[发明专利]一种壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置及其分析方法

权利要求书

1.一种壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，包括壁挂单元、采样和富集样品单元、分析检测单元和控制单元，其特征在于：所述分析检测单元、控制单元和部分采样和富集样品单元集成在分析仪(3)的壳体内；

-壁挂单元，设置在分析仪(3)的壳体外侧，用于将分析仪(3)固定于现场采样口，和/或为防护罩提供固定安装位置；

-采样和富集样品单元，包括采样探头(2)、采样管(4)、采样滤膜(5)、滤膜驱动部件和采样泵(11)；

采样管(4)能够上下移动，其入端与伸入烟气中的采样探头(2)气密连接；当采样管(4)向下移动贴紧采样滤膜(5)时，采样探头(2)、采样管(4)、采样滤膜(5)和气体管路(12)共同形成可控制的、密闭的采样气路；滤膜驱动部件将富集有烟气中颗粒物和气态总汞样品的采样滤膜(5)传送至分析检测单元；

-分析检测单元，采用X射线荧光光谱技术对采样滤膜(5)上富集的样品进行激发和元素的特征峰信号采集；

-控制单元，实现在线监测过程的时序控制、采样流量、光管激发和采集信号，同时对元素特征谱进行解谱、矫正、积分以实现待测元素的定量分析。

2.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述采样管(4)包括上采样管(41)和下采样管(42)；能够调节高度的上采样管(41)的入端与垂直于烟气方向、水平布置的采样探头(2)气密连接，采样探头(2)的采样管口与烟气方向相对；下采样管(42)的出端气密连接有一段设置有采样泵(11)的气体管路(12)，采样滤膜(5)布置在上采样管(41)和下采样管(42)之间。

3.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述滤膜驱动部件为设置在采样滤膜(5)两端的喂带轮(6)和收带轮(7)。

4.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述采样管(4)的入端与被测烟气之间采样管线的长度为0.5～3米。

5.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述采样探头(2)和采样管(4)外侧设置有可加热的套筒，通过加热套筒的方式来避免烟道气在管路中的冷凝现象。

6.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述采样滤膜(5)为碘化活性碳纤维膜，满足较高的颗粒物的拦截效率和对气态汞的采集效率。

7.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：采样泵(11)的最大流量大于烟道气的排放流量，以实现采样过程的等速采样。

8.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述分析装置进一步包括烟气温压流监测器(1)，烟气温压流监测器(1)实时采集的烟道气中的温度、压力和流速并实时反馈给控制单元。

9.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述分析检测单元包括X射线光管(8)和SDD探测器(9)；X射线光管(8)发射X射线激发采样滤膜(5)上富集的样品；SDD探测器(9)采集样品中元素的特征峰信号。

10.根据权利要求9所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述X射线光管(8)的功率为10W～50W或根据所测元素的特征能量拓展功率范围设置；所述SDD探测器(9)完成对所述特征峰信号的采集、放大和A/D转换处理。

11.根据权利要求9所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：所述分析检测单元进一步包括制冷系统，用于降低检测过程中X射线光管(8)和SDD探测器(9)的温度，以保证测量准确度和保护硬件的正常工作。

12.根据权利要求1所述的壁挂式烟气中重金属元素在线分析装置，其特征在于：该分析装置检测的烟气中重金属元素包括铅、砷、锌、铬、锰、铜、镉和总汞，所述总汞包括气态汞和颗粒态汞。