[發(fā)明專利]一種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111766349A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳彪;吳賢豪;梁成思;陳臻;王維平;馮向東;高強生;劉春紅;童小忠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/24;G01N1/22;G01N1/34;B08B9/032;B01D46/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發(fā)明涉及分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)，包括脫硝凈煙氣采樣支管、顆粒物過濾器、電動閥門、氨分析儀、凈煙氣采樣母管、壓縮空氣管路和控制系統(tǒng)；若干根脫硝凈煙氣采樣支管等間距分布于SCR系統(tǒng)出口煙道水平截面，每根脫硝凈煙氣采樣支管依次通過顆粒物過濾器和電動閥門連接至氨分析儀，脫硝凈煙氣采樣支管和氨分析儀均連接至凈煙氣采樣母管。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用靈活分區(qū)閥門來實現(xiàn)氨逃逸全面監(jiān)測，截面氨逃逸水平代表性強，在較穩(wěn)定工況下可了解氨逃逸水平，結(jié)合NOx在線數(shù)據(jù)，評估噴氨單元質(zhì)量流量分配合理性，以及作為脫硝催化劑狀況初步評估及催化劑全生命周期預(yù)測的重要參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氨逃逸測量系統(tǒng)，尤其涉及一種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

氮氧化物是燃煤機(jī)組污染物排放的主要考核指標(biāo)之一，目前對煙氣中氮氧化物的治理主要是采用SCR(選擇性催化還原)脫硝技術(shù)。技術(shù)工藝流程：原煙氣先在噴氨格柵處與氨氣混合后通過SCR反應(yīng)器，數(shù)個均勻布置的噴嘴組成噴氨格柵，每個噴氨支路由對應(yīng)手動蝶閥來調(diào)節(jié)噴氨流量大小，反應(yīng)器內(nèi)布置兩層或三層催化劑，NH₃與NO_x在催化劑的作用下發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，其生成對N₂和H₂O，實現(xiàn)煙氣中O_x的脫除。在實際運行中，由于原煙氣中NOx濃度在煙道中的分布均勻性較差，在磨煤機(jī)切換過程中以及切換后原煙氣NOx在煙道中的分布規(guī)律都會發(fā)生較大的變化，特別是磨煤機(jī)切換或負(fù)荷變化后，由于對各噴氨支路的手動蝶閥開度不作調(diào)整，導(dǎo)致實際運行中脫硝反應(yīng)器各區(qū)域內(nèi)噴氨量大小與需要治理的NOx的量不相匹配，進(jìn)而造成局部氨逃逸過高。運行中氨逃逸量增多、空預(yù)器等設(shè)備堵塞、風(fēng)機(jī)單耗增大以及機(jī)組出力降低等諸多問題將會出現(xiàn)。

目前燃煤機(jī)組多采用單點式氨逃逸測量裝置，其原理是利用激光的單色性以及對特定氣體的吸收特性進(jìn)行分析。一般設(shè)計成探頭型的結(jié)構(gòu)，直接安裝在煙道上。一般情況下發(fā)射接收(R/S)單元安裝在煙道一側(cè)(對角安裝原位式)或兩側(cè)，激光通過發(fā)射端窗口進(jìn)入煙道，被接收端反射或接收后，進(jìn)入分析儀。發(fā)射光通過煙氣時對NH₃的吸收信息保留在光信號中，即形成吸收光譜，通過對吸收光譜的分析終得到NH₃的濃度信號。該方式數(shù)據(jù)代表性差，僅能代表極小區(qū)域氨逃逸情況；顆粒物濃度超過一定值，若激光功率低下，透射率不足，數(shù)據(jù)值偏低甚至無讀數(shù)；顆粒物濃度、發(fā)射端與接收端偏移都可能造成數(shù)據(jù)忽高忽低。

傳統(tǒng)的氨逃逸測量裝置布置于單側(cè)SCR反應(yīng)器的單側(cè)壁面，深度較淺，且僅為單點數(shù)據(jù)，影響運行人員對噴氨量與工況匹配程度的判斷，以及對下游設(shè)備空預(yù)器的運行保護(hù)。抽取式氨逃逸測量裝置抽取某一片特定區(qū)域內(nèi)煙氣，直接混合后在線測量，對于傳統(tǒng)測量方式而言提高了數(shù)據(jù)代表性，但無法進(jìn)一步體現(xiàn)整個截面的氨逃逸情況。

綜上所述，為消除上述采用傳統(tǒng)氨逃逸測量的弊端，亟需研發(fā)一種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)及方法。

這種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)，包括脫硝凈煙氣采樣支管、顆粒物過濾器、電動閥門、氨分析儀、凈煙氣采樣母管、壓縮空氣管路和控制系統(tǒng)；若干根脫硝凈煙氣采樣支管等間距分布于SCR系統(tǒng)出口煙道水平截面，每根脫硝凈煙氣采樣支管依次通過顆粒物過濾器和電動閥門連接至氨分析儀，脫硝凈煙氣采樣支管和氨分析儀均連接至凈煙氣采樣母管，顆粒物過濾器與電動閥門之間的管路上連接壓縮空氣管路，電動閥門連接控制系統(tǒng)。

作為優(yōu)選：脫硝凈煙氣采樣支管上均勻分布有采樣孔，采樣孔垂直向上布置。

作為優(yōu)選：電動閥門為遠(yuǎn)程控制閥門。

這種分區(qū)采樣的氨逃逸測量系統(tǒng)的測量方法，包括以下步驟：