本發(fā)明屬于煙氣檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及分析方法。

背景技術(shù)：

煙氣是氣體和煙塵的混合物，是污染居民區(qū)大氣的主要原因。煙氣的成分很復(fù)雜，氣體中包括水蒸汽、SO₂、N₂、O₂、CO、CO₂碳?xì)浠衔镆约暗趸衔锏?，煙塵包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高溫裂解產(chǎn)物等。因此煙氣對(duì)環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染。煙塵對(duì)人體的危害性與顆粒的大小有關(guān)，對(duì)人體產(chǎn)生危害的多是直徑小于10微米的飄塵，尤其以1～2.5微米的飄塵危害性最大。因此煙氣要進(jìn)行處理后排放在大氣中，處理后的煙氣需要進(jìn)行在線檢測(cè)，以此來(lái)判斷排放的煙氣是否合格。

目前用于煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析方法主要有：

冷干法：就是通過(guò)采樣裝置(通常為隔膜泵)將煙道內(nèi)的氣體(溫度一般較高、濕度大)通過(guò)制冷處理，將煙氣中的水分(濕度)去除，去除后的煙氣通過(guò)氣體壓力和流量調(diào)制，達(dá)到分析儀表的要求，從而進(jìn)入分析儀表進(jìn)行分析，分析后的廢氣通過(guò)儀表直接排入空氣中；

熱濕法：煙氣通過(guò)采樣裝置(通常為射流泵)將煙氣從煙道內(nèi)取出，取出后煙氣通過(guò)恒熱型電伴熱采樣管進(jìn)入壓力流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，最后進(jìn)入儀表進(jìn)行分析，分析后的廢氣直接排入空氣(由于壓縮空氣的引入導(dǎo)致了產(chǎn)生大量的廢氣和壓縮空氣的混合氣體)；

原位式測(cè)量：將儀表直接安裝在需要監(jiān)測(cè)的位置進(jìn)行煙氣監(jiān)測(cè)。

但是，現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)的分析方法都存在一些不足之處：

冷干法進(jìn)行煙氣監(jiān)測(cè)，主要困難之處在于煙氣中被測(cè)成分的損失。由于煙氣內(nèi)含有水分，在水蒸氣由氣態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，液態(tài)水會(huì)和需要測(cè)量成分進(jìn)行溶解和化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致了需要測(cè)量氣體的損失，從而導(dǎo)致了濃度的降低。尤其在面臨所測(cè)氣體成分濃度較低的情況下，這種損失造成的數(shù)據(jù)誤差不能夠被忽略，而成為導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)偏差過(guò)大的主要原因；

熱濕法進(jìn)行煙氣在線監(jiān)測(cè)通常采用射流泵作為采樣裝置，有的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)由于處理工藝問(wèn)題導(dǎo)致了煙氣中含有大量的粉塵，加上煙氣濕度高，粉塵顆粒會(huì)與水相互作用，對(duì)分析儀表光學(xué)測(cè)量新系統(tǒng)造成很大影響，從而影響了分析儀表的測(cè)量準(zhǔn)確性，導(dǎo)致了測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差；

原位式測(cè)量的光學(xué)測(cè)量元件位于煙道內(nèi)，由于煙道內(nèi)氣體成分復(fù)雜，顆粒物含量高、水分含量高等因素，測(cè)量光學(xué)部件極易受到污染，導(dǎo)致了原位式測(cè)量會(huì)出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差。同時(shí)由于該光學(xué)系統(tǒng)為開(kāi)放式光路，測(cè)量準(zhǔn)確度無(wú)法進(jìn)行校準(zhǔn)，也導(dǎo)致了該方法測(cè)量超低濃度污染物成分時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及分析方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括煙氣采樣系統(tǒng)，氣體預(yù)處理系統(tǒng)、干燥壓縮空氣發(fā)生系統(tǒng)、氣體成分分析系統(tǒng)、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)；

所述煙氣采樣系統(tǒng)包括采樣裝置，所述采樣裝置的輸出端連接有聚四氟乙烯管，所述聚四氟乙烯管的自由端連接有樣氣傳送管，所述樣氣傳送管為電伴熱型恒功率采樣管、且采用了聚四氟乙烯材質(zhì)，所述樣氣傳送管連接有溫控器，所述樣氣傳送管的進(jìn)氣端還連接有全程標(biāo)氣球閥，所述全程標(biāo)氣球閥，所述全程標(biāo)氣球閥的進(jìn)氣端連接有標(biāo)氣罐組；

所述氣體預(yù)處理系統(tǒng)包括樣氣過(guò)濾器，所述樣氣過(guò)濾器與樣氣傳送管的輸出端通過(guò)聚四氟乙烯管連接，所述樣氣過(guò)濾器上設(shè)有排空閥，所述樣氣過(guò)濾器的輸出端連接有反吹閥和干燥管，所述干燥管為Naflon干燥管，所述干燥管的輸出端連接有截止閥，所述截止閥的輸出端連接有露點(diǎn)變送器；

所述干燥壓縮空氣發(fā)生系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)的輸出端連接有氣動(dòng)三聯(lián)件，所述氣動(dòng)三聯(lián)件的輸出端分兩路分別連接有第一干燥罐和反吹閥，所述第一干燥罐為Nafion干燥管，所述第一干燥罐的輸出端分兩路分別連接干燥氣調(diào)節(jié)閥和第一干燥罐的輸入端，所述干燥氣調(diào)節(jié)閥連接有第一浮子流量計(jì)，所述浮子流量計(jì)分兩路分別連接第二空氣過(guò)濾器和干燥管，所述第二空氣過(guò)濾器的輸出端連接有空氣減壓閥，所述空氣減壓閥的輸出端連接有第二浮子流量計(jì)，所述第二浮子流量計(jì)的輸出端連接有多組份氣體分析儀；

所述氣體成分分析系統(tǒng)包括第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥，所述第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥的輸入端連接有露點(diǎn)變送器和第一空氣過(guò)濾器，所述第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥的輸出端連接有流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥的輸出端連接有采樣泵，所述采樣泵的輸出端分兩路連接有旁路調(diào)節(jié)閥和第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥，所述第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥的輸入端還連接有標(biāo)氣浮子流量計(jì)，所述標(biāo)氣浮子流量計(jì)與標(biāo)氣罐組連接，所述第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥的輸出端連接有模式過(guò)濾器，所述模式過(guò)濾器的輸出端連接多組份氣體分析儀；

所述溫壓流測(cè)量系統(tǒng)包括多管式S型皮托管組、靜壓室、全壓室、溫度變送器、差壓變送器、電接點(diǎn)壓力表、送氣管，所述多管式S型皮托管組包括多個(gè)靜壓引壓端和全壓引壓端，所述靜壓引壓端通過(guò)送氣管與靜壓室連接，所述靜壓引壓端與靜壓室連接的送氣管上安裝有第一兩位三通電磁閥，所述第一兩位三通電磁閥與電接點(diǎn)壓力表通過(guò)送氣管連接，所述靜壓室的輸出端與差壓變送器連接，所述全壓引壓端與全壓室連接的送氣管上安裝有第二兩位三通電磁閥，所述第二兩位三通電磁閥與電接點(diǎn)壓力表通過(guò)送氣管連接，所述全壓室的輸出端與差壓變送器連接，所述電接點(diǎn)壓力表通過(guò)送氣管連接空氣壓縮機(jī)，所述溫度變送器、靜壓引壓端和全壓引壓端均位于煙道內(nèi)；

所述數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)包括PLC控制器、PLC數(shù)據(jù)采集模塊和工控機(jī)，所述工控機(jī)內(nèi)安裝有工業(yè)組態(tài)軟件和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；所述PLC控制器與溫控器、排空閥、反吹閥、截止閥、露點(diǎn)變送器、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥、多組份氣體分析儀、溫度變送器、差壓變送器、電接點(diǎn)壓力表、第一兩位三通電磁閥和第二兩位三通電磁閥電連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述干燥管和第一干燥罐均分為內(nèi)外兩層、且中間設(shè)有選擇透過(guò)性膜，這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)管內(nèi)外存在濕度差時(shí)，水分子會(huì)有濕度高的一方向濕度低的一方迅速遷移，從而使?jié)穸雀叩囊环綐託獾玫礁稍?。由于水分子遷移速度很快，所以在進(jìn)行干燥時(shí)時(shí)間極短，不會(huì)造成分析氣體成分的損失。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述標(biāo)氣罐組包括SO₂標(biāo)氣罐、高純度N₂標(biāo)氣罐、O₂標(biāo)氣罐、CO標(biāo)氣罐和NO標(biāo)氣罐，這樣的設(shè)計(jì)，可以滿(mǎn)足煙氣檢測(cè)時(shí)的需要，能夠使檢測(cè)的數(shù)據(jù)更加精確。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述S型皮托管組包括多根并列設(shè)置的S型皮托管，S型皮托管的右端為相對(duì)設(shè)置的靜壓引壓端和全壓引壓端，S型皮托管上套設(shè)有保護(hù)套，保護(hù)套的左端焊接有法蘭，S型皮托管于法蘭的左側(cè)連接有矩形塊狀的連接板，連接板按環(huán)形方向均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)錐管螺紋孔，這樣的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行氣體流速測(cè)量時(shí)，正對(duì)于來(lái)氣方向測(cè)量壓力為全壓，背對(duì)來(lái)氣方向?yàn)殪o壓，煙氣全壓和靜壓的差值為煙氣動(dòng)壓，煙氣的動(dòng)壓方均根值與煙氣流速成正比，根據(jù)伯努利方程，就可求出煙氣流速，S型皮托管組將煙道分為若干個(gè)面積相等的矩形，在每個(gè)矩形的對(duì)角線中心設(shè)置一組S型皮托管用來(lái)測(cè)量該矩形的平均流速，然后將多個(gè)點(diǎn)的平均流速作為斷面的平均流速，這種流速測(cè)量方法準(zhǔn)確度較高。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述S型皮托管為316L不銹鋼無(wú)縫鋼管、且外管壁涂有聚四氟乙烯涂層，這樣的設(shè)計(jì)，可以使S型皮托管具有很好的耐腐蝕性、耐高溫性、耐磨性，很好地滿(mǎn)足了測(cè)量的需求，聚四氟乙烯涂層的設(shè)置有效地避免了煙氣吸附在S型皮托管的外壁。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述工控機(jī)采用了17英寸工業(yè)平板觸屏工控機(jī)，所述工控機(jī)連接有工控機(jī)安裝架，這樣的設(shè)計(jì)，可以方便工控機(jī)的安裝，使工作效率更高。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述工控機(jī)安裝架為19英寸框架，所述工控機(jī)嵌入式的安裝在控機(jī)安裝架內(nèi)，這樣的設(shè)計(jì)，可以使工控機(jī)的安裝更簡(jiǎn)單快捷，提高工作效率。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述空氣壓縮機(jī)的輸出端連接有油除塵器，所述除塵器的輸出端連接有油水分離器，所述油水分離器的輸出端與氣動(dòng)三聯(lián)件連接，這樣的設(shè)計(jì)，可以排除空氣壓縮機(jī)壓縮空氣后較多的水和油，并且能夠?qū)諝獬龎m，使干燥壓縮空氣的純度更高。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述除塵器的濾芯的精度為0.5μm或0.2μm，這樣的設(shè)計(jì)，可以使對(duì)干燥壓縮空氣的純度更高。

一種超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：標(biāo)氣標(biāo)定，進(jìn)樣前，需要對(duì)多組份氣體分析儀進(jìn)行走平和標(biāo)定，關(guān)閉全程標(biāo)氣球閥，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥切換到標(biāo)零通路，使多組份氣體分析儀對(duì)標(biāo)氣進(jìn)行分析，并將標(biāo)定的氣體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存標(biāo)氣的峰圖；

步驟二：空氣標(biāo)定，將第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥切換到標(biāo)零通路，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥切換到測(cè)量通路，打開(kāi)采樣泵，將流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，使空氣依次通過(guò)第一空氣過(guò)濾器、流量調(diào)節(jié)閥、采樣泵、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥和模式過(guò)濾器，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀，多組份氣體分析儀對(duì)空氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存空氣的峰圖；

步驟三：干燥壓縮空氣檢測(cè)，打開(kāi)空起壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件、第一干燥罐、干燥氣調(diào)節(jié)閥、第一浮子流量計(jì)、第二空氣過(guò)濾器、空氣減壓閥和第二浮子流量計(jì)，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀，多組份氣體分析儀對(duì)空氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的干燥壓縮空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存干燥壓縮空氣的峰圖；

步驟四：標(biāo)氣全程標(biāo)定，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件、第一干燥罐、干燥氣調(diào)節(jié)閥、第一浮子流量計(jì)和干燥管，打開(kāi)全程標(biāo)氣球閥，將第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥切換到測(cè)量通路，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥切換到測(cè)量通路，使標(biāo)氣依次通過(guò)樣氣傳送管、樣氣過(guò)濾器、干燥管截止閥、露點(diǎn)變送器、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥、流量調(diào)節(jié)閥、采樣泵、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥和模式過(guò)濾器，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀，并且將流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，樣氣傳送管外的加熱溫度控制在180±3℃，露點(diǎn)變送器使標(biāo)氣的溫度控制在-15～-20℃，用多組份氣體分析儀對(duì)全程標(biāo)氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的全程標(biāo)氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存全程標(biāo)氣的峰圖；

步驟五：煙氣檢測(cè)，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件、第一干燥罐、干燥氣調(diào)節(jié)閥、第一浮子流量計(jì)和干燥管，打開(kāi)采樣泵，將采樣裝置采取的煙氣依次通過(guò)樣氣傳送管、樣氣過(guò)濾器、干燥管截止閥、露點(diǎn)變送器、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥、流量調(diào)節(jié)閥、采樣泵、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥和模式過(guò)濾器，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀，并且將流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，樣氣傳送管外的加熱溫度控制在180±3℃，露點(diǎn)變送器使煙氣的溫度控制在-15～-20℃，用多組份氣體分析儀對(duì)煙氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的干燥壓縮空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存煙氣的峰圖；

步驟六：溫壓流測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)，PLC數(shù)據(jù)采集模塊采集溫壓流測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出的溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)，PLC數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)以4mA～20mA的電流信號(hào)直接接入工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)的工業(yè)組態(tài)軟件，能夠?qū)Σ杉哪M量直接以數(shù)據(jù)和曲線的方式顯示，并儲(chǔ)存在SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中。

步驟七：反吹掃，使用一段時(shí)間后，需要分別對(duì)煙氣采樣系統(tǒng)、氣體預(yù)處理系統(tǒng)和溫壓流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃，煙氣采樣系統(tǒng)和氣體預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃時(shí)，關(guān)閉截止閥，使干燥壓縮空氣進(jìn)入反吹閥，溫壓流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃時(shí)，控制第一兩位三通電磁閥第二兩位三通電磁閥換向，使干燥壓縮空氣進(jìn)入通入其中。

本發(fā)明超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)采用了就地安裝和監(jiān)測(cè)間內(nèi)安裝的方式，就地安裝部分包括采樣裝置、溫度壓力流速測(cè)量系統(tǒng)、流速反吹系統(tǒng)。氣體分析在監(jiān)測(cè)儀表間內(nèi)，整體機(jī)柜采用了框架式安裝，各儀表及預(yù)處理部分采用了模塊化設(shè)計(jì)(氣體分析模塊、氣體預(yù)處理模塊、工業(yè)平板工控機(jī))。機(jī)柜內(nèi)部采用了分割處理，電氣控制部分和氣體預(yù)處理調(diào)制部分隔離。整體機(jī)柜尺寸800*800*1900mm。

本發(fā)明的有益效果：

1、氣體采樣裝置整體進(jìn)行加熱處理，有效地防止了由于煙道內(nèi)高濕環(huán)境導(dǎo)致的被測(cè)氣體的溶解損失。

2、樣氣傳輸管路采用了恒功率型高溫電熱采樣管，加熱溫度均勻，采用了溫控器PID控制溫度，溫度控制精度高，采樣管采用了耐高溫(260℃)的聚四氟乙烯材料，該材料對(duì)樣氣被測(cè)成分沒(méi)有吸附，樣氣成分不會(huì)損失。

3、采用了獨(dú)立與研發(fā)設(shè)計(jì)的樣氣氣體預(yù)處理系統(tǒng)，選用的特殊材料(Nafion干燥管)能夠在極短時(shí)間內(nèi)將煙氣的水分去除，不會(huì)造成被測(cè)氣體成分損失。

4、流速測(cè)量穩(wěn)定可靠，流速能更好的體現(xiàn)工況。

5、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)安裝要求低，安裝時(shí)直管段要求低。

6、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)采用獨(dú)特的反吹掃系統(tǒng)，引壓管不會(huì)產(chǎn)生堵塞?，F(xiàn)場(chǎng)可在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人堅(jiān)守的情況下穩(wěn)定運(yùn)行。

7、操作組態(tài)軟件界面友好，數(shù)據(jù)顯示直觀，用戶(hù)操作簡(jiǎn)單易行。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明；

圖1為本發(fā)明超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中溫壓流測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中S型皮托管組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

采樣裝置11、樣氣傳送管12、樣氣過(guò)濾器21、排空閥22、反吹閥23、干燥管24、截止閥25、露點(diǎn)變送器26、氣動(dòng)三聯(lián)件31、第一干燥罐32、干燥氣調(diào)節(jié)閥33、第一浮子流量計(jì)34、第二空氣過(guò)濾器35、空氣減壓閥36、第二浮子流量計(jì)37、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41、第一空氣過(guò)濾器42、流量調(diào)節(jié)閥43、采樣泵44、旁路調(diào)節(jié)閥45、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46、模式過(guò)濾器47、多組份氣體分析儀48、全程標(biāo)氣球閥51、標(biāo)氣罐組52、標(biāo)氣浮子流量計(jì)53、S型皮托管組61、靜壓引壓端611、全壓引壓端612、S型皮托管613、保護(hù)套614、法蘭615、連接板616、螺紋孔617、靜壓室62、全壓室63、溫度變送器64、差壓變送器65、電接點(diǎn)壓力表66、第一兩位三通電磁閥67、第二兩位三通電磁閥68。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1～4所示，本實(shí)施例的超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括煙氣采樣系統(tǒng)，氣體預(yù)處理系統(tǒng)、干燥壓縮空氣發(fā)生系統(tǒng)、氣體成分分析系統(tǒng)、溫壓流測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)；

煙氣采樣系統(tǒng)包括采樣裝置11，采樣裝置的輸出端連接有聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管的自由端連接有樣氣傳送管12，樣氣傳送管為電伴熱型恒功率采樣管、且采用了聚四氟乙烯材質(zhì)，樣氣傳送管連接有溫控器，樣氣傳送管12的進(jìn)氣端還連接有全程標(biāo)氣球閥51，全程標(biāo)氣球閥51，全程標(biāo)氣球閥51的進(jìn)氣端連接有標(biāo)氣罐組52；

氣體預(yù)處理系統(tǒng)包括樣氣過(guò)濾器21，樣氣過(guò)濾器21與樣氣傳送管12的輸出端通過(guò)聚四氟乙烯管連接，樣氣過(guò)濾器21上設(shè)有排空閥22，樣氣過(guò)濾器21的輸出端連接有反吹閥23和干燥管24，干燥管24為Nafion干燥管，干燥管24的輸出端連接有截止閥25，截止閥25的輸出端連接有露點(diǎn)變送器26；

干燥壓縮空氣發(fā)生系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)的輸出端連接有氣動(dòng)三聯(lián)件31，氣動(dòng)三聯(lián)件31的輸出端分兩路分別連接有第一干燥罐32和反吹閥23，第一干燥罐32為Nafion干燥管，第一干燥罐32的輸出端分兩路分別連接干燥氣調(diào)節(jié)閥33和第一干燥罐32的輸入端，干燥氣調(diào)節(jié)閥33連接有第一浮子流量計(jì)34，浮子流量計(jì)34分兩路分別連接第二空氣過(guò)濾器35和干燥管24，第二空氣過(guò)濾器35的輸出端連接有空氣減壓閥36，空氣減壓閥36的輸出端連接有第二浮子流量計(jì)37，第二浮子流量計(jì)37的輸出端連接有多組份氣體分析儀48；

氣體成分分析系統(tǒng)包括第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41，第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41的輸入端連接有露點(diǎn)變送器26和第一空氣過(guò)濾器42，第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41的輸出端連接有流量調(diào)節(jié)閥43，流量調(diào)節(jié)閥43的輸出端連接有采樣泵44，采樣泵44的輸出端分兩路連接有旁路調(diào)節(jié)閥45和第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46，第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46的輸入端還連接有標(biāo)氣浮子流量計(jì)53，標(biāo)氣浮子流量計(jì)53與標(biāo)氣罐組52連接，第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46的輸出端連接有模式過(guò)濾器47，模式過(guò)濾器47的輸出端連接多組份氣體分析儀48；

溫壓流測(cè)量系統(tǒng)包括多管式S型皮托管組61、靜壓室62、全壓室63、溫度變送器64、差壓變送器65、電接點(diǎn)壓力表66、送氣管，多管式S型皮托管組包括多個(gè)靜壓引壓端611和全壓引壓端612，靜壓引壓端611通過(guò)送氣管與靜壓室62連接，靜壓引壓端611與靜壓室62連接的送氣管上安裝有第一兩位三通電磁閥67，第一兩位三通電磁閥67與電接點(diǎn)壓力表66通過(guò)送氣管連接，靜壓室62的輸出端與差壓變送器65連接，全壓引壓端612與全壓室63連接的送氣管上安裝有第二兩位三通電磁閥68，第二兩位三通電磁閥68與電接點(diǎn)壓力表66通過(guò)送氣管連接，全壓室63的輸出端與差壓變送器65連接，電接點(diǎn)壓力表66通過(guò)送氣管連接空氣壓縮機(jī)，溫度變送器64、靜壓引壓端611和全壓引壓端612均位于煙道內(nèi)；

數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)包括PLC控制器、PLC數(shù)據(jù)采集模塊和工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)安裝有工業(yè)組態(tài)軟件和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；PLC控制器與溫控器、排空閥22、反吹閥23、截止閥25、露點(diǎn)變送器26、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41、多組份氣體分析儀48、溫度變送器64、差壓變送器65、電接點(diǎn)壓力表66、第一兩位三通電磁閥67和第二兩位三通電磁閥68電連接。

優(yōu)選干燥管24和第一干燥罐32均分為內(nèi)外兩層、且中間設(shè)有選擇透過(guò)性膜，這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)管內(nèi)外存在濕度差時(shí)，水分子會(huì)有濕度高的一方向濕度低的一方迅速遷移，從而使?jié)穸雀叩囊环綐託獾玫礁稍?，由于水分子遷移速度很快，所以在進(jìn)行干燥時(shí)時(shí)間極短，不會(huì)造成分析氣體成分的損失。

優(yōu)選標(biāo)氣罐組52包括SO₂標(biāo)氣罐、高純度N₂標(biāo)氣罐、O₂標(biāo)氣罐、CO標(biāo)氣罐和NO標(biāo)氣罐，這樣的設(shè)計(jì)，可以滿(mǎn)足煙氣檢測(cè)時(shí)的需要，能夠使檢測(cè)的數(shù)據(jù)更加精確。

優(yōu)選S型皮托管組61包括多根并列設(shè)置的S型皮托管613，S型皮托管613的右端為相對(duì)設(shè)置的靜壓引壓端611和全壓引壓端612，S型皮托管613上套設(shè)有保護(hù)套614，保護(hù)套614的左端焊接有法蘭615，S型皮托管613于法蘭615的左側(cè)連接有矩形塊狀的連接板616，連接板616按環(huán)形方向均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)錐管螺紋孔617，這樣的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行氣體流速測(cè)量時(shí)，正對(duì)于來(lái)氣方向測(cè)量壓力為全壓，背對(duì)來(lái)氣方向?yàn)殪o壓，煙氣全壓和靜壓的差值為煙氣動(dòng)壓，煙氣的動(dòng)壓方均根值與煙氣流速成正比，根據(jù)伯努利方程，就可求出煙氣流速，S型皮托管組61將煙道分為若干個(gè)面積相等的矩形，在每個(gè)矩形的對(duì)角線中心設(shè)置一組S型皮托管613用來(lái)測(cè)量該矩形的平均流速，然后將多個(gè)點(diǎn)的平均流速作為斷面的平均流速，這種流速測(cè)量方法準(zhǔn)確度較高。

優(yōu)選S型皮托管613為316L不銹鋼無(wú)縫鋼管、且外管壁涂有聚四氟乙烯涂層，這樣的設(shè)計(jì)，可以使S型皮托管613具有很好的耐腐蝕性、耐高溫性、耐磨性，很好地滿(mǎn)足了測(cè)量的需求，聚四氟乙烯涂層的設(shè)置有效地避免了煙氣吸附在S型皮托管613的外壁。

優(yōu)選工控機(jī)采用了17英寸工業(yè)平板觸屏工控機(jī)，工控機(jī)連接有工控機(jī)安裝架，這樣的設(shè)計(jì)，可以方便工控機(jī)的安裝，使工作效率更高。

優(yōu)選工控機(jī)安裝架為19英寸框架，工控機(jī)嵌入式的安裝在控機(jī)安裝架內(nèi)，這樣的設(shè)計(jì)，可以使工控機(jī)的安裝更簡(jiǎn)單快捷，提高工作效率。

優(yōu)選空氣壓縮機(jī)的輸出端連接有油除塵器，除塵器的輸出端連接有油水分離器，油水分離器的輸出端與氣動(dòng)三聯(lián)件31連接，這樣的設(shè)計(jì)，可以排除空氣壓縮機(jī)壓縮空氣后較多的水和油，并且能夠?qū)諝獬龎m，使干燥壓縮空氣的純度更高。

優(yōu)選除塵器的濾芯的精度為0.5μm或0.2μm，這樣的設(shè)計(jì)，可以使對(duì)干燥壓縮空氣的純度更高。

一種超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：標(biāo)氣標(biāo)定，進(jìn)樣前，需要對(duì)多組份氣體分析儀48進(jìn)行走平和標(biāo)定，關(guān)閉全程標(biāo)氣球閥51，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46切換到標(biāo)零通路，使多組份氣體分析儀48對(duì)標(biāo)氣進(jìn)行分析，并將標(biāo)定的氣體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存標(biāo)氣的峰圖；

步驟二：空氣標(biāo)定，將第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41切換到標(biāo)零通路，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46切換到測(cè)量通路，打開(kāi)采樣泵44，將流量調(diào)節(jié)閥43內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥45內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，使空氣依次通過(guò)第一空氣過(guò)濾器42、流量調(diào)節(jié)閥43、采樣泵44、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46和模式過(guò)濾器47，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀48，多組份氣體分析儀48對(duì)空氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存空氣的峰圖；

步驟三：干燥壓縮空氣檢測(cè)，打開(kāi)空起壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件31、第一干燥罐32、干燥氣調(diào)節(jié)閥33、第一浮子流量計(jì)34、第二空氣過(guò)濾器35、空氣減壓閥36和第二浮子流量計(jì)37，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀48，多組份氣體分析儀48對(duì)空氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的干燥壓縮空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存干燥壓縮空氣的峰圖；

步驟四：標(biāo)氣全程標(biāo)定，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件31、第一干燥罐32、干燥氣調(diào)節(jié)閥33、第一浮子流量計(jì)34和干燥管24，打開(kāi)全程標(biāo)氣球閥51，將第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41切換到測(cè)量通路，將第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46切換到測(cè)量通路，使標(biāo)氣依次通過(guò)樣氣傳送管12、樣氣過(guò)濾器21、干燥管24截止閥25、露點(diǎn)變送器26、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41、流量調(diào)節(jié)閥43、采樣泵44、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46和模式過(guò)濾器47，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀48，并且將流量調(diào)節(jié)閥43內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥45內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，樣氣傳送管12外的加熱溫度控制在180±3℃，露點(diǎn)變送器26使標(biāo)氣的溫度控制在-15～-20℃，用多組份氣體分析儀48對(duì)全程標(biāo)氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的全程標(biāo)氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存全程標(biāo)氣的峰圖；

步驟五：煙氣檢測(cè)，打開(kāi)空氣壓縮機(jī)，使壓縮后的空氣依次通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件31、第一干燥罐32、干燥氣調(diào)節(jié)閥33、第一浮子流量計(jì)34和干燥管24，打開(kāi)采樣泵44，將采樣裝置11采取的煙氣依次通過(guò)樣氣傳送管12、樣氣過(guò)濾器21、干燥管24截止閥25、露點(diǎn)變送器26、第一測(cè)量/標(biāo)零切換閥41、流量調(diào)節(jié)閥43、采樣泵44、第二測(cè)量/標(biāo)零切換閥46和模式過(guò)濾器47，然后進(jìn)入多組份氣體分析儀48，并且將流量調(diào)節(jié)閥43內(nèi)流量控制在3～4L/min，將旁路調(diào)節(jié)閥45內(nèi)的流量控制在0.8～1L/min，樣氣傳送管12外的加熱溫度控制在180±3℃，露點(diǎn)變送器26使煙氣的溫度控制在-15～-20℃，用多組份氣體分析儀48對(duì)煙氣進(jìn)行分析，并將檢測(cè)的干燥壓縮空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)顯示并保存煙氣的峰圖；

步驟六：溫壓流測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)，PLC數(shù)據(jù)采集模塊采集溫壓流測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出的溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)，PLC數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)以4mA～20mA的電流信號(hào)直接接入工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)的工業(yè)組態(tài)軟件，能夠?qū)Σ杉哪M量直接以數(shù)據(jù)和曲線的方式顯示，并儲(chǔ)存在SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中。

步驟七：反吹掃，使用一段時(shí)間后，需要分別對(duì)煙氣采樣系統(tǒng)、氣體預(yù)處理系統(tǒng)和溫壓流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃，煙氣采樣系統(tǒng)和氣體預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃時(shí)，關(guān)閉截止閥25，使干燥壓縮空氣進(jìn)入反吹閥23，溫壓流測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行反吹掃時(shí)，控制第一兩位三通電磁閥第二兩位三通電磁閥換向，使干燥壓縮空氣進(jìn)入通入其中。

本發(fā)明超低濃度煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)采用了就地安裝和監(jiān)測(cè)間內(nèi)安裝的方式，就地安裝部分包括采樣裝置、溫度壓力流速測(cè)量系統(tǒng)、流速反吹系統(tǒng)。氣體分析在監(jiān)測(cè)儀表間內(nèi)，整體機(jī)柜采用了框架式安裝，各儀表及預(yù)處理部分采用了模塊化設(shè)計(jì)(氣體分析模塊、氣體預(yù)處理模塊、工業(yè)平板工控機(jī))。機(jī)柜內(nèi)部采用了分割處理，電氣控制部分和氣體預(yù)處理調(diào)制部分隔離。整體機(jī)柜尺寸800*800*1900mm。

本發(fā)明氣體采樣裝置整體進(jìn)行加熱處理，有效地防止了由于煙道內(nèi)高濕環(huán)境導(dǎo)致的被測(cè)氣體的溶解損失；樣氣傳輸管路采用了恒功率型高溫電熱采樣管，加熱溫度均勻，采用了溫控器PID控制溫度，溫度控制精度高，采樣管采用了耐高溫(260℃)的聚四氟乙烯材料，該材料對(duì)樣氣被測(cè)成分沒(méi)有吸附，樣氣成分不會(huì)損失；采用了獨(dú)立與研發(fā)設(shè)計(jì)的樣氣氣體預(yù)處理系統(tǒng)，選用的特殊材料(Nafion干燥管)能夠在極短時(shí)間內(nèi)將煙氣的水分去除，不會(huì)造成被測(cè)氣體成分損失；流速測(cè)量穩(wěn)定可靠，流速能更好的體現(xiàn)工況；溫壓流測(cè)量系統(tǒng)安裝要求低，安裝時(shí)直管段要求低；溫壓流測(cè)量系統(tǒng)采用獨(dú)特的反吹掃系統(tǒng)，引壓管不會(huì)產(chǎn)生堵塞。現(xiàn)場(chǎng)可在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人堅(jiān)守的情況下穩(wěn)定運(yùn)行；操作組態(tài)軟件界面友好，數(shù)據(jù)顯示直觀，用戶(hù)操作簡(jiǎn)單易行。

上述實(shí)施例僅示例性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。