CN103837378A - 烟气脱硝的采样装置及分析系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了烟气脱硝的取样装置及分析系统、方法，所述取样装置包括过滤器；进一步包括：第一管，所述第一管两端开口，其中一端设置在烟气通道的壁上，另一端深入到所述烟气通道内部；第二管，所述第二管至少部分地设置在所述第一管内并具有出口，所述过滤器设置在所述第二管上，第二管的内部通过所述出口连通下游，并通过所述过滤器连通烟气通道内部。本发明具有结构简单、维护方便、工作性能好等优点。

Description

烟气脱硝的采样装置及分析系统、方法

技术领域

本发明涉及气体采样，特别涉及烟气脱硝的采样装置及分析系统、方法。

背景技术

根据国家环保法律法规要求，电厂、水泥、冶金等工艺排放的烟气均需要做脱硝(NO)处理，采用的技术路线为：应用氨水、尿素、液氨作为还原剂进行脱硝，但过多的喷氨会造成氨逃逸，而逃逸的氨会污染环境、腐蚀设备、生成氨盐而堵塞设备(逃逸氨在220度以下会与SO3形成硫酸氢氨，堵塞流路和设备)。因此，需要安装分析设备区监测脱硝后烟气中的成分，防止因为氨逃逸而造成的不利影响。

目前，现有技术中多采用采样方式检测工况内的微量逃逸氨气。由于烟气脱硝工况比较复杂，为高温、高粉尘、高水分、高腐蚀环境，故，必须对整个取样装置进行全程伴热，不能留有冷点，同时需过滤掉烟气中的粉尘，使得干净的气体流向分析装置中，对NO、O₂、NH₃等组份进行分析!

图1示意性地给出了现有技术中的采样装置结构简图，如图1所示，过滤器41设置在腔体31内，腔体外设有加热块32。当带有粉尘的气体通过过滤器41时，经过过滤，粉尘积留在过滤器的表面。该方案具有一些不足，如：

采样管22通过其法兰焊接在焊接管21法兰上，拆卸维护麻烦；一旦安装后，无法调整采样管在烟气通道11内的采样点的位置。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构简单、维护方便的烟气脱硝的取样装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

烟气脱硝的取样装置，所述取样装置包括过滤器；所述取样装置进一步包括：

第一管，所述第一管两端开口，其中一端设置在所述烟气通道的壁上，另一端深入到所述烟气通道内部；

第二管，所述第二管至少部分地设置在所述第一管内并具有出口，所述过滤器设置在所述第二管上，第二管的内部通过所述出口连通下游，并通过所述过滤器连通烟气通道内部。

根据上述的取样装置，优选地，所述第二管通过连接部件设置在所述第一管上或所述烟气通道的壁上。

根据上述的取样装置，可选地，所述过滤器进一步包括：

第一过滤部件、第二过滤部件，所述烟气通道内的烟气依次经过第一过滤部件、第二过滤部件后进入所述第二管的内部。

根据上述的取样装置，优选地，所述过滤器设置在所述第一管的深入所述烟气通道内的端部。

根据上述的取样装置，可选地，所述取样装置进一步包括：

第一法兰，所述第一法兰固定在所述烟气通道的外壁上，所述第一管的一端连接所述第一法兰；

第二法兰，所述第二法兰固定在所述第一法兰的外壁上，所述第二管的一端连接所述第二法兰。

本发明还提供了一种结构简单、维护方便、适应能力强的烟气脱硝分析系统。该发明目的通过以下技术方案得以实现：

烟气脱硝分析系统，所述分析系统包括取样装置、分析装置，其特征在于：

所述取样装置采用上述的取样装置；

流路切换装置，所述流路切换装置设置在所述取样装置和分析装置之间的流路上，用于使所述分析装置及清洗气体选择性地连通所述取样装置。

本发明还提供了上述空气调节系统的工作方法，具体为：

烟气脱硝分析系统的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

深入到烟气通道内的第一管抵御烟气的冲刷，烟气通道内的烟气经过过滤器后进入第二管内；

第二管内的气体通过出口传输到下游的分析装置，从而获知所述烟气通道内烟气的组分含量；

流路切换装置切换，使得清洗气体从所述进口进入所述第二管内，反向清洗积累在所述过滤器上的固体颗粒物。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、根据采样点位置的要求，可以把过滤器设置在深入到烟气通道内的第一管上不同位置；烟气通道内的烟气伴热了过滤器，无需单独的加热块，结构简单；

2、第二管通过螺栓等安装部件(非焊接)固定在第一管或烟气通道的壁上，方便拆卸第二管，以维护过滤器，方便快捷。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为现有技术中采样装置的结构简图；

图2为本发明的采样装置的结构简图。

具体实施方式

图2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图2示意性地给出了本发明实施例的烟气脱硝的采样装置的结构简图，如图2所示，所述采样装置包括：

过滤器71，所述过滤器71可采用不锈钢丝网过滤器、烧结过滤器等过滤器，采用的过滤器类型及过滤精度根据具体应用场合及需求来决定；

第一管51，所述第一管51两端开口，其中一端设置在烟气通道11的壁上，另一端深入到烟气通道内部；所述第一管应采用耐冲刷、耐腐蚀的材料，在烟气通道内出现大块颗粒物时，如水泥炉窑内，所述第一管还应满足耐冲击的要求，采用高强度材料，如不锈钢；

第二管61，所述第二管61至少部分地设置在所述第一管内并具有出口62，所述第二管通过连接部件设置在所述第一管上或烟气通道的壁上，便于安装、拆卸；所述过滤器设置在所述第二管上，对应于采样点的位置，第二管的内部通过所述出口连通下游，并通过所述过滤器连通烟气通道内部；使得烟气通道内的取样点的烟气通过过滤器后进入第二管内，再从出口排往下游。所述第二管应采用耐冲刷、耐腐蚀的材料，在烟气通道内出现大块颗粒物时，如水泥炉窑内，所述第二管还应满足耐冲击的要求，采用高强度材料，如不锈钢。

烟气脱硝分析系统，所述分析系统包括：

采样装置，具体采用本实施例的上述采样装置；

流路切换装置，所述流路切换装置设置在采样装置和分析装置之间，用于使外界清洗气体、分析装置选择性地连通所述采样装置；使得烟气正向通过过滤器、第二管内部、出口而进入分析装置内，清洗气体反向通过出口、第二管内部、过滤器而进入烟气通道内；

分析装置，所述分析装置用于分析气体中各组分的含量，如氨气含量。分析技术可采用光谱技术、电化学传感技术等技术；

加热装置及伴热管线，这些都是本领域的现有技术，在此不再详述。

烟气脱硝的分析方法，也即上述分析系统的工作方法，包括以下步骤：

深入到烟气通道内的第一管抵御烟气的冲刷，烟气通道内的烟气经过过滤器后进入第二管内；

第二管内的气体通过出口传输到下游的分析装置，从而获知所述烟气通道内烟气的组分含量；

流路切换装置切换，使得清洗气体从所述进口进入所述第二管内，反向清洗积累在所述过滤器上的固体颗粒物。

实施例2：

根据实施例1的分析系统及方法在水泥炉窑烟气脱硝中的应用例。

在该应用例的分析系统中，第一管和第二管均采用耐冲刷、耐腐蚀的高强度不锈钢，第一管的一端通过第一法兰焊接在水泥炉窑壁上；第二管全部处于第一管内，且一端通过第二法兰固定在第一法兰的壁上，通过螺栓固定(非焊接)，便于安装和拆卸。过滤器采用双层不锈钢丝网，外层为1500目，内层为1800目，具体设置在第二管的一端，同时处于第一管的开口端。流路切换装置采用三通阀，使得高压氮气源、分析装置选择性地连通第二管的出口。

上述分析系统的工作方法为：

深入到烟气通道内的第一管抵御烟气的冲刷，使得第二管免受烟气的强力冲击、冲刷，烟气经过过滤器后进入第一管内；

第二管内的气体通过出口传输到下游的分析装置，从而获知所述烟气的组分含量；

三通阀切换，使得高压氮气从所述进口进入所述第二管内，反向清洗积累在所述过滤器上的粉尘等固体颗粒物。

Claims (7)

1.烟气脱硝的取样装置，所述取样装置包括过滤器；其特征在于：所述取样装置进一步包括：

第一管，所述第一管两端开口，其中一端设置在烟气通道的壁上，另一端深入到所述烟气通道内部；

第二管，所述第二管至少部分地设置在所述第一管内并具有出口，所述过滤器设置在所述第二管上，第二管的内部通过所述出口连通下游，并通过所述过滤器连通烟气通道内部。

2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于：所述第二管通过连接部件设置在所述第一管上或所述烟气通道的壁上。

3.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于：所述过滤器进一步包括：

第一过滤部件、第二过滤部件，所述烟气通道内的烟气依次经过第一过滤部件、第二过滤部件后进入所述第二管的内部。

4.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于：所述过滤器设置在所述第一管的深入所述烟气通道内的端部。

5.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于：所述取样装置进一步包括：

第一法兰，所述第一法兰固定在所述烟气通道的外壁上，所述第一管的一端连接所述第一法兰；

第二法兰，所述第二法兰固定在所述第一法兰的外壁上，所述第二管的一端连接所述第二法兰。

6.烟气脱硝分析系统，所述分析系统包括取样装置、分析装置，其特征在于：

所述取样装置采用权利要求1至5任一所述的取样装置；

流路切换装置，所述流路切换装置设置在所述取样装置和分析装置之间的流路上，用于使所述分析装置及清洗气体选择性地连通所述取样装置。

7.根据权利要求6所述的分析系统的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

深入到烟气通道内的第一管抵御烟气的冲刷，烟气通道内的烟气经过过滤器后进入第二管内；

第二管内的气体通过出口传输到下游的分析装置，从而获知所述烟气通道内烟气的组分含量；

流路切换装置切换，使得清洗气体从所述进口进入所述第二管内，反向清洗积累在所述过滤器上的固体颗粒物。

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