在煙氣連續排放監測系統中,溫壓流一體機扮演著至關重要的“前哨”角色。它無需抽取煙氣,便能直接安裝在煙道上,實時、在線地測量煙氣的溫度、壓力和流速三大關鍵參數,為環保監管和工藝優化提供的數據基礎。
一、核心原理:分而治之,合而為一
溫壓流一體機的技術精髓在于,它采用不同的物理原理分別測量三個參數,最后通過內部計算融為一體。
溫度測量原理
通常采用鉑電阻溫度傳感器。其核心是利用鉑絲的電阻值隨溫度變化而呈確定性改變的特性。傳感器伸入煙道,直接感受煙氣溫度,并將這種變化轉換為精確的電信號,從而實現對煙氣溫度的實時監控。
壓力測量原理
壓力測量主要針對靜壓。傳感器(通常是高性能的硅壓阻式傳感器)感受煙氣對其施加的壓力,并將其轉換成電信號。為了適應煙道內壓力的波動,設備具備測量正壓和負壓(即引風機前后的壓力狀況)的能力。
流速測量原理
這是技術中最關鍵的一環,主流技術采用差壓法,具體來說是S型皮托管的原理。探桿上設有兩個對稱的取壓孔:一個正對氣流,感受全壓;一個背對氣流,感受靜壓。煙氣流動時,在兩個取壓孔之間會產生一個與流速平方成正比的差壓值。通過測量這個微小的差壓,再結合測得的溫度和壓力數據進行補償,即可通過內置算法計算出煙氣的實時流速。
二、內在結構:為嚴酷環境而生
為在高溫、高濕、高腐蝕及高粉塵的煙道環境中穩定工作,溫壓流一體機在結構上做了精心設計。
核心探桿:作為直接接觸煙氣的部件,通常采用哈氏合金等優質耐腐蝕材料制造。內部集成了溫度傳感器、壓力取壓管和差壓取壓管,結構緊湊。
反吹清潔單元:這是保證長期穩定運行的“生命線”。系統會定期(如每隔幾小時)自動向探桿的取壓孔注入潔凈的壓縮空氣或氮氣,吹走堵塞在孔內的粉塵,防止測量失靈。
變送器單元:這是設備的“大腦”。它安裝在煙道外,負責接收所有傳感器的信號,進行溫度、壓力補償計算,最終顯示出流速、流量等結果,并輸出標準信號至數據采集系統。
加熱單元:對于含濕量高的煙氣,探桿通常配備加熱功能,防止水汽在探頭內部冷凝,從而造成腐蝕和測量誤差。
三、典型應用:守護環保與效率的防線
溫壓流一體機的數據是多個環節的核心依據。
環保排放監測:流速和溫度是計算污染物排放總量(如二氧化硫、氮氧化物)的關鍵參數。沒有準確的流速,就無法將污染物濃度轉換為準確的排放量,環保監管與收費便無從談起。
工藝過程控制:為鍋爐、窯爐等燃燒設備提供重要的反饋信息。通過監測煙氣流速和溫度,操作人員可以優化燃燒效率,降低能耗。
治理設施評估:評估脫硫塔、除塵器等環保設施的運行性能。例如,通過監測設施前后的壓差(由靜壓計算),可以判斷布袋除塵器是否堵塞、脫硫塔阻力是否正常,從而指導維護工作。
總結而言,溫壓流一體機通過其巧妙的多傳感器融合設計與堅固的防護結構,在惡劣的工業環境中實現了對煙氣工況參數的可靠感知。