CN107703098A - 锅炉炉膛氮氧化物测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明锅炉炉膛氮氧化物测量装置，属于氮氧化物测量设备领域，特别涉及到一种用于监测锅炉炉膛内氮氧化物浓度的测量装置，包括激光发射机、发射端、接收端、信号放大器、氮氧化物分析仪；本发明有如下有益效果：能够解决目前没有测量锅炉炉膛内氮氧化物浓度测量装置的问题，通过测量锅炉炉膛内氮氧化物的浓度，来指导锅炉燃烧控制系统进行有效的调整，最终实现锅炉炉膛出口氮氧化物排放浓度降低，达到污染物减排的目的。
Description
技术领域
本发明属于氮氧化物测量设备领域，特别涉及到一种用于监测锅炉炉膛内氮氧化物浓度的测量装置。
背景技术
随着经济的发展，我们国家的环境污染，尤其是燃煤造成的空气污染越来越成为人们关注的热点话题。这几年来，随着一系列环保手段的实施，一定程度上降低了污染物的排放，但是这种治理不能从根本上解决问题，过高的治理成本使得雾霾越来越严重，从华北发展到现在的东北地区大面积雾霾。
要根治雾霾这个问题，必须从锅炉本身的燃烧控制着手。机动车行业从上个世纪60年代开始的排放治理，前后引入了电控化油器、电喷发动机、缸内直喷、三元催化净化、均质压燃等一代又一代的改进技术，让柴油机的NOx污染物从平均3000ppm降低到了30ppm以下，降低了接近100倍。
发电行业由于技术的限制，对于污染物的燃烧学控制一直还是空白。目前的污染控制都是在污染物产生之后采用脱硫脱硝工艺进行去除，处理成本极高，难以得到推广。并且目前市场上测量锅炉排放氮氧化物的装置安装位置距离锅炉炉膛出口最近的位置也只是在SCR脱硝装置入口，该位置氮氧化物的浓度分布情况与锅炉炉膛内分布情况差异很大，不能通过该处位置氮氧化物浓度情况来直观的调整锅炉燃烧。目前市场上只有激光测量炉膛内温度场的装置并没有激光测量炉膛内氮氧化物浓度分布情况的装置。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够准确测量锅炉炉膛内氮氧化物含量，能直观的指导电厂对锅炉运行方式进行调整，保证锅炉排放的氮氧化物浓度控制最低，达到污染物减排目的的测量装置。
一种锅炉炉膛氮氧化物测量装置，其特征是：包括激光发射机、发射端、接收端、信号放大器及氮氧化物分析仪；
所述激光发射机通过光纤与发射端连接，且激光发射机通过数据线与氮氧化物分析仪连接；
所述发射端设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述发射端上设置有一个以上光学镜头；
所述接收端设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述信号放大器通过光电转换器与接收端连接，且信号放大器与氮氧化物分析仪连接。
所述发射端上的光学镜头与光纤耦合连接。
所述发射端上的光学镜头由耐高温耐腐蚀材料制成。
所述信号放大器通过同轴电缆与氮氧化物分析仪连接。
通过上述设计，本发明有如下有益效果：能够解决目前没有测量锅炉炉膛内氮氧化物浓度测量装置的问题，通过测量锅炉炉膛内氮氧化物的浓度，来指导锅炉燃烧控制系统进行有效的调整，最终实现锅炉炉膛出口氮氧化物排放浓度降低，达到污染物减排的目的。
附图说明
图1为本发明的光路图。
图中1-激光发射机、2-发射端、3-接收端、4-信号放大器、5-氮氧化物分析仪。
具体实施方式
下面结合图示对本发明进行详细说明：
一种锅炉炉膛氮氧化物测量装置，其特征是：包括激光发射机1、发射端2、接收端3、信号放大器4及氮氧化物分析仪5；
所述激光发射机1通过光纤与发射端2连接，且激光发射机1通过数据线与氮氧化物分析仪5连接；
所述激光发射器1的功率较大，保证穿透炉膛内煤粉、烟尘、烟气混合物等被测介质；
所述发射端2设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述发射端2上设置有一个以上光学镜头；
所述接收端3设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述发射端2可同时发射多个激光光束与接收端3形成复杂的光束激光网络，覆盖整个炉膛内部的各个角落，能直观的指导电厂对锅炉运行方式进行调整，保证锅炉排放的氮氧化物浓度控制最低，达到污染物减排的目的，不同于目前市场上的单光束激光测量炉膛内烟气温度装置，极大的提高了测量精度。
所述信号放大器4通过光电转换器与接收端3连接，且信号放大器4与氮氧化物分析仪5连接。
所述发射端2上的光学镜头与光纤耦合连接。
所述发射端2上的光学镜头由耐高温耐腐蚀材料制成，可耐温800℃～1500℃，耐炉膛内酸性气体腐蚀，防止因为炉膛内的高温高尘环境腐蚀光学镜头，造成测量误差。
所述信号放大器4通过同轴电缆与氮氧化物分析仪5连接，信号放大器4将各个接收端3接收到的信息经过光电转换器处理为电信号，再经过信号放大器4放大处理发送给氮氧化物分析仪5。
开机后激光发射机1开始工作，产生的激光通过光纤传输给发射端2上的光学镜头进行发射，发射端2的数量依旧锅炉炉膛的体积及形状决定，发射端2上的光学镜头的数量及摆放角度也根据实际情况决定。
通过发射端2上各个光学镜头发射出的激光线束穿过被测气体，每个接收端3将接收到的激光信号通过光电转换器转换成电信号，通过数据线传送给信号放大器4，信号放大器4将收到的信号进行放大处理，通过同轴电缆传送给氮氧化物分析仪5，氮氧化物分析仪5将收到的信号与激光发射机1发送的信号进行比较，分析出锅炉炉膛内氮氧化物的分布及浓度情况。
工作人员根据氮氧化物分析仪5的信息对炉膛进行相应的操作，减少炉膛内的有害气体，防止污染环境。
Claims (4)
1.一种锅炉炉膛氮氧化物测量装置，其特征是：
包括激光发射机(1)、发射端(2)、接收端(3)、信号放大器(4)及氮氧化物分析仪(5)；
所述激光发射机(1)通过光纤与发射端(2)连接，且激光发射机(1)通过数据线与氮氧化物分析仪(5)连接；
所述发射端(2)设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述发射端(2)上设置有一个以上光学镜头；
所述接收端(3)设置在锅炉炉膛内壁上，且其数量为一个以上；
所述信号放大器(4)通过光电转换器与接收端(3)连接，且信号放大器(4)与氮氧化物分析仪(5)连接。
2.根据权利要求1所述的锅炉炉膛氮氧化物测量装置的光学镜头，其特征是：所述发射端(2)上的光学镜头与光纤耦合连接。
3.根据权利要求1所述的锅炉炉膛氮氧化物测量装置的光学镜头，其特征是：所述发射端(2)上的光学镜头由耐高温耐腐蚀材料制成。
4.根据权利要求1所述的锅炉炉膛氮氧化物测量装置，其特征是：所述信号放大器(4)通过同轴电缆与氮氧化物分析仪(5)连接。
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