CN201449347U - 套管式逃逸氨采样系统 - Google Patents

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Abstract

一种套管式逃逸氨采样系统，包括套管式采样探头，以及通过管道依次与套管式采样探头相连通的吸收瓶、干燥器和烟气采样仪，套管式采样探头包括设置在烟道内的过滤器，过滤器的一端与设置在烟道内的加长管相连通，另一端与外管相连通，所述的外管一端位于烟道内，另一端位于烟道外，且在外管内还设置有内管，内管处于烟道内高温烟气中的一端为内管热端，烟道外露出密封塞的一端处于大气环境为内管冷端，在外管的出口处即内管冷端设置有套装在内管上的密封塞，吸收瓶与内管的内管冷端相连通。能够减少现场试验操作步骤、提高样品采集的准确性，避免采样管路的有效成分(NH3)的损失，实现深度方向多点取样的套管式逃逸氨采样系统。

Description

套管式逃逸氨采样系统
技术领域
本实用新型涉及一种采样系统，具体涉及一种用于火力发电厂烟气脱硝装置出口烟气中逃逸氨(未反应NH3)样品采集的套管式逃逸氨采样系统。
背景技术
逃逸氨含量的大小是脱硝装置重要的性能指标，逃逸氨过高，会与烟气中的SO3反应，生成硫酸铵盐，黏附在下游空气预热器受热面，造成流通阻力升高。同时，过高的逃逸氨浓度会增加脱硝还原剂(NH3)的用量，增加脱硝装置的运行成本。因此，逃逸氨浓度的检测是新装置投产前考核指标，也是运行中要定期进行的工作。
检测方法是通过采样装置将烟气中的NH3吸收到低浓度硫酸溶液中，然后检测样品中NH4 +的含量。
在采样和分析两个步骤中，分析方法已经不存在问题，但采样系统需要认真设计。因为在烟气中还存在烟尘和SO3，当温度低于300℃时，会形成粘性的硫酸铵盐。采样系统既要滤除烟尘，也要保证NH3在采样路程中不损失。
在国外的应用中采用了沿程加热，过滤器位于烟道外，加热到300℃的方法。这种方法的不足之处有2点：需要电加热及温控系统，系统复杂，多点采样比较耗时；在烟尘过滤器的出口仍然存在低温点，部分NH3会在此处以硫酸铵盐形式滞留在壁面，由于无法收集到样品中，造成NH3在采样气体流通路径中的损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够简少现场试验操作步骤、提高样品采集的准确性，避免采样管路的有效成分(NH3)的损失，实现深度方向多点取样的套管式逃逸氨采样系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括套管式采样探头，以及通过管道依次与套管式采样探头相连通的吸收瓶、干燥器和烟气采样仪，套管式采样探头包括设置在烟道内的过滤器，过滤器的一端与设置在烟道内的加长管相连通，另一端与外管相连通，所述的外管一端位于烟道内，另一端位于烟道外，且在外管内还设置有内管，内管处于烟道内高温烟气中的一端为内管热端，烟道外露出密封塞的一端处于大气环境为内管冷端，在外管的出口处即内管冷端设置有套装在内管上的密封塞，吸收瓶与内管的内管冷端相连通。
本实用新型的过滤器分为通过螺纹连接的两部分，一部分带有与加长管相连接的加长螺纹，另一部分和外管连为一体，且在过滤器内设置有石英棉作为滤料；吸收瓶采用两级串联的结构并置于冰槽内，在吸收瓶内设置有浓度0.05mol/L的H2SO4吸收液；密封塞采用锥形硅胶塞；烟气采样仪内设置有抽气泵以及与抽气泵相连通的气体体积流量计；干燥器中设置有颗粒状干燥硅胶。
由于内管热端及上游的过滤器和加长管均处于烟道内，温度高于300℃，所以，在内管热端上游烟气通道，烟气中的NH3不会与SO3形成硫酸铵盐。能有效减提高采样速度，减少采样过程中NH3的损失，能实现烟道内与壁面垂直方向的多点取样。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1，本实用新型是一种电站脱硝装置出口烟道逃逸氨的采样系统，包括：套管式采样探头12、吸收瓶13、冰槽14、干燥器15和烟气采样仪16，其中套管式采样探头12包括加长管1、过滤器4、设置在过滤器4内的石英棉3、外管9、内管7及密封塞10。
过滤器4分为通过螺纹连接的两部分，一部分带有加长螺纹2，另一部分和外管9连为一体。加长管1通过加长螺纹2和过滤器(4)连接，加长管1的另一端还可以再通过螺纹连接另外一个或几个加长管，加长管的数量和长度根据具体需要确定。例如，采用外径14mm、壁厚2mm不锈钢钢管，每段长度为900mm，数量4根。内管7和外管9在烟道8外的一端通过密封塞10进行密封连接。密封塞10为锥形硅胶赛。内管7处于烟道内高温烟气中的一端为内管热端6，烟道外露出密封塞10的一端处于大气环境为内管冷端11。石英棉3以疏松状态置于过滤器4之中。
内管冷端11通过硅胶管和吸收瓶13进口相连，吸收瓶13出口和干燥器15入口相连，干燥器15出口和烟气采样仪16进口相连，烟气采样仪16出口通大气。烟气采样仪16内设置有抽气泵及与抽气泵相连通的气体体积流量计，抽气泵提供系统抽气动力，气体体积流量计计算出采样气体的干基、标态体积。吸收瓶13置于冰槽中，通过吸收液(浓度0.05mol/L的H2SO4溶液)吸收样气中的NH3，并初步脱除样气中的水。干燥器15中含颗粒状干燥硅胶，吸收样气中残余的水分。
本实用新型通过调整加长管1的数量变换套管式采样探头12的长度，通过烟道壁8上的开孔，使套管式采样探头12烟道内的一端置于所要求的采样点。当过滤器4和内管热端6被高温烟气5加热到接近烟气温度时，开启烟气采样仪16，烟气以设定的流量经加长管1进入，经过滤器4，烟尘被过滤在石英棉3上，经过烟尘过滤的样气再从内管热端6进入内管，温度逐渐降低，经内管冷端11流出，进入吸收瓶13。烟气中的NH3被吸收瓶中浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液吸收形成NH4SO4，烟气中大部分的水分也在此被低温脱除。烟气流出吸收瓶13后进入干燥器15，残余水分被硅胶颗粒进一步吸收。烟气从干燥器15流出，进入烟气采样仪16，经气体体积流量计和采样泵排出到大气。
采样结束后，将内管7连着密封塞10一起从外管9中取出，待内管7的温度降至室温后，再次开启烟气采样仪16，将抽气流量调小，约0.5L/Min，将少量浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液从内管热端6注入，冲洗内管7及连接管路内壁粘附的硫酸铵盐，回收到吸收瓶13。最后将吸收瓶13中的吸收液冲洗，定容后收入到样品瓶。
由于内管热端6及上游的过滤器4、石英棉3和加长管1均处于烟道内，温度高于300℃，所以，在内管热端6上游烟气通道，烟气中的NH3不会与SO3形成硫酸铵盐.随着烟气从内管热端6流向内管冷端11及吸收瓶13，温度逐渐降低到接近环境温度，样气中部分NH3与SO3反应生成硫酸铵盐，粘附在内管热端6至吸收瓶13之间的样气通道内壁.由于硫酸铵盐能溶解于冲洗溶液(浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液)，并且冲洗开始点是内管热端6，所以粘附的硫酸铵盐最终也能全部回收到样品溶液中。
本实用新型能有效减提高采样速度，减少采样过程中NH3的损失，能实现烟道内与壁面垂直方向的多点取样。

Claims (6)

1.一种套管式逃逸氨采样系统，包括套管式采样探头(12)，以及通过管道依次与套管式采样探头(12)相连通的吸收瓶(13)、干燥器(15)和烟气采样仪(16)，其特征在于：套管式采样探头(12)包括设置在烟道内的过滤器(4)，过滤器(4)的一端与设置在烟道内的加长管(1)相连通，另一端与外管(9)相连通，所述的外管(9)一端位于烟道内，另一端位于烟道外，且在外管(9)内还设置有内管(7)，内管(7)处于烟道内高温烟气中的一端为内管热端(6)，烟道外露出密封塞(10)的一端处于大气环境为内管冷端(11)，在外管(9)的出口处即内管冷端(11)设置有套装在内管(7)上的密封塞(10)，吸收瓶(13)与内管(7)的内管冷端(11)相连通。
2.根据权利要求1所述的套管式逃逸氨采样系统，其特征在于：所说的过滤器(4)分为通过螺纹连接的两部分，一部分带有与加长管(1)相连接的加长螺纹(2)，另一部分和外管(9)连为一体，且在过滤器(4)内设置有石英棉(3)作为滤料。
3.根据权利要求1所述的套管式逃逸氨采样系统，其特征在于：所说的吸收瓶(13)采用两级串联的结构并置于冰槽(14)内，在吸收瓶(13)内设置有浓度0.05mol/L的H2SO4吸收液。
4.根据权利要求1所述的套管式逃逸氨采样系统，其特征在于：所说的密封塞(10)采用锥形硅胶塞。
5.根据权利要求1所述的套管式逃逸氨采样系统，其特征在于：所说的烟气采样仪(16)内设置有抽气泵以及与抽气泵相连通的气体体积流量计。
6.根据权利要求1所述的套管式逃逸氨采样系统，其特征在于：所说的干燥器(15)中设置有颗粒状干燥硅胶。
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