[实用新型]一种烟气中三氧化硫的在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种烟气中三氧化硫的在线检测装置。

背景技术

目前火电厂SO₃的排放量虽然很少，但由于SO₃极易与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽，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，腐蚀范围越广也越严重。近年来我国越来越多的电厂安装了湿法烟气脱硫，由于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，对烟道和下游设备造成严重腐蚀。废气中的SO₃浓度低至5-10ppm时，由于热烟道气在大气中的较冷空气中冷却而产生白色、紫色或黑色羽状物。

选择性催化还原反应（selective catalytic reactor，SCR）是电厂中为了控制NO_x排放而采用的措施，在加入NH₃的情况下，SCR将NO_x还原为N₂，但是也会导致少量SO₂转化为SO₃，尽管SO₃此时浓度不高，但排放时会产生高度可见的次级羽状物。

为针对性的解决酸露点腐蚀问题，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。

《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》中提出了对烟气中固体颗粒物的测量，而未考虑对SO₃等液体颗粒物的测量。事实上，SO₃在烟气中排放浓度可达10mg/m³以上，SCR脱硝后SO₃的浓度可达30～80mg/m³，已成为目前燃煤电厂细粒子污染的主要问题。

在本领域中已经发展了多种用于测量烟气中SO₃浓度的技术。专利号为200620163937.1的新型实用专利公开了一种烟气中SO₃的采样装置，包括除尘机构、采样管、螺旋收集管和抽吸机构，其中除尘机构安装在采样管的入口端，该采样管的出口端通过管路与螺旋收集管的进口连接，螺旋收集管的进、出口均位于螺旋形的上端，其出口通过硅胶软管与所述抽吸机构相通。在专利中无测量部分，而且无法实现在线测量。

专利号为20091021169.1的发明专利公开了一种用于检测、测量和控制烟道气中SO₃和其他可冷凝物的方法和装置，能够测量多种可冷凝物的浓度，但是该方法对于材料精度要求高，无法实现在线连续的测量。在美国，专利号2011/0097809中公开了一种SO₃测量方法，精度较高，但是该装置携带不便，适合实验室操作。

实用新型内容

本实用新型提供了一种烟气中三氧化硫的在线检测装置，以分析烟气中SO₃的含量，实现了烟气中SO₃的在线测量，具有结构简单、便于携带等特点。

一种烟气中三氧化硫的在线检测装置，包括烟气采样单元，还包括：

气液分离器，用于将来自烟气采样单元的烟气中的SO₃冷凝成硫酸液滴以与气相分离；

气相检测单元，用于计量来自所述气液分离器的气相流量；

第一溶液罐，用于向所述气液分离器中提供吸收液以混合所述硫酸液滴形成混合液；

液相检测单元，用于计量来自所述气液分离器的混合液中已转化的SO₃的质量；

数字控制单元，用于根据所述气相检测单元和液相检测单元的检测结果计算烟气中SO₃的浓度。

所述气液分离器可以采用多种实现方式，本实用新型中，作为优选，

所述气液分离器为若干个相互并联的蛇形冷凝管，该蛇形冷凝管的入口通过对应的管道及阀门与所述烟气采样单元及第一溶液罐相连通，该蛇形冷凝管的出口通过对应的管道及阀门与气相检测单元和液相检测单元相连通。

为方便气相的分离，进一步优选，所述气相检测单元与对应蛇形冷凝管的出口之间设有气泵，用于将所述蛇形冷凝管中的气体抽入气相检测单元中。通过该气泵产生的负压使对应蛇形冷凝管中的气体分离并经过气相检测单元计量。