技术领域
本发明涉及烟气中污染源的监测技术领域，具体涉及一种固定污染源VOC在线监测系统。
背景技术
VOC学名挥发性有机物，按照世界卫生组织的定义，沸点在50—250℃的化合物，室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物为挥发性有机物(VOC)。VOC成分复杂，目前已经监测出的VOC有300多种，按其化学结构的不同，可以进一步分为烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物等，是大气、水质、土壤和其他沉积物中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物。其毒性、刺激性、致癌作用对人类健康造成较大影响，可对人造成损害神经、肺中毒、血液中毒、肾脏中毒、肝脏及新陈代谢中毒等损害。因此，研究环境中挥发性有机物的存在、来源、分布规律、迁移转化及其对人体健康的影响逐渐受到人们的重视，对它的排放监控迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种固定污染源VOC在线监测系统，该系统应用于对各种工业污染源排放有机物的实时监测，可以连续监测甲烷、非甲烷总烃、总烃、烟气温度、压力、流速等相关参数，并统计排放率、排放总量等，对测量到的数据进行有效管理。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种固定污染源VOC在线监测系统，包括VOC监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集与处理子系统、颗粒物监测子系统和反吹子系统，
所述VOC监测子系统包括设在烟囱内的采样探头，以及与采样探头连接的伴热管线，以及设在伴热管线中间的预处理单元，以及与伴热管线连接的VOC分析仪，以及与VOC分析仪连接的电控单元和零气发生器；
所述烟气参数监测子系统包括设在烟囱内的温压流监测箱，温压流监测箱内设有温度监测器、压力监测器、流速监测器和湿度监测器；
所述数据采集与处理子系统包括安装在户外平台上的集线箱，以及与集线箱连接的工控机，以及安装在工控机内的系统监测软件，所述集线箱与所述温压流监测箱连接，用于采集烟气的温度、压力、流速和湿度信号；
所述颗粒物监测子系统包括相互作用的电气单元和光学单元；
所述反吹子系统包括与采样探头连接的反吹箱，反吹箱内设有与外界气源连通的调压阀，以及与调压阀连接的储气罐，储气罐与采样探头之间设有外反吹阀、内反吹阀和气动阀。
VOC监测子系统在工作时，主要包括采样、注样和分析、反吹几个步骤。仪器内置两种采样模式，分别用于固定污染源废气和仪器校准，两种模式均采用定量环进行定体积采样，采样结束后均与大气平衡。测量固定污染源废气时，仪器以高温泵作为采样动力冲洗定量环并进行定体积采集。仪器进行零气或标气校准时，采用正压标气或零气冲洗定量环并进行定体积采样。仪器总烃分析采用空柱，甲烷采用1m的色谱柱，利用甲烷和非甲烷总烃的沸点差异进行分离。一旦探测到甲烷峰值，流经色谱柱的载气的方向已倒转，样气回路被转换到载气之外，返回采样系统。随着色谱柱的载气改向后，非甲烷总烃被反吹出色谱柱外，而不被检测。通过总烃与甲烷的响应差值，产生一个与所有非甲烷总烃浓度成比例的信号，通过与已知的标准产生的信号相比较，该信号被转换成浓度值。
其中的烟气参数监测子系统包括设在烟囱内的温压流监测箱，温压流监测箱内设有温度监测器、压力监测器、流速监测器和湿度监测器。烟气参数监测子系统包括烟气温度、压力、流速和湿度的测量。优选的，烟气温度采用铂电阻温度传感器测量；烟气的压力采用采用高精度隔离膜压力传感器测量；烟气流速采用差压变送器测量，通过测量烟气流动中的全压和静压，得到烟气的流速。烟气湿度采用VOCS专用的高精度温湿度变送器(湿度变送器)测量。
其中的反吹子系统包括与采样探头连接的反吹箱，反吹箱内设有与外界气源连通的调压阀，以及与调压阀连接的储气罐，储气罐与采样探头之间设有外反吹阀、内反吹阀和气动阀。当GC-118系统部件如采样探头、温压流监测箱中皮托管与烟气接触时，提供的反吹子系统以防止烟气污染系统设备部件。采样探头和皮托管差压流量计采用(0.4～0.7)兆帕的压缩空气进行脉冲式反吹。反吹功能自动反吹周期可以设定。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。