一種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統的製作方法

2023-12-04 22:20:46

本實用新型涉及一種氮氧化物在線測量系統，特別是一種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統。

背景技術：

隨著國家對燃煤電廠氮氧化物控制日趨嚴格，排放限值越來越低，對脫硝工藝投入和要求也越來越嚴格，不僅要求脫硝系統投入正常，而且對SCR脫硝工藝的調節性和精細化要求也逐步提高。目前SCR脫硝工藝調節性和精細化程度較差。當機組負荷變化、燃燒工況調整時，入口煙氣流場變化較大，煙氣流場不平衡，氮氧化物分布場不均勻，造成噴氨格柵噴氨流量與氮氧化物分配不匹配，氨氮混合不均勻，氨氣利用率下降，脫硝性能下降。此時需要根據入口氮氧化物濃度分布，調整噴氨流量，以便提高氨氮混合程度，提高氨氣利用率。目前，主要採用可攜式測試儀進行測試調整，操作不方便，工作量大。另外，入口煙道氮氧化物測點為單點測量，受入口煙氣流場因素影響，測量數據不穩定，數值偏差較大，不能真實反應入口氮氧化物情況。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統。該系統能夠實現多點在線數據取樣測試，能夠隨時切換取樣點，提高了測試數據真實性和工作效率，進一步提高了脫硝工藝調節性和精細化程度。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下的技術方案：

該種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統包括若干個取樣裝置、監測分析裝置和取樣管道。所述取樣裝置用於採集煙氣輸送到監測分析裝置，所述監測分析裝置採用CEMS系統，即煙氣在線監測系統。所述CEMS系統包括氣態汙染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統和數據採集處理與通訊子系統。所述氣態汙染物監測子系統主要用於監測氣態汙染物中氮氧化物等的濃度和排放總量。所述顆粒物監測子系統主要用來監測煙塵的濃度和排放總量。所述煙氣參數監測子系統主要用來測量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣溼度等,用於排放總量的積算和相關濃度的折算。所述數據採集處理與通訊子系統由數據採集器和計算機系統構成,實時採集各項參數,生成各濃度值對應的幹基、溼基及折算濃度,生成日、月、年的累積排放量,完成丟失數據的補償並將得到報表。所述監測分析裝置連接有取樣管道，所述取樣管道上設有若干條取樣管道支路，每條取樣管道支路上設有至少兩個取樣裝置，所述取樣裝置位於脫硝煙道內，所述若干個取樣裝置呈矩陣式均勻分布。取樣裝置的矩陣式多點設置,相比現有技術中的單點測量，多個取樣點更能反應煙道內各個部位氮氧化物等的分布情況，降低了測量數據的偏差，提高了測量數據的穩定性。該系統還設有吹掃裝置，所述吹掃裝置出口處連通有橫向吹掃管道和縱向吹掃管道，所述橫向吹掃管道和縱向吹掃管道上均設有若干條吹掃支路，所述吹掃支路呈正交分布，提高了煙道內的煙氣流通和煙氣混合程度，實現了在線清灰吹掃，保證取樣管路的暢通，大大減少了煙氣中粉塵對取樣裝置的堵塞及磨損，減少了吹掃次數。

為了降低對取樣管路的堵塞以及對監測分析裝置的損傷，前述的取樣裝置均固定於煙道支架上，所述取樣裝置上均設有過濾裝置。所述過濾裝置將大顆粒煙塵過濾掉，使得取樣氣體含塵量降低。

前述的取樣裝置出口處均設有電磁閥，用於控制取樣裝置所在取樣管道支路的開閉。

前述的橫向吹掃管道、縱向吹掃管道和吹掃支路上也設有電磁閥，用於控制吹掃管道的開閉。選取測試取樣點後，吹掃裝置橫向、縱向吹掃，但是不吹掃取樣點所在的行和列，提高取樣點的精確度。

為了進一步提高取樣數據的準確性，經過實際經驗得出前述的取樣裝置在所述取樣管道支路上的間距為1050-1400㎜，此時測量數據效果更佳。

前述的電磁閥均電連接有控制系統。控制系統用於控制各個取樣管路上電磁閥的開閉狀態，從而將指定的取樣裝置與監測分析裝置連通。控制系統還用於控制各個吹掃管道上電磁閥的開閉狀態，從而將指定的吹掃裝置與吹掃管道連通。

前述的SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統設置於煙氣入口噴氨格珊前或出口煙道處。當機組負荷變化或者流場發生變化時，本測量系統可用於噴氨格柵調整在線測試數據，從而提高工作效率以及脫硝系統調節性和脫硝性能。

與現有技術相比，本實用新型設置在煙氣入口噴氨格柵前為噴氨調整提供測試數據，或出口煙道處採集煙氣測試數據，實現多點在線數據取樣測試，能夠隨時切換取樣點，提高了測試數據真實性和工作效率，不影響系統運行實時數據測量，進一步提高了脫硝工藝調節性和精細化程度，進而減少氨逃逸、節省氨消耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

附圖標記的含義：1-煙道，2-取樣裝置，3-過濾裝置，4-監測分析裝置，5-取樣管道，6-取樣管道支路，7-電磁閥，8-吹掃裝置，9-橫向吹掃管道，10-縱向吹掃管道，11-吹掃支路。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例1：如圖1所示，該種氮氧化物在線測量系統包括十六個取樣裝置2、監測分析裝置4和取樣管道5。取樣裝置2用於採集煙氣輸送到監測分析裝置4，監測分析裝置4採用CEMS系統，即煙氣在線監測系統。CEMS系統包括氣態汙染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統和數據採集處理與通訊子系統。氣態汙染物監測子系統主要用於監測氣態汙染物中氮氧化物等的濃度和排放總量。顆粒物監測子系統主要用來監測煙塵的濃度和排放總量。煙氣參數監測子系統主要用來測量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣溼度等,用於排放總量的積算和相關濃度的折算。數據採集處理與通訊子系統由數據採集器和計算機系統構成,實時採集各項參數,生成各濃度值對應的幹基、溼基及折算濃度,生成日、月、年的累積排放量,完成丟失數據的補償並將得到報表。

監測分析裝置4連接有取樣管道5，取樣管道5上設有四條取樣管道支路6，每條取樣管道支路6上設有四個取樣裝置2，取樣裝置2位於脫硝煙道1內，上述十六個取樣裝置2呈矩陣式均勻分布，取樣裝置2在取樣管道支路6上的間距為1200㎜。取樣裝置2均固定於煙道1支架上，取樣裝置2上均設有過濾裝置3，過濾裝置3將大顆粒煙塵過濾掉，使得取樣氣體含塵量降低，進一步降低了對取樣管路的堵塞以及對監測分析裝置4的損傷。取樣裝置2的矩陣式多點設置，相比現有技術中的單點測量，多個取樣點更能反應煙道1內各個部位氮氧化物等的分布情況，降低了測量數據的偏差，提高了測量數據的穩定性。該系統還設有吹掃裝置8，吹掃裝置8出口處連通有橫向吹掃管道9和縱向吹掃管道10，橫向吹掃管道9和縱向吹掃管道10上均設有四條吹掃支路11，吹掃支路11呈正交分布，提高了煙道1內的煙氣流通和煙氣混合程度，實現了在線清灰吹掃，保證取樣管路的暢通，大大減少了煙氣中粉塵對取樣裝置2的堵塞及磨損，減少了吹掃次數。取樣裝置2出口處均設有電磁閥7，用於控制取樣裝置2所在取樣管道支路6的開閉。橫向吹掃管道9、縱向吹掃管道10和吹掃支路11上也設有電磁閥7，用於控制吹掃管道的開閉，選取測試取樣點後，吹掃裝置8橫向、縱向吹掃，但是不吹掃取樣點所在的行和列，提高取樣點的精確度。電磁閥7均電連接有控制系統。控制系統用於控制各個取樣管路上電磁閥7的開閉狀態，從而將指定的取樣裝置2與監測分析裝置4連通。控制系統還用於控制各個吹掃管道上電磁閥7的開閉狀態，從而將指定的吹掃裝置8與吹掃管道連通。該種氮氧化物在線測量系統設置於煙氣入口噴氨格珊前或出口煙道處。當機組負荷變化或者流場發生變化時，本測量系統可用於噴氨格柵調整在線測試數據，從而提高工作效率以及脫硝系統調節性和脫硝性能。

實施例2：如圖1所示，該種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統包括九個取樣裝置2、監測分析裝置4和取樣管道5。取樣裝置2用於採集煙氣輸送到監測分析裝置4，監測分析裝置4採用CEMS系統，即煙氣在線監測系統。CEMS系統包括氣態汙染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統和數據採集處理與通訊子系統。氣態汙染物監測子系統主要用於監測氣態汙染物中氮氧化物等的濃度和排放總量。顆粒物監測子系統主要用來監測煙塵的濃度和排放總量。煙氣參數監測子系統主要用來測量煙氣流速、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣含氧量、煙氣溼度等,用於排放總量的積算和相關濃度的折算。數據採集處理與通訊子系統由數據採集器和計算機系統構成,實時採集各項參數,生成各濃度值對應的幹基、溼基及折算濃度,生成日、月、年的累積排放量,完成丟失數據的補償並將得到報表。監測分析裝置4連接有取樣管道5，取樣管道5上設有三條取樣管道支路6，每條取樣管道支路6上設有三個取樣裝置2，取樣裝置2位於脫硝煙道1內，九個取樣裝置2呈矩陣式均勻分布。取樣裝置2的矩陣式多點設置,相比現有技術中的單點測量，多個取樣點更能反應煙道1內各個部位氮氧化物等的分布情況，降低了測量數據的偏差，提高了測量數據的穩定性。該系統還設有吹掃裝置8，吹掃裝置8出口處連通有橫向吹掃管道9和縱向吹掃管道10，橫向吹掃管道9和縱向吹掃管道10上均設有三條吹掃支路11，吹掃支路11呈正交分布，提高了煙道1內的煙氣流通和煙氣混合程度，實現了在線清灰吹掃，保證取樣管路的暢通，大大減少了煙氣中粉塵對取樣裝置2的堵塞及磨損，減少了吹掃次數。

實施例3:如圖1所示，該種SCR脫硝工藝用煙道全截面氮氧化物在線測量系統的監測方法，包括以下步驟：

S001,在煙氣入口噴氨格珊前或出口煙道的截面上任意選取取樣點、任意組合取樣點進行監測，或者按照控制系統及監測分析裝置4預設的順序對全部取樣點依次進行監測；

S002,在選取取樣點的同時，吹掃裝置8橫向、縱向吹掃，但是不吹掃取樣點所在的行和列；

S003,所選取樣點處的取樣裝置2將取到的樣品通過取樣管道支路6輸送到取樣管道5，匯總後輸送到監測分析裝置4；

S004,監測分析裝置4對輸送過來的煙氣進行分析形成更全面的測試數據。