[發明專利]一種快速檢測煙氣中氮氧化物濃度及其空間分布的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810566192.0
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108398301A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 謝京濤;張洪來;冉啟發
• 申請（專利權）人: 天津拓科思科技有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種快速檢測煙氣中氮氧化物濃度及其空間分布的方法及裝置，屬于氣體取樣測量技術領域，其包括基準采樣管路和多點空間采樣管路，基準采樣管路和多點空間采樣管路中均設置快速通道，多點空間采樣管路中快速通道的前端連接多根取樣支管，取樣支管上設置開關閥。該裝置由于設置了快速通道，可用大流量的快速通道將煙氣輸送至檢測設備間后再從快速通道上取樣并檢測，減短了采樣管的長度，大大縮短了檢測滯后時間，在此基礎上需要監測空間分布時，則由多點空間采樣管路與基準采樣管路交替送樣，通過開關閥切換多點空間采樣管路的取樣點，完成空間各點的輪測，同時維持了基準采樣管路的送樣，維持了噴氨總量的持續穩定控制。

技術領域

本發明屬于氣體取樣檢測技術領域，具體涉及一種快速檢測煙氣中氮氧化物濃度及其空間分布的方法及裝置。

背景技術

隨著環保意識的提高，脫硝系統已成為各種工業鍋爐的必備系統。目前的脫硝系統廣泛采用選擇性催化還原（SCR）技術，原理是以NH₃為還原劑，將煙氣中的NO_X選擇催化還原為無害的N₂和H₂O，實現脫硝的目的。在脫硝的過程中，如果施加NH₃的量較少，則不能徹底催化還原煙氣中的NO_X，使得脫硝效率低下，煙氣排放不達標；如果施加NH₃的量較多，則又會造成NH₃過量，一方面增加成本，另一方面再次造成空氣污染，并且過量的NH₃容易與煙氣中的SO₃反應生成硫酸氫銨等銨鹽，銨鹽產生沉積易堵塞和腐蝕催化劑及設備，進一步降低脫硝率。可見，脫硝系統中的噴氨控制水平關系到系統的經濟、環保和生產安全等多方效益。

現有的脫硝系統，一般在脫硝反應器出氣口端的煙道上設置采樣管，由采樣管將樣氣傳送給檢測儀表柜內進行檢測，作為噴氨量的調節依據。由于脫硝反應器的有效反應溫度在320℃～400℃之間，為了維持煙氣較高的溫度，一般除塵之前進行脫硝，故樣氣中含有大量煙塵。需要在采樣管上設置濾芯做除塵和脫水處理后再送給精密的氮氧化物濃度檢測儀，以維持其較高的檢測精度和使用壽命。

此種結構的脫硝檢測系統，取樣的風量越大，濾芯越容易被煙塵堵塞，需要頻繁清理，而在清理和清理后的恢復期內均中斷送樣。而樣氣所需要的量比較小，可以通過降低樣氣的流量來減少濾芯清理的頻率，但這樣使得送樣檢測時間更加滯后，滯后時間一般在5分鐘以上，而煙氣的成分隨鍋爐瞬息萬變的燃燒情況變化，使得總噴氨量的調節節奏無法跟上煙氣成分變化的步伐。

現實中，由于煙道較為寬闊，脫硝反應器截面較大，因此采用多點噴氨，而上述測量方式只是對煙道某一點氮氧化物濃度的測量，無法反映氮氧化物濃度在煙道截面內的分布情況，也就無法實現各點噴氨量的調節。使得目前的脫硝處理有時出現氮氧化物排放超標，有時氨逃逸嚴重，控制效果不佳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種快速檢測煙氣中氮氧化物濃度及其空間分布的方法及裝置，能夠快速檢測煙氣中的氮氧化物濃度，并監測氮氧化物的空間分布情況。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：設計一種快速檢測煙氣中氮氧化物濃度及其空間分布的方法，其特征在于：包括基準采樣管路和多點空間采樣管路，基準采樣管路和多點空間采樣管路中均設置快速通道，多點空間采樣管路中快速通道的前端連接多根取樣支管，取樣支管上設置開關閥，檢測步驟依次如下：

（1）開通基準采樣管路，將煙氣通過快速通道取出，然后從快速通道上取樣并檢測，作為調整噴氨量的依據；

（2）監測空間分布時，開通多點空間采樣管路，通過取樣支管將煙道中一點的煙氣送至快速通道，從快速通道上取出樣氣，基準采樣管路與多點空間采樣管路交替送樣，通過開關閥切換多點空間采樣管路的取樣點，直至多點空間采樣管將所管各點輪測完畢；

（3）循環執行步驟（1）和（2），直至停止檢測。