阅读说明：本技术 具有激光氧分析仪的危废处理系统 (Useless processing system of danger with laser oxygen analysis appearance ) 是由 康海明 冯宇 徐浩 史亚利 雷磊 于 2018-07-24 设计创作，主要内容包括：一种具有激光氧分析仪的危废处理系统,包括二燃室和设置在所述二燃室的出口管道上的激光氧分析仪,其中所述激光氧分析仪包括发射单元和接收单元,所述发射单元和所述接收单元相对设置,并通过电缆相连。本发明中的激光氧分析仪通过烟气对光谱的吸收来测定氧含量,响应时间短,不会造成误差升级,设备免清洗,只需定期检修校正即可,不会对工艺产生影响。(The utility model provides a useless processing system of danger with laser oxygen analysis appearance, includes the second combustion chamber and sets up laser oxygen analysis appearance on the export pipeline of second combustion chamber, wherein laser oxygen analysis appearance includes transmitting unit and receiving element, transmitting unit with the receiving element sets up relatively to link to each other through the cable. The laser oxygen analyzer disclosed by the invention is used for measuring the oxygen content through the absorption of the flue gas to the spectrum, the response time is short, the error upgrade cannot be caused, the equipment is free from cleaning, only the regular maintenance and correction are needed, and the process cannot be influenced.)

具有激光氧分析仪的危废处理系统

技术领域

本发明属于危险废物处理领域，具体涉及一种具有激光氧分析仪的危废处理系统，主要用于危险废物焚烧处理等行业烟气中氧气含量的监控。

背景技术

焚烧是危险废物处理中常用的方法，其中的主要设备是焚烧炉。焚烧炉通常设有两个燃烧室，即一燃室和二燃室，采用两级燃烧方式，一燃室燃烧固体，二燃室燃烧气体：危险废物进入一燃室后在预定温度条件下经过干燥、厌氧热解、燃尽；热解所产生的气体进入二燃室充分燃烧，可以有效地处理其中的有毒有害气体。最终的尾气中含有的热量可以通过热交换器等设备进行循环利用。

目前，危废处理行业最常用的焚烧工艺为回转窑焚烧工艺，国家标准GB18484明确要求烟气含氧量(干气)控制在6％～10％。

如果只是依靠烟囱上设置的CEMS监测含氧量，由于最后一个补风点是在二燃室，而从二燃室出口到烟囱要经过热交换器、急冷塔、除尘器、脱酸塔、换热器等装置，烟气要经过很长一段时间才能在烟囱上的CEMS被检测，势必控制滞后，并且容易过调。如果在二燃室出口设置含氧量检测设备，可以及时调整补风量来控制烟气含氧量。

传统的常规含氧量检测设备是氧化锆氧分析仪，它是将传感器伸入到烟气中通过直接检测比对标准气产生的氧浓差电势转化为含氧量。氧化锆氧分析仪所检测介质的温度越高，响应时间越长，而二燃室出口温度在1100℃以上，氧化锆氧分析仪稳定测量需要1min；其次，二燃室出口的烟气未经过除尘处理，有一定的粉尘量，粉尘会很快附着在传感器，导致测量偏差越来越大；另外，因为粉尘也是危废，而且处于高温区，所以检修清理也具有危险性，而且因为清洗传感器而导致停炉从经济上也是非常不合理的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种具有激光氧分析仪的危废处理系统，可以显著提高含氧量检测的响应速度、测量精度和可靠性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有激光氧分析仪的危废处理系统，包括二燃室和设置在所述二燃室的出口管道上的激光氧分析仪，其中所述激光氧分析仪包括发射单元和接收单元，所述发射单元和所述接收单元相对设置，并通过电缆相连。

优选地，所述激光氧分析仪还包括吹扫单元，用于吹扫所述发射单元的光学视窗，所述发射单元与所述吹扫单元固定连接，所述吹扫单元安装在所述出口管道上的安装法兰上。

优选地，所述发射单元和所述吹扫单元之间设置有适配器环，并通过安装螺帽相连。

优选地，所述激光氧分析仪还包括吹扫单元，用于吹扫所述接收单元的光学视窗，所述接收单元与所述吹扫单元固定连接，所述吹扫单元安装在所述出口管道上的安装法兰上。

优选地，所述接收单元和所述吹扫单元之间设置有适配器环，并通过安装螺帽相连。

优选地，所述吹扫单元包括过滤器、减压阀和稳流装置。

优选地，所述接收单元上设置有量程气入口。

优选地，所述危废处理系统还包括热交换器，所述热交换器与所述二燃室的出口管道相连。

优选地，所述危废处理系统还包括尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述热交换器的烟气出口相连。

优选地，所述危废处理系统的一燃室为回转窑。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

首先激光氧分析仪通过烟气对光谱的吸收来测定氧含量，与检测介质温度无关，响应时间非常短，可以达到2s以内；其次激光氧分析仪是非接触式，透过光学视窗将激光从发射端射到接收端，只需对光学视窗进行冷却吹扫即可，不会造成误差升级；设备免清洗，只需定期检修校正即可，不会对工艺产生影响。

附图说明

图1是本发明实施例中的危废处理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中的激光氧分析仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

鉴于氧化锆氧分析仪的种种弊端，本发明利用激光氧分析仪代替了传统的氧化锆氧分析仪，彻底解决了现有技术中存在的问题。***体分析仪采用的是光谱吸收技术，通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度。激光抗干扰性强，不受H₂O和CO₂含量的影响，测量更准确。***体在线分析仪适合于恶劣工业环境应用，可用来进行连续工业过程和气体排放测量。原位式***体分析仪是将激光发射模块和光电传感模块直接安装在过程管道上，直接对管道内被测气体进行在线分析。

因此，本发明中采用激光氧分析仪检测含氧量时，不受背景气体的影响，相比于氧化锆氧分析仪，更加耐受粉尘污染的影响，并且能够自动修正压力、温度对测量的影响。因此，测量精度高，响应速度快，可靠性高。

如图1所示，本发明实施例中的危废处理系统包括：一燃室100、二燃室200、激光氧分析仪300和热交换器400，其中激光氧分析仪300设置在二燃室200与热交换器400之间的管道上。

一燃室100可以是回转窑等焚烧设备，用于燃烧危险废弃物。在一个实施例中，一燃室100的温度控制在850～950℃，焚烧去除率大于99％。危险废弃物燃烧时通常会产生含有大量的有毒有害气体成分的烟气，产生的烟气被引入到二燃室200中进一步燃烧，以除去其中的有毒有害气体成分。

为了使烟气中包括有毒有害气体成分在内的未燃烬物质彻底分解，二燃室200设置有二次供风装置201，用于保证烟气在高温下同氧气充分接触，同时保证烟气在二燃室200的滞留时间并根据二燃室200出口烟气的含氧量进行调整供风量。在一个实施例中，二燃室200内的温度控制在1000～1300℃，烟气在二燃室200的滞留时间大于2s，使烟气在二燃室200充分分解焚烧，从而实现较高的分解率。同时，烟气中大粒径的粉尘会落入二燃室200的底部完成初级除尘。二燃室200出口烟气的含氧量由激光氧分析仪300进行在线监测。

经二燃室200燃烧后的烟气中含有丰富的热量，因此，烟气被引入到热交换器400中进行热量回收，最终的尾气可以利用尾气处理设备进一步净化，以达到排放标准要求，例如尾气处理设备可以选自喷雾吸收塔、活性碳吸附、高效袋式除尘器等中的一种或多种。

如图2所示，激光氧分析仪300包括发射单元301、接收单元315、第一吹扫单元305和第二吹扫单元308，发射单元301包括和接收单元315相对设置，并通过电缆318相连。发射单元301包括激光器、光学元件、控制器、人机界面等，人机界面可为一液晶显示器316，发射单元301通过电源电缆317与一电源相连。接收单元315包括光电传感器、光学元件、信号处理器等。第一吹扫单元305和第二吹扫单元308包括过滤器、减压阀和稳流装置等。

发射单元301与第一吹扫单元305通过第一安装螺帽302和第一适配器环304固定连接，第一吹扫单元305上设置有吹扫气体入口307，可以对发射单元301的光学视窗303进行吹扫。第一吹扫单元305固定连接在管道的第一安装法兰306上。

接收单元315与第二吹扫单元308通过第二安装螺帽313和第二适配器环311固定连接，第二吹扫单元308上设置有吹扫气体入口310，可以对接收单元315的光学视窗312进行吹扫。第二吹扫单元308固定连接在管道的第二安装法兰309上。接收单元315还包括一量程气入口314。

本发明的激光氧分析仪通过烟气对光谱的吸收来测定氧含量，与检测介质温度无关，响应时间非常短，可以达到2s以内。由于激光氧分析仪是非接触式，透过光学视窗将激光从发射单元发射到接收单元，只需对光学视窗进行冷却吹扫即可，不会造成误差升级。另外，本发明的设备无需清洗，只需定期检修校正即可，不会对工艺产生影响。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。