CN104007072A - 用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,属一种气体测量装置,所述测量装置包括MO1取样单元、MO2加热气舱单元、M03真空单元与M04电气控制单元,通过将原位氨逃逸测量法替换为与其原理基本相同的抽取法测量氨逃逸测量技术,直接通过M01取样单元中的取样管在线抽取烟道中的样气传输至后续的MO2加热气舱单元中进行测量,系统响应时间较快,可以达到秒级测量。抽取法测量是将待测烟气从烟道中抽取出来,进行灰尘过滤处理,这样最大的优点是将灰尘对激光的干扰减小,极大的提高系统的稳定性和可靠性。并且检测气池可采用不锈钢管制成,从而结构稳定,不会发生热不规则变形,不会导致激光线跑偏现象,导致信号丢失问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体测量装置,更具体的说,本发明主要涉及一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置。
背景技术
当前,随着国内燃煤发电厂脱硝改造大规模的进行,目前国内燃煤发电厂脱硝主要工艺方法为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction简称SCR法)脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。将氨气喷入火电厂锅炉燃煤产生的烟气中;把含有NH3(气)的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器;在催化剂的作用下,喷入的NH3(气)同NOx发生反应,将烟气中的NOx转化成H2O和N2等过程,脱硝效率≥90%,在工艺过程中,有少量氨气未参与还原反应,将出SCR脱硝反应器出口逃逸出去,此部分的氨气叫做逃逸氨(也叫氨逃逸),按照行业一般设计要求, 正常工况下,SCR氨逃逸小于3PPM,或者叫逃逸氨浓度小于3PPM。一般清况下,SCR脱硝反应器出口的工作参数如下:
1 气态SO2 大于 2000PPm;
2 气态S03 大于 20PPm;
3 水蒸汽体积比3%至5%之间;
4 烟气温度260℃至380℃之间;
5 烟气含尘量30g/Nm3至50g/Nm3 之间;
6 烟道工作压力微负压;
6 烟道结构为矩形钢结构烟道,长*高尺寸在6000*8000(mm)以上;
6 烟气流速在5至15米/秒;
总体来说,属于高含尘、高温、高水分、且有一定的腐蚀性气体,待测工作环境高温、振动、室外环境。
目前国内外测量氨逃逸的在线测量方法,主要为TDLAS激光原位测量法,(TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的简称)。中文翻译为可调谐半导体激光吸收光谱,该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。 激光原位在线TDLAS技术的特点是:分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。TDLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等多种领域。但是国内外的国情不同,激光原位在线测量发电厂逃逸氨的案例在欧美国家不多并且极为罕见,主要原因是欧美国家燃煤发电厂脱硝工程氨逃逸检测为非连续在线测量,为定期抽取检查测量。我国发电厂逃逸氨的测量为连续在线测量。
当前,随着国内电站大规模脱硝工程改造,应用TDLAS技术进行原位安装法测量电站脱硝反应器的氨逃逸的技术较多,从目前工程实践上来看,普遍存在如下缺点:一是由于我国燃煤发电厂多燃烧高灰分燃煤,同时SCR脱硝反应器布置在除尘器之前,因此SCR脱硝反应器出口烟气含尘量很高,在30g/Nm3 至 50g/Nm3之间,属于高含尘烟气。相对比冶金、钢铁、化工等领域烟气烟尘含量高很多。激光传过待测样气,产生大量的光线折射和漫反射,严重影响了激光穿透能力,导致激光透光率低,因此导致测量偏差大,甚至测量不出来。二是发电厂脱硝反应器出口烟道截面尺寸较大,且为钢结构烟道,在机组冷态工矿下安装,机组投入运行后,烟道温度升高,烟道有不规则的形变,因为导致激光光束偏离原来冷态路线,导致激光信号丢失,从而引起测量错误或测量无信号。三是因为TDLAS激光仪表需要定期标定,否则,运行时间一长,会引起数据漂移。标定时需要从现场拆卸后进行标定,因为现场通讯电缆和光缆已经封闭在线盒中,标定十分困难,基本无法实现定期标定。因此,从过去两年实践情况上来看,原位在线激光分析法进行氨逃逸不太适合于燃煤发电厂,无法解决上述三大问题。为此,我们提出采用烟气抽取法进行逃逸氨测量。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足,提供一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,以期望解决现有技术中直接采用激光原位测量氨气存在的因烟气的高含尘量导致测量偏差大,因烟道的不规则形变导致激光光束偏离原来冷态路线造成激光信号丢失,以及装置激光测量仪标定困难等技术问题。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
本发明所提供的一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,所述测量装置包括:
MO1取样单元,包括取样腔,所述取样腔的前端安装有取样管,所述取样管与取样腔相连通,所述取样腔的内部还安装有用于过滤由取样管引入样气的一级过滤器,所述取样腔还通过伴热取样管线与加热气舱相连通,用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱;
MO2加热气舱单元,包括加热气舱,所述加热气舱的内部安装有用于过滤来自于MO1取样单元的样气的二级过滤器,所述二级过滤器还通过管道接入汇气排,所述汇气排通过管道与检测气池相连通,所述检测气池的两端分别安装有激光检测器的发射端与接收端,且检测气池还通过管道与疏水冷却器相连通,用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量;所述加热气舱的内部还安装有加热强制风循环系统,用于维持加热气舱内部的温度;
M03真空单元,包括疏水冷却器,所述疏水冷却器通过管道与疏水排空口相连通,所述疏水冷却器与疏水排空口之间的管道上设有第八电磁阀;所述疏水冷却器还通过管道与真空泵相连通,所述真空泵与疏水冷却器之间的管道上还设有第六电磁阀,用于由真空泵在检测气池、汇气排、二级过滤器、取样腔与一级过滤器相互之间的管道导通时,使检测气池、汇气排、二级过滤器、取样腔与一级过滤器的内部形成真空负压,从而使样气依次进入MO1取样单元与MO2加热气舱单元。
作为优选,进一步的技术方案是:所述取样腔的外部还安装有加热结构,用于维持取样腔内部的样气的温度。
更进一步的技术方案是:所述MO1取样单元中还包括反吹子单元,所述反吹子单元中设有加热器,所述加热器分别通过两路管道与取样腔相连通,且两路管道上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀,其中一路管道的出口置于一级过滤器附近,另一管道的出口置于一级过滤器的后端;所述一级过滤器与伴热取样管线之间还安装有气动关断阀,所述气动关断阀通过气源管道接入压缩空气总门,所述气源管道上安装有第三电磁阀;用于在取样腔反吹的过程中使来自于压缩空气总门的压缩空气进入加热器中加热,加热后再由加热器与取样腔之间的两路管道同时进入取样腔中完成反吹,且由压缩空气总门向气动关断阀提供开启与关闭的动力。
更进一步的技术方案是:所述二级过滤器与汇气排之间的管道上依次安装有调节阀、高温流量计与止回阀;所述汇气排通过管道与检测气池的样气入口相连通。
更进一步的技术方案是:所述二次过滤器为并排安装的三个,且均由伴热取样管线与取样腔相连通;所述汇气排还通过管道与标气入口相连通,所述汇气排与标气入口之间的管道上安装有第九电磁阀;所述汇气排还通过管道与压缩空气总门相连通,所述压缩空气总门与汇气排之间的管道上安装有第四电磁阀;所述压缩空气总门与汇气排之间的管道还通过第一支路管道延伸至激光检测器的发射端附近,并同时与热气舱相连通,所述第一支路管道上安装有第五电磁阀,用于向激光检测器的发射端提供仪表冷却风;所述热气舱还通过管道延伸至激光检测器的接收端附近,用于向激光检测器的接收端提供仪表冷却风。
更进一步的技术方案是:所述检测气池上还安装有热电阻与真空压力表,用于测量检测气池内部样气的温度与压力,所述汇气排与标气入口之间的管道还并联有第二支路管道,所述第二支路管道上安装有第一手动排空阀。
更进一步的技术方案是:所述M03真空单元中还包括备用真空泵,所述备用真空泵通过管道与疏水冷却器相连通,且备用真空泵与疏水冷却器之间的管道上安装有第七电磁阀。
更进一步的技术方案是:所述疏水冷却器与真空泵、备用真空泵之间的管道上还安装有针形调节阀与温度流量计;所述疏水冷却器与疏水排空口之间的管道还并联有第三支路管道,所述第三支路管道上安装有第二手动排空阀。
更进一步的技术方案是:所述的测量装置还包括M04电气控制单元,所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀均接入M04电气控制单元,用于由M04电气控制单元按照测量装置不同的工作状态控制各个电磁阀的开启与关闭。
更进一步的技术方案是:所述检测气池为不锈钢管,且不锈钢管的端部设有用于安装激光检测器的发射端与接收端的法兰结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果之一是:通过将原位氨逃逸测量法替换为与其原理基本相同的抽取法测量氨逃逸测量技术,直接通过M01取样单元中的取样管在线抽取烟道中的样气传输至后续的MO2加热气舱单元中进行测量,系统响应时间较快,可以达到秒级测量。抽取法测量是将待测烟气从烟道中抽取出来,进行灰尘过滤处理,这样最大的优点是将灰尘对激光的干扰减小,极大的提高系统的稳定性和可靠性。并且检测气池可采用不锈钢管制成,从而结构稳定,不会发生热不规则变形,不会导致激光线跑偏现象,导致信号丢失问题。同时本发明所提供的一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置结构简单,分体式的单元结构有利于后期对激光检测仪进行标定,可安装于各类脱硝反应器进行氨气在线检测,且尤其适宜作为发电厂SCR脱硝反应器出口的氨逃逸检测装置。
附图说明
图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图;
图2为本发明一个实施例中抽取法测量氨逃逸测量技术的主要流程图;
图中,1为MO1取样单元、101为取样腔、102为取样管、103为一级过滤器、2为MO2加热气舱单元、201为加热气舱、202为二级过滤器、203为汇气排、204为检测气池、205为检测器的发射端、206为检测器的接收端、207为调节阀、208为高温流量计、209为止回阀、210为第九电磁阀、211为第四电磁阀、212为第一支路管道、213为第五电磁阀、214为热电阻、215为真空压力表、216为第二支路管道、217为第一手动排空阀、3为M03真空单元、301为疏水冷却器、302为疏水排空口、303为第八电磁阀、304为真空泵、305为第六电磁阀、306为备用真空泵、307为针形调节阀、308为第三支路管道、309为第二手动排空阀、310为第七电磁阀、31为反吹子单元、311为加热器、312为第一电磁阀、313为第二电磁阀、314为气动关断阀、315为气源管道、316为第三电磁阀、4为M04电气控制单元、5为压缩空气总门、6为标气入口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参考图1所示,本发明的一个实施例是一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,在本实施例中,该测量装置包括:
MO1取样单元1,包括取样腔101,所述取样腔101的前端安装有取样管102,所述取样管102与取样腔101相连通,所述取样腔101的内部还安装有用于过滤由取样管102引入样气的一级过滤器103,所述取样腔101还通过伴热取样管线104与加热气舱201相连通,用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱201;伴热取样管线104的作用是避免样气在传输过程中温度降低;前述一级过滤器103的过滤精度优选为2微米左右;
MO2加热气舱单元2,包括加热气舱201,所述加热气舱201的内部安装有用于过滤来自于MO1取样单元1的样气的二级过滤器202,所述二级过滤器202还通过管道接入汇气排203,所述汇气排203通过管道与检测气池204相连通,所述检测气池204的两端分别安装有激光检测器的发射端205与接收端206,且检测气池204还通过管道与疏水冷却器301相连通,用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量;所述加热气舱201的内部还安装有加热强制风循环系统,用于维持加热气舱201内部的温度;前述二级过滤器202的过滤精度为0.1微米左右;
M03真空单元3,包括疏水冷却器301,所述疏水冷却器301通过管道与疏水排空口302相连通,所述疏水冷却器301与疏水排空口302之间的管道上设有第八电磁阀303;所述疏水冷却器301还通过管道与真空泵304相连通,所述真空泵304与疏水冷却器301之间的管道上还设有第六电磁阀305,用于由真空泵304在检测气池204、汇气排203、二级过滤器202、取样腔101与一级过滤器103相互之间的管道导通时,使检测气池204、汇气排203、二级过滤器202、取样腔101与一级过滤器103的内部形成真空负压,从而使样气依次进入MO1取样单元与MO2加热气舱单元2。
结合图2所示,在本实施例中,抽取法测量氨逃逸测量技术的主要流程为待测烟气首先经过M01取样单元的取样管抽取出来,在M01取样单元完成一级烟气过滤,然后经过高温伴热管线(伴热温度180℃),进行M02加热气舱单元,在M02加热气舱单元,加热气舱单元主要完成二级过滤,汇流,进入加热单元的检测气室。其中加热单元作用是将待测样气温度保持在220℃左右。然后待测样气进入M03真空单元,真空单元主要样气降温、气体除水,进入真空泵,然后排入大气中。
根据本发明的另一实施例中,为避免NH3溶于管道凝结水中,取样腔101的外部还安装有加热结构,用于维持取样腔101内部的样气的温度,最好使样气始终维持在180摄氏度左右。
再参考图1所示,在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中,为避免M01取样装置内的灰尘过多影响气体取样,在MO1取样单元中还可增设反吹子单元31,该反吹子单元31中设有加热器311,该加热器最好采用铸铝电加热器,并将该加热器311分别通过两路管道与取样腔101相连通,且在两路管道上分别安装有第一电磁阀312与第二电磁阀313,其中一路管道的出口置于一级过滤器103附近,另一管道的出口置于一级过滤器103的后端;所述一级过滤器103与伴热取样管线104之间还安装有气动关断阀314,所述气动关断阀314通过气源管道315接入压缩空气总门5,所述气源管道315上安装有第三电磁阀316;用于在取样腔101反吹的过程中使来自于压缩空气总门5的压缩空气进入加热器311中加热,加热后再由加热器311与取样腔101之间的两路管道同时进入取样腔101中完成反吹,且由压缩空气总门5向气动关断阀314提供开启与关闭的动力。
进一步的,为使MO2加热气舱单元2中流经气体的可调性,还可在二级过滤器202与汇气排203之间的管道上依次安装有调节阀207(该调节阀最好采用针形调节阀)、高温流量计208与止回阀209;所述汇气排203通过管道与检测气池204的样气入口相连通。并且为增加二级过滤的样气的效率,还可将上述二级过滤器202设置为并排安装的三个,且均由伴热取样管线104与取样腔101相连通;所述汇气排203还通过管道与标气入口6相连通,所述汇气排203与标气入口6之间的管道上安装有第九电磁阀210;所述汇气排203还通过管道与压缩空气总门5相连通,所述压缩空气总门5与汇气排203之间的管道上安装有第四电磁阀211;所述压缩空气总门5与汇气排203之间的管道还通过第一支路管道212延伸至激光检测器的发射端205附近,并同时与加热气舱201相连通,所述第一支路管道212上安装有第五电磁阀213,用于向激光检测器的发射端205提供仪表冷却风;所述加热气舱201还通过管道延伸至激光检测器的接收端206附近,用于向激光检测器的接收端206提供仪表冷却风。
上述与压缩空气总门5连通的管道上还可增设减压阀来调节压缩空气的压力,保证系装置中的哥哥单元正常运行。
优选地,上述检测气池204上还安装有热电阻214与真空压力表215,用于测量检测气池204内部样气的温度与压力,所述汇气排203与标气入口6之间的管道还并联有第二支路管道216,所述第二支路管道216上安装有第一手动排空阀217。 而检测气池204最好采用不锈钢管,且不锈钢管的端部设有用于安装激光检测器的发射端205与接收端206的法兰结构。不锈钢管作为检测气池204后结构稳定,不会发生热不规则变形,不会导致激光线跑偏现象,导致信号丢失问题。
为保证装置中各单元真空状态的可靠性与稳定性,在本发明的另一实施例中,可再在M03真空单元3中增设一台备用真空泵306,并将该备用真空泵306通过管道与疏水冷却器301相连通,且备用真空泵306与疏水冷却器301之间的管道上安装有第七电磁阀310。
另一方面,为增加M03真空单元的可调性,可在疏水冷却器301与真空泵304、备用真空泵306之间的管道上安装针形调节阀307与温度流量计311;并在疏水冷却器301与疏水排空口302之间的管道并联第三支路管道308,在第三支路管道308上安装第二手动排空阀309。
正如上述实施例所提到的,装置中采用了多个电磁阀,而由电磁阀的功能可知,其可根据逻辑控制实现开启与关闭的状态,因此上述实施例中的测量装置中还可以增设M04电气控制单元4,并将上述第一电磁阀312、第二电磁阀313、第三电磁阀316、第四电磁阀211、第五电磁阀213、第六电磁阀305、第七电磁阀310、第八电磁阀303、第九电磁阀210均接入M04电气控制单元4,用于由M04电气控制单元4按照测量装置不同的工作状态控制各个电磁阀的开启与关闭,例如实现样气在线检测、反吹扫与校准标定等功能。
下面再结合装置实现抽取法测量氨逃逸测量技术的具体步骤,对本上述几个实施例所述的测量装置结构做进一步的说明:
取样单元的作用是完成从烟道中取样,待测样气在真空系统作用下,由烟道经过取样管抽出,进入取样腔,取样腔布置由过滤器,绝大部分灰尘在此被过滤到取样腔中。过滤后气体经过气动截止阀PV1 进入高温伴热取样管线进入M02加热气舱单元。
而为了防止积灰过多造成堵塞,取样单元具有反吹功能,由过滤的压缩空气(压力6bar左右)经过加热器331,空气温度升高至180℃左右,经过第一电磁阀进312入取样腔,将取样腔的积灰吹回烟道。同时升温后压缩空气经过第二电磁阀对一级过滤器103的滤芯进行反方向吹扫,将滤芯的中灰尘吹扫至烟道。 为了防止吹扫后压缩空气进入后面的M02加热气舱单元,同时保持吹扫压力,设置一个气动关断阀314,由第三电磁阀316提供控制气源。当在第一电磁阀312和第二电磁阀313打开时,取样单元进入吹扫状态,此时第三电磁阀316打开,气动管段阀314 关闭。
正常情况下,取样单元每工作1小时,反吹5分钟。正常连续取样,各设备状态如下:
1)第一电磁阀312、第二电磁阀313、第三电磁阀316、第四电磁阀211关闭状态;
2)第八电磁阀、第九电磁阀关闭;
3)真空泵304或者备用真空泵306轮流运行;
a)真空泵304入口的第六电磁阀305打开与真空泵304运行,且备用入口第七电磁阀310关闭与备用真空泵306停止;
b)备用真空泵306入口第七电磁阀打开与备用真空泵306运行且真空泵304入口第六电磁阀关闭与真空泵304停止;
4)第一手动排空阀217关闭、第一手动排空阀309关闭;
5)取样单元气动关断阀314打开;
自动吹扫过程中,各电磁阀及其他阀门的状态如下:
外反吹第一电磁阀3012、第二电磁阀313、第三电磁阀316、第四电磁阀211呈打开状态,疏水器排水电磁阀EV8打开;
真空泵304的第六电磁阀305、备用真空泵306的第七电磁阀310、标气入口的第九电磁阀210关闭;
第一手动排空阀217关闭、第二手动排空阀309关闭;
真空泵304与备用真空泵306均停止运行;
气动关断阀314关闭。
手动吹扫状态如下:
第一电磁阀312、第二电磁阀313、第三电磁阀316打开;
检测气池的第四电磁阀呈关闭状态,疏水冷却器301的第八电磁阀关闭;
真空泵304的第六电磁阀、备用真空泵306的第七电磁阀、标气入口的第九电磁阀关闭;
第一手动排空阀217关闭、第二手动排空阀309关闭;
真空泵304与备用真空泵306均停止运行;
气动关断阀314关闭。
M02加热气舱单元在检测装置连续取样的工作过程为:经过取样单元过滤后样气,通过伴热取样管线进入加热气舱201,首先进入二级过滤器202,然后进针型流量调节阀,经过高温流量计,进入止回阀,进入汇气排,进入检测气池。
检测气池的尺寸最好为为长度800mm直径40mm不绣钢316L管状结构,两侧有对接法兰。检测气池为本单元的核心部件,其设计为一侧进气,另外一侧出气。检测气池设置有测量气体温度热电阻和压力表,用于测量被测量气体的压力和温度。加热气舱设计有电加热强制风循环系统,保持整体气舱内部温度为220℃左右。气体经过加热气舱中检测气池时,完成气体中NH3的测量。
M03真空单元在检测装置连续取样的工作过程为:经过检测气池的样气,经过连接管路,进入真空单元,由于样气温度较高(220℃左右)和含有大量的水蒸汽,首先进入疏水冷却,进行散热降温和除水。疏水冷却器的作用是降低样气温度,气温度降低至50℃以下。在降温过程中形成的凝结水,经过管壁留至疏水器的下部。在取样单元吹扫过程中,通过打开第四电磁阀和第八电磁阀 ,在压缩空气的作用下,凝结水被吹出。
真空单元设计有两台隔膜真空泵,正常连续取样工况下,通过M04电气控制单元中的PLC控制真空泵运行和对应阀的切换。
检测装置的标定过程为:来自于标气入口6的标准气体可以通过第一手动排空阀217或者第九电磁阀210进入汇气排203,然后进入检测气池204,然后气体经过检测气池204进入疏水冷却器301经过第八电磁阀303排出。
标定过程中,各电磁阀及其他阀门的状态如下:
1)第一电磁阀312、第二电磁阀313、第三电磁阀316、第四电磁阀211、第五电磁阀213、第六电磁阀305、第七电磁阀310关闭;
2)第九电磁阀210打开、第八电磁阀303打开;
3)第一手动排空阀217与第二手动排空阀309关闭;
4)真空泵304与备用真空泵306停止运行;
5)加热气舱201的加热强制风循环系统的电源断开;
除上述以外,本发明还具有如下特点:
一、烟气滤尘处理,本系统设计有两级烟尘处理系统,一级过滤器和二级过滤器,一级过滤器滤芯为2微米的陶瓷过滤器或金属烧结网过滤器 ,二级过滤器滤芯为0.1微米的陶瓷过滤器。
二、抽取过程中,至气体检测气室之前,整段烟气工艺过程保持高温状态,全程保持在180℃ 至240℃之间,避免的水蒸汽的冷凝形成水滴带来的氨溶于水的问题。同时也避免NH3与SO3、H20反应生成NH4HSO4带来铵盐结晶和粘结问题。
三、检测装置的各个单元中整体为微负压状态,因此设计出高可靠性并且长期稳定的真空系统的极为重要,真空单元中采用两套并联运行的隔膜真空泵组作为本系统的真空系统,一台运行,一台备用,通过控制系统进行定期切换方式来保持系统的可靠性。
除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。
Claims (10)
1.一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于所述测量装置包括:
MO1取样单元(1),包括取样腔(101),所述取样腔(101)的前端安装有取样管(102),所述取样管(102)与取样腔(101)相连通,所述取样腔(101)的内部还安装有用于过滤由取样管(102)引入样气的一级过滤器(103),所述取样腔(101)还通过伴热取样管线(104)与加热气舱(201)相连通,用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱(201);
MO2加热气舱单元(2),包括加热气舱(201),所述加热气舱(201)的内部安装有用于过滤来自于MO1取样单元(1)的样气的二级过滤器(202),所述二级过滤器(202)还通过管道接入汇气排(203),所述汇气排(203)通过管道与检测气池(204)相连通,所述检测气池(204)的两端分别安装有激光检测器的发射端(205)与接收端(206),且检测气池(204)还通过管道与疏水冷却器(301)相连通,用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量;所述加热气舱(201)的内部还安装有加热强制风循环系统,用于维持加热气舱(201)内部的温度;
M03真空单元(3),包括疏水冷却器(301),所述疏水冷却器(301)通过管道与疏水排空口(302)相连通,所述疏水冷却器(301)与疏水排空口(302)之间的管道上设有第八电磁阀(303);所述疏水冷却器(301)还通过管道与真空泵(304)相连通,所述真空泵(304)与疏水冷却器(301)之间的管道上还设有第六电磁阀(305),用于由真空泵(304)在检测气池(204)、汇气排(203)、二级过滤器(202)、取样腔(101)与一级过滤器(103)相互之间的管道导通时,使检测气池(204)、汇气排(203)、二级过滤器(202)、取样腔(101)与一级过滤器(103)的内部形成真空负压,从而使样气依次进入MO1取样单元与MO2加热气舱单元(2)。
2.根据权利要求1所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述取样腔(101)的外部还安装有加热结构,用于维持取样腔(101)内部的样气的温度。
3.根据权利要求2所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述MO1取样单元中还包括反吹子单元(31),所述反吹子单元(31)中设有加热器(311),所述加热器(311)分别通过两路管道与取样腔(101)相连通,且两路管道上分别安装有第一电磁阀(312)与第二电磁阀(313),其中一路管道的出口置于一级过滤器(103)附近,另一管道的出口置于一级过滤器(103)的后端;所述一级过滤器(103)与伴热取样管线(104)之间还安装有气动关断阀(314),所述气动关断阀(314)通过气源管道(315)接入压缩空气总门(5),所述气源管道(315)上安装有第三电磁阀(316);用于在取样腔(101)反吹的过程中使来自于压缩空气总门(5)的压缩空气进入加热器(311)中加热,加热后再由加热器(311)与取样腔(101)之间的两路管道同时进入取样腔(101)中完成反吹,且由压缩空气总门(5)向气动关断阀(314)提供开启与关闭的动力。
4.根据权利要求1或3所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述二级过滤器(202)与汇气排(203)之间的管道上依次安装有调节阀(207)、高温流量计(208)与止回阀(209);所述汇气排(203)通过管道与检测气池(204)的样气入口相连通。
5.根据权利要求4所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述二级过滤器(202)为并排安装的三个,且均由伴热取样管线(104)与取样腔(101)相连通;所述汇气排(203)还通过管道与标气入口(6)相连通,所述汇气排(203)与标气入口(6)之间的管道上安装有第九电磁阀(210);所述汇气排(203)还通过管道与压缩空气总门(5)相连通,所述压缩空气总门(5)与汇气排(203)之间的管道上安装有第四电磁阀(211);所述压缩空气总门(5)与汇气排(203)之间的管道还通过第一支路管道(212)延伸至激光检测器的发射端(205)附近,并同时与加热气舱(201)相连通,所述第一支路管道(212)上安装有第五电磁阀(213),用于向激光检测器的发射端(205)提供仪表冷却风;所述加热气舱(201)还通过管道延伸至激光检测器的接收端(206)附近,用于向激光检测器的接收端(206)提供仪表冷却风。
6.根据权利要求5所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述检测气池(204)上还安装有热电阻(214)与真空压力表(215),用于测量检测气池(204)内部样气的温度与压力,所述汇气排(203)与标气入口(6)之间的管道还并联有第二支路管道(216),所述第二支路管道(216)上安装有第一手动排空阀(217)。
7.根据权利要求1或6所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述M03真空单元(3)中还包括备用真空泵(306),所述备用真空泵(306)通过管道与疏水冷却器(301)相连通,且备用真空泵(306)与疏水冷却器(301)之间的管道上安装有第七电磁阀(310)。
8.根据权利要求7所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述疏水冷却器(301)与真空泵(304)、备用真空泵(306)之间的管道上还安装有针形调节阀(307)与温度流量计(311);所述疏水冷却器(301)与疏水排空口(302)之间的管道还并联有第三支路管道(308),所述第三支路管道(308)上安装有第二手动排空阀(309)。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、8任意一项所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述的测量装置还包括M04电气控制单元(4),所述第一电磁阀(312)、第二电磁阀(313)、第三电磁阀(316)、第四电磁阀(211)、第五电磁阀(213)、第六电磁阀(305)、第七电磁阀(310)、第八电磁阀(303)、第九电磁阀(210)均接入M04电气控制单元(4),用于由M04电气控制单元(4)按照测量装置不同的工作状态控制各个电磁阀的开启与关闭。
10.根据权利要求1所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置,其特征在于:所述检测气池(204)为不锈钢管,且不锈钢管的端部设有用于安装激光检测器的发射端(205)与接收端(206)的法兰结构。
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