样气采集系统的详细设计

样气采集系统也就是CEMS系统中的抽取样气单元，通常安装点设置在烟囱入口处，主要功能是抽取达到要求的样气进入后续的CEMS检测系统中进行检测。除整体设计以外，通常需要对取样探头、采样管线设计根据实际工况情况进行单独设计。

（1）取样探头

生活垃圾焚烧检测系统中使用的取样其基本原理如图7-4-2所示。

图7-4-2　取样探头结构示意图

生活垃圾焚烧的样气取样一般都需要进行内吹和外吹，通常需要提供＞0.3MPa的压缩空气，其结构示意图如图7-4-3所示。

图7-4-3　取样探头外吹/内吹结构示意图

由于生活垃圾焚烧具有高温和成分复杂、含水量不稳定的特性，取样探头通常采用加热防腐控温取样探头，其相关技术指标通常要求较高。通常采用陶瓷外镀复合材料涂层的方式、温度的最低要求为：180～300℃、过滤精度：0.5μ m/99.98%、采用内外脉冲吹扫方式、粉尘处理能力必须达到＜=2000g/m3的基本要求，功率通常为300W×2。在第六章中详细描述的取样探头专利的详细内部结构和设计方案，可以作为生活垃圾焚烧在线检测系统中的取样探头，具体实物如图7-4-4所示。

图7-4-4　生活垃圾焚烧在线检测系统取样探头实物

（2）采样管线设计

采样管线负责样气传送，相关原理及常见管线设计等详见第六章描述，在生活垃圾焚烧中，通常采用复合伴热取样管。材质通常为PTFE（聚四氟乙烯），具有较高的抗腐蚀性。为保证样气在管道内的传输温度，避免出现局部冷端，通常采用电加热丝（电阻功率通常为：PT100热电阻），串联法缠绕，并在管道外部采用耐磨黑色编织防磨包裹，通常直径为4mm-ID，6mm-OD，常见实物如图7-4-5所示。

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图7-4-5　生活垃圾焚烧在线检测系统采样管线实物示意图

（3）取样气单元设计

一个完整的生活垃圾焚烧在线检测系统主要包含高温采样探头、高温过滤器（二级过滤）、加热型探杆、探杆前置过滤装置（一级过滤）、吹扫单元及控制系统、探头加热器及保温装置、采样管线及温控装置、取样泵（喷射泵）几个部分。

前面第六章已经对各个部分的性能以及常用设计方法进行了仔细分析，此处不再描述。以生活垃圾焚烧在线检测系统为例，抽取样气单元通常情况下通常应该具有的性能指标（不同系统规模略有不同）可简要描述为：

采样管线的控制温度：180～250℃；

采样探头加热器的控制温度：180～300℃；

采样管线的控制温度偏差：±2℃；

取样泵寿命：不少于10年；

采样管线寿命：不少于5年；

高温过滤器材料：陶瓷、表面复合材料涂层；

粉尘处理能力：≤2000g/m3；

报警输出：低温、高温故障；

吹扫方式：内外脉冲；

高温过滤器过滤精度：0.5μm。