[发明专利]一种监测工业废气流量的方法及设备

说明书

本发明公开了一种监测工业废气流量的方法及设备。其中，该方法包括以下步骤：在待测烟囱的排放口安装风力发电机，通过所述风力发电机将排放气体时产生的风能转换为电能；获取待检测参数；根据所获取的待检测参数确定气体流量。本发明与现有技术相比，一方面运用著名的贝兹理论计算工业废气排放时废气的流量可以达到实时监控的效果；另一方面通过风力发电机将废气排放时产生的巨大风力转换为电能并储存，达到废气转化与利用的效果。

技术领域

本发明涉及环境领域，尤其涉及一种监测工业废气流量的方法及设备。

背景技术

工业废气，是指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。这些废气有：二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘，排入大气，会污染空气。这些废气可以通过不同的途径进入人体内，对人体健康产生危害。

当前我国大气污染情况依然严重，主要表现为烟煤型污染，在各类排放源中电厂和工业锅炉排放量占总排放的70％。现阶段以集中控制为主，降低大气污染物的排放量从污染源头进行监测，其中，国家还颁布了相应的法律法规如《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，严格要求工厂控制气体的排放量。

目前用于测量工业废流量的主流仪器有以下三种，V锥流量计、涡街流量计和金属浮子流量计。前两者属于差压流量计，应用范围广；缺点是耗电量大，测量精度偏低，范围度窄，一般仅3：1～4：1，产生的压力损失较大，且现场安装条件要求高。金属浮子流量计虽结构简单且使用方便，但耗电量大，不适用于高、低温场合，工作时还会产生噪声及振动。

发明内容

本发明要解决的技术问题在针对现有技术的上述缺陷之一，提供一种用于监测工业废气流量的方法，包括以下步骤：

在待测烟囱的排放口安装风力发电机：风力发电机的叶轮正对烟囱排放口，通过风力发电机将气体排放时产生的风能转换为电能；

获取待检测参数：待检测参数包括烟囱通道内排放的气体浓度参数和风力发电机的系统参数，风力发电机的系统参数包括风力发电机的电压以及风能转换电能的转换效率；

根据获取的待检测参数通过(2)和式(1)确定气体流量并显示：

其中：

P为风力发电机的功率，根据式(2)得到：P＝U²/R式(2)，U为采集到的风力发电机的电压，R为风力发电机的负载；C_p为风能转换为电能的转换效率；ρ是气体浓度；r为风力发电机的叶轮半径；

不管排放时气体流量的大小，通过对测量到的瞬时所述待检测参数随时间进行积分，持续更新所述排放气体的流量并进行显示。

进一步的，气体的浓度参数是通过MQ-2浓度传感器获取。

进一步的，风能转换电能的转换效率通过电流传感器获取。

进一步的，风力发电机的电压通过PCI6251数据采集卡采集获取。

进一步的，还包括报警步骤，具体为：如果计算出的气体流量数值超过预设阀值，则输出报警信号。

本发明还提供一种用于测量工业废风力量的设备，包括风力发电机、处理单元，与处理单元相连的气体浓度测量单元、一端与处理单元相连、另一端与所述风力发电机相连用于获取所述风力发电机电压的数据采集卡，一端与所述风力发电机相连另一端和所述处理单元相连的效率测量单元；

风力发电机：用于将排放气体时产生的风能转换为电能；

气体浓度测量单元：用于测量烟囱通道内排放的气体浓度并向处理单元输出电压模拟信号；