CN204359574U - 一种应用在燃煤电厂脱硝cems系统中的采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:在脱硝SCR反应器横截面上布置多个采样点,形成脱硝SCR反应器横截面上的多点采样;设置恒温混样器,所述各不同采样点上的采样烟气共同导入在所述恒温混样器中,并在恒温混样器的烟气出口中输出混合烟气,利用烟气分析仪对混合烟气的进行分析从而获得烟气浓度检测值。本实用新型使测量数据更加接近NOx的实际排放浓度,其结构简单、便于操作、可广泛用于燃煤电厂的CEMS在线监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃煤电厂脱硝CEMS采样装置,应用于燃煤电厂SCR脱硝系统CEMS数据的监测传输和环保监督。
背景技术
氮氧化物NOx是主要的大气污染物之一,NOx大部分是因化石燃料与空气在高温燃烧时所产生,包括一氧化氮NO、二氧化氮NO2和氧化二氮N2O。对NOx的脱除方法主要有两种:选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,即SCR);选择性非催化还原法(Selectivenon-catalytic Reduction,SNCR)。SCR脱硝技术有较高的脱硝效率,目前世界上绝大多数电厂对于烟气都是采用此方法进行处理,即将一定浓度的氨气NH3喷进烟气中与烟气进行混合,在反应器中经催化剂作用,将NH3和NOx反应生成无毒无害的N2和H2O,达到NOx脱除的目的。SNCR脱硝技术也是一种成熟的NOx控制处理技术,具体是当烟气温度在870~1200℃时,以氨或尿素溶液为SNCR脱硝剂,将SNCR脱硝剂喷入烟气中,把NOx还原,生成氮气和水。
面对日益严峻的环保形势,国家政策对发电企业NOx排放要求越来越严格。《国家节能减排“十二五”规划》要求推进电力行业脱硫脱硝,重点从脱硫转向脱硝。新建和现役燃煤机组需全面实施脱硝,实现NOx达标排放。根据发改价格[2014]536号文件《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》的要求,燃煤发电企业应按照国家有关规定安装运行烟气排放连续监测系统,即CEMS系统,并与省级环境保护主管部门和省级电网企业联网,实时传输数据。燃煤发电企业应按环境保护主管部门要求,委托有资质的机构按照HJ/T 76-2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法(试行)》进行比对分析评价脱硝CEMS及脱硝在线监测传输系统的运行状况。
由于在实际工程中,很难有设计出与大型火电机组完全相匹配的SCR反应器,且大型燃煤机组SCR反应器体积较大,出口烟道具有横截面积大,烟气温度高,烟气流场分布不均,烟尘浓度高和催化剂容易磨损等特点,以上因素容易造成反应器出口的NOx浓度场分布不均。仅管如此,目前在燃煤电厂SCR脱硝系统CEMS数据的监测和环保监督部门比对验收中仍然是采用单测点取样方式,这种单测点的取样方式存在如下主要问题:
一是很难准确地反应脱硝出口NOx的浓度值,无法准确的反应脱硝装置的实际运行情况,给电厂运行人员带来困惑的同时,也为机组设备的安全运行埋下隐患。
二是若CEMS监测NOx浓度低于实际排放NOx浓度,这时CEMS显示脱硝效率会很高,运行人员会减少喷氨量,这样会造成实际的NOx排放浓度升高,还有可能超过排放限值的要求,会扣罚脱硝电价,同时增加相应的排污费用。
三是若CEMS监测NOx浓度高于实际排放NOx浓度,这时CEMS显示脱硝效率会很低,运行人员会增加喷氨量,这不仅增加了氨的消耗量,同时氨逃逸到大气中形成二次污染,长时间也会造成硫酸氢氨对空预器低温段的结垢堵塞。
四是在环保监督部门比对验收时需依次测量每个测点的NOx浓度,工作量大且随着时间的变化NOx的浓度是改变的,单纯的算数平均同样不能准确计算出脱硝装置的脱硝效率及评判CEMS在线监测传输系统的运行情况。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,通过增加多个采样点,引入恒温混样器,使得各测点采集的烟气充分混合再到烟气分析仪,保证测量数据更能表征脱硝SCR反应器断面情况,更加接近NOx的实际排放浓度,从而保障机组设备的安全运行。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案:
本实用新型应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:
在脱硝SCR反应器横截面上布置多个采样点,在所述各采样点位置分别设置测孔,在所述各测孔分别安装有用于采集烟气的采样枪,形成脱硝SCR反应器横截面上的多点采样,获得各不同采样点上的采样烟气;
设置恒温混样器,所述各不同采样点上的采样烟气共同导入在所述恒温混样器中,并在恒温混样器的烟气出口中输出混合烟气;
在所述恒温混样器的烟气出口与烟气分析仪之间设置抽气泵,利用所述抽气泵将所述混合样气作为采集信号输入在烟气分析仪中进行烟气浓度分析。
本实用新型应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:设置在同一测孔中的采样枪为三杆采样枪杆成束设置,所述三杆采样枪杆在所述测孔中的长度各不同相,用于获得同一测孔位置处不同深度的烟气。
本实用新型应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:所述恒温混样器设置为圆筒状,在所述恒温混样器的顶端圆盘上均匀分布各烟气入口,所述各采样枪杆的采样烟气自所述恒温混样器上各不同的烟气入口中导入,烟气出口布置于底端圆盘中心;在所述恒温混样器中设置搅拌器。
本实用新型应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:在所述各采样枪至恒温混样器的连接管路上分别设置烟气流量计,用于获得各采样枪的流量信号。
本实用新型应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:所述恒温混样器是以耐磨透明的有机硅胶为材质。
与已有技术相比,本实用新型有益效果体现在:
1、本实用新型在烟道内的采样点多、分布更广,还可以根据烟道的横截面积大小适当增减测点,所采集的点位更有代表性。
2、本实用新型使得各测点采集的烟气充分混合,以混合气体送入分析仪器,这样测量的数据更接近实际排放的浓度。
3、本实用新型只需增加相应采样枪和流量计的数量,并增加混样器和抽气泵等,并不需要增加昂贵的烟气分析仪,有效控制了监测成本,为有效监测提供了保证。
4、利用本实用新型能够提供相对准确的数据,一方而能够使电厂运行人员更加准确地监测脱硝装置的运行情况,以便进一步给出正确的控制指令,为机组的安全经济运行提供有效的依据;另一方面能够使环保监督人员更加准确地监测脱硝装置的脱硝效率和CEMS运行情况,更好地督促电厂NOx排放工作,从而落实好国家脱硝电价政策。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图中标号:1采样枪,2流量计,3保温管,4恒温混样器,5搅拌器,6烟气入口,7烟气出口,8抽气泵,9烟气分析仪,10脱硝SCR反应器横截面,11测孔。
具体实施方式
参见图1,本实施例中应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置的结构形式是:
在脱硝SCR反应器横截面10上布置多个采样点,在各采样点位置分别设置测孔11,在各测孔11分别安装有用于采集烟气的采样枪1,形成脱硝SCR反应器横截面10上的多点采样,获得各不同采样点上的采样烟气。
设置恒温混样器4,各不同采样点上的采样烟气共同导入在恒温混样器4中,并在恒温混样器4的烟气出口7中输出混合烟气;在恒温混样器4的烟气出口7与烟气分析仪9之间设置抽气泵8,利用抽气泵将混合样气作为采集信号输入在烟气分析仪9中进行烟气浓度分析。
具体实施中,相应的结构形式也包括:
在各采样枪1至恒温混样器4的连接管路上分别设置烟气流量计2,用于获得各采样枪1的流量信号。
设置在同一测孔11中的采样枪1为三杆采样枪杆成束设置,三杆采样枪杆在测孔11中的长度各不同相,用于获得同一测孔位置处不同深度的烟气,具体实施中成束的三杆采样枪杆分别为长枪杆、中长枪杆和短枪杆,并且所有采样枪1中的长枪杆为同样长度,所有采样枪1中的中长枪杆为同样长度,所有采样枪1中的短枪杆为同样长度,这样可以使得采集烟气更具准确性,更加接近NOx的实际排放浓度。
恒温混样器4设置为圆筒状,在恒温混样器4的顶端圆盘上均匀分布各烟气入口6,各采样枪杆的采样烟气自恒温混样器4上各不同的烟气入口6中导入,烟气出口7布置于底端圆盘中心;在恒温混样器4中设置搅拌器5;恒温混合器4可以设置更多的烟气入口6,以便针对不同烟道面积设置不同数量的测点时选择使用。
恒温混样器4是以耐磨透明的有机硅胶为材质,连接在采样枪1、恒温混样器4、抽气泵8及烟气分析仪9之间的连接管道是采用保温管3,保温管3是采用耐腐蚀树脂导管,在导管外设置保温层,并在表层敷以阻燃聚乙烯保护套。
具体应用中,也可以与流量计一体化设置控制阀,利用控制阀的开关控制,针对不同位置上的各测点选择性进行单点测量或多点测量,以使测量结果与被测点位一一对应,进而更进一步判断故障点。
Claims (5)
1.一种应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:
在脱硝SCR反应器横截面(10)上布置多个采样点,在所述各采样点位置分别设置测孔(11),在所述各测孔(11)分别安装有用于采集烟气的采样枪(1),形成脱硝SCR反应器横截面(10)上的多点采样,获得各不同采样点上的采样烟气;
设置恒温混样器(4),所述各不同采样点上的采样烟气共同导入在所述恒温混样器(4)中,并在恒温混样器(4)的烟气出口(7)中输出混合烟气;
在所述恒温混样器(4)的烟气出口(7)与烟气分析仪(9)之间设置抽气泵(8),利用所述抽气泵将所述混合样气作为采集信号输入在烟气分析仪(9)中进行烟气浓度分析。
2.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:设置在同一测孔(11)中的采样枪(1)为三杆采样枪杆成束设置,所述三杆采样枪杆在所述测孔(11)中的长度各不同相,用于获得同一测孔位置处不同深度的烟气。
3.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:所述恒温混样器(4)设置为圆筒状,在所述恒温混样器(4)的顶端圆盘上均匀分布各烟气入口(6),所述各采样枪杆的采样烟气自所述恒温混样器(4)上各不同的烟气入口(6)中导入,烟气出口(7)布置于底端圆盘中心;在所述恒温混样器(4)中设置搅拌器(5)。
4.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:在所述各采样枪(1)至恒温混样器(4)的连接管路上分别设置烟气流量计,用于获得各采样枪(1)的流量信号。
5.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂脱硝CEMS系统中的采样装置,其特征是:所述恒温混样器(4)是以耐磨透明的有机硅胶为材质。
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GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20150527 Termination date: 20210204 |