[發明專利]煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析裝置及其采樣方法

在審

• 申請號: 201710862605.5
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107607370A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 杜振;朱躍;馮前偉;張楊;柴磊;江建平
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 楊顯儉

技術領域

本發明涉及一種煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析裝置及其采樣方法。

背景技術

隨著環保排放要求的嚴格化，燃煤機組逐步實施了超低排放改造，超低排放對運行水平和控制響應的要求均有較大的提高，而為保證超低排放的穩定高效運行，必須對各項設施及時調整，同時由于近年來火電機組發電負荷變化較大，且超低排放設施是污染物精細化處理的裝置，因此在機組負荷變化時，必須根據煙氣中NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等各項指標的實時檢測結果調整超低排放設施的運行，此時各項指標實時在線監測結果的準確性對運行調整起著關鍵作用。

如何準確的檢測分析煙氣中NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等各項指標、真實反映煙道截面氣體組分的分布情況已成為超低排放穩定運行的一大制約因素，而NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等指標的檢測分析大多采用在煙道內抽取采樣后分析的方式，而現有煙道采樣通常采用單點式采樣、一拖二或一拖四采樣方式，由于煙道截面較大，且煙道內流場、濃度場分布不均勻，單點式采樣、一拖二或一拖四采樣方式均不能有效的反映整個煙道截面上氣體組分的分布情況，不利于超低排放的高效穩定經濟性運行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析裝置及其采樣方法。本發明能夠根據煙道的實際截面尺寸及煙氣分析儀的響應時間等因素確定煙道截面網格劃分方式，從而采用矩陣式網格法抽取采樣的方法，實現整個煙道截面的實時同步在線采樣分析，保證采樣的實時同步，有效的反映煙道截面同一時間的各項指標的實時分布情況，從而為超低排放穩定運行提供準確的分析結果，指導超低排放各項設施的運行調整，保證超低排放的高效、經濟、穩定運行。煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析的裝置和方法避免了單點式采樣、一拖二或一拖四采樣方式的造成分析結果的局限性，有效客觀的反映煙道截面處的整體污染物指標情況。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析裝置，其特征在于：包括煙道、采樣管、采樣分配器和煙氣分析儀，采樣管的一端設置在煙道內，采樣管的另一端與采樣分配器相連，采樣分配器與煙氣分析儀相連，所述采樣管為多根，所述采樣分配器包括煙塵過濾器、兩位三通電磁閥、采樣煙氣匯流管、排空煙氣匯流管、煙氣取樣泵和煙氣排空泵，所有采樣管均與煙塵過濾器相連，煙塵過濾器與兩位三通電磁閥相連，兩位三通電磁閥與采樣煙氣匯流管相連，采樣煙氣匯流管與煙氣取樣泵相連，兩位三通電磁閥與排空煙氣匯流管相連，排空煙氣匯流管與煙氣排空泵相連。

本發明所述采樣分配器還包括流量計，流量計共有兩個，兩個流量計分別為采樣煙氣流量計和排空煙氣流量計，采樣煙氣匯流管與采樣煙氣流量計相連，采樣煙氣流量計與煙氣取樣泵相連，排空煙氣匯流管與排空煙氣流量計相連，排空煙氣流量計與煙氣排空泵相連，煙氣取樣泵與煙氣分析儀相連。

本發明所述采樣分配器還包括控制柜，兩位三通電磁閥與控制柜相連，煙氣取樣泵與控制柜相連，煙氣排空泵與控制柜相連，流量計與控制柜相連。

本發明所述采樣分配器還包括煙氣進氣接口，煙氣進氣接口與煙塵過濾器相連，煙氣進氣接口與采樣管連接。

本發明所述采樣分配器還包括煙氣采樣接口和煙氣排空接口，煙氣采樣接口與兩位三通電磁閥相連，煙氣排空接口與兩位三通電磁閥相連，煙氣采樣接口和采樣煙氣匯流管相連，煙氣排空接口和排空煙氣匯流管相連。

本發明所述煙塵過濾器的材質為PTFE或玻璃纖維，煙塵過濾器中的濾芯的材質為陶瓷。

一種煙道截面矩陣式實時同步在線采樣分析裝置的采樣方法，其特征在于：包括如下步驟：采樣管采集煙道內的煙氣輸送至采樣分配器，煙氣進入煙塵過濾器進行過濾；

①當不進行煙氣分析，調節兩位三通電磁閥，使得采樣煙氣匯流管處的氣路處于關閉狀態，排空煙氣匯流管處的氣路處于打開狀態，過濾后的所有煙氣直接沿著排空煙氣匯流管進行排出；

②當進行煙氣分析，調節兩位三通電磁閥，使得采樣煙氣匯流管處的氣路處于打開狀態，排空煙氣匯流管處的氣路處于關閉狀態，過濾后的所有煙氣直接沿著采樣煙氣匯流管進入煙氣分析儀進行煙氣分析；