凝管的出口为冷凝装置的出口。