CN207703559U - 一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，包括采样平衡机柜和多个前端取样组件，采样平衡机柜内设置有取样总管、吹气总管和多个取样切换阀，取样总管的一端分别与多个取样切换阀相连接，吹气总管的一端分别与多个取样切换阀相连接；每个前端取样组件分别与一个取样切换阀相连接，前端取样组件中包含两个取样管，两个取样管的一端伸入反应器烟道内，另一端分别依次连接有初级过滤器、安装底座和次级过滤器，两个次级过滤器分别与取样切换阀相连接；其中，取样切换阀与取样总管之间的支管上连接有流量调节阀，取样总管上连接有混气室和抽气泵。该装置解决了传统取样装置取样代表性差、测量不连续及同步性差的问题。

Description

一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置

技术领域

本实用新型属于火电厂烟气采样技术领域，尤其是涉及一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置。

背景技术

目前，火力发电厂脱除燃煤后的氮氧化物主要所采用的技术为选择性催化还原工艺(SCR)，国内SCR装置主要为高尘型布置，反应器位于省煤器与空气预热器中间。此工艺需要在反应器出入口布置NOx采样装置，用于监测SCR进出口NOx浓度，其测量的准确性直接影响到脱硝装置的脱硝效率、喷氨的自动控制及NOx浓度的达标排放，所以脱硝系统中NOx精准测量装置对火电厂的经济运行具有重要的意义。

但传统火电厂脱硝烟气采样系统仍然存在不足：(1)SCR反应器进出口NOx流场分布不均，常规单点CEMS在线测点不能真实反映反应器进出口NOx的实际数据，影响控制系统合理计算喷氨量；(2)多点CEMS在线采样系统中通常每个取样点的只有一个采样口，在高尘环境下必须经常反吹来防止飞灰堵塞取样管道，在取样管反吹时，此点就无法正常取样，削减了多点采样装置的代表性。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型的目的在于提供一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，解决了传统取样装置取样代表性差、测量不连续及同步性差的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

本实用新型的内容提出一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，包括采样平衡机柜和多个前端取样组件，所述采样平衡机柜内设置有取样总管、吹气总管和多个取样切换阀，所述取样总管的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀的内侧的一个接口相连接，所述取样总管的另一端为烟气取样口；所述吹气总管的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀的内侧的另一个接口相连接，所述吹气总管的另一端为压缩空气入口；每个所述前端取样组件分别通过两条管路与一个所述取样切换阀相连接，所述前端取样组件中包含两个取样管，两个所述取样管的一端伸入反应器烟道内，两个所述取样管的另一端分别依次连接有初级过滤器、安装底座和次级过滤器，两个所述次级过滤器通过管路分别与所述取样切换阀的外侧的两个接口相连接；其中，所述取样切换阀与所述取样总管之间的支管上连接有流量调节阀，所述取样总管上连接有混气室和抽气泵。

根据本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，一个前端取样组件中包括两个取样管，两个取样管的一端分别伸入反应器烟道内，方便从烟道内取样，两个取样管的另一端通过管路连接一个取样切换阀，取样切换阀的另一端的两个接口分别连接取样总管和吹气总管，切换取样切换阀，可实现一个取样管通过取样切换阀与取样总管连通，开启抽气泵，烟气在负压条件下通过烟气取样口取得烟气样品；另一个取样管通过取样切换阀与与吹气总管连通，向管道内吹送压缩空气，对取样管进行吹气清扫；定期切换取样切换阀，可实现两个取样管交替取样和吹气清扫，从而实现了取样的连续性，同时有效防止取样管堵塞；此外，一个前端取样组件中的两个取样管之间的距离设置为150-200mm，由于距离较近，因此，可认为一个前端取样组件中的两个取样管的取样点为同一个取样点。

本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置包括多个前端取样组件，多个的数量不小于二，多个前端取样组件分别采取不同位置的烟气，多个前端取样组件分别通过取样切换阀与取样总管和吹气总管连接，多个前端取样组件在不同的取样点取样，可通过控制各个取样切换阀的切换，实现各个采集点的循环检测或将各个前端取样组件所取得烟气样品存储于取样总管上的混气室中混合后将其输入烟气分析仪进行检测，增强了多点采样的代表性，提高了烟气检测的准确性。

各个前端取样组件中的取样管与取样切换阀之间依次连接初级过滤器、安装底座和次级过滤器，初级过滤器为初级刚玉过滤器，初级刚玉过滤器用于过滤烟气中的粗颗粒，防止粗颗粒结晶堵塞；次级过滤器位于焊接短管的尾部，用于过滤烟气中的细颗粒，防止细颗粒堵塞抽气泵；次级过滤器使用脱脂过滤棉作为过滤材料，且过滤棉用于钢丝夹板固定；另外，次级过滤器还设置有便于更换过滤棉盲板的门，方便定期更换过滤棉盲板。取样切换阀与取样总管之间的支管上还设置有流量调节阀，流量调节阀用于调节不同取样点采集烟气的流速调节，平衡各样气的压力与流量，最后将各个取样掉所采集到的烟气汇入混气室。

本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置结构简单，设计合理，利用取样切换阀可以实现同一采样点采样的连续性，弥补了现有技术中不能连续采样的缺陷；同时，还实现了多点采样，克服了现有技术中多点采样系统无法调节单点流量所引起的样气代表性差的缺陷；并且利用初级过滤器和刺激过滤器两道烟气过滤措施，有效防止取样管道的磨损和堵塞。

作为优选的，所述取样切换阀为三位四通阀。

根据本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，控制三位四通阀，可实现前端取样组件的一个取样管与取样总管道连通，另一个取样管与吹气总管相连通；切换三位四通阀，可使两个取样管交替取样和吹气，实现同一个取样点取样的连续性，并定期对取样管进行吹扫，有效防止堵塞。

作为优选的，所述前端取样组件中还包含有冷却风扇，所述冷却风扇吹向所述次级过滤器。

根据本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，由于烟气中除颗粒物外还含有水分及硫氧化物，且脱硝系统中的烟气温度较高，为避免烟气中的水分冷却后对取样系统后续管路造成堵塞及腐蚀等问题，前端取样组件中设置有冷却风扇，冷却风扇用于冷却进入次级过滤器内部的烟气。

作为优选的，所述安装底座套装固定在所述次级过滤器上，所述安装底座的一端与所述反应器烟道的侧壁固定连接。

根据本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，初级过滤器刚性连接于焊接短管上，焊接短管通过法兰安装在安装底座上，安装底座套装固定在次级过滤器上，安装底座直接焊接于SCR反应器烟道的壁面上，由此实现对前端取样组件的固定。

作为优选的，多个所述前端取样组件在所述反应器烟道的同一横截面上等距排列，每个所述前端取样组件中的两个所述取样管均位于所述反应器烟道的同一横截面上。

根据本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，多个前端取样组件在反应器烟道的同一横截面上等距排列，每个前端取样组件中的两个取样管均位于反应器烟道的同一横截面上，实现对反应器烟道中同一横截面上烟气的多点采样，增强了采样的代表性，提高了烟气检测的准确性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置的一种实施例的结构示意图。

在图1中：1采样平衡机柜；2取样总管；3吹气总管；4取样切换阀；5烟气取样口；6压缩空气入口；7前端取样组件；8取样管；9初级过滤器；10安装底座；11次级过滤器；12流量调节阀；13混气室；14冷却风扇。

具体实施方式

参考图1，根据本实用新型的内容的实施例所提出的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，包括采样平衡机柜1和多个前端取样组件7，所述采样平衡机柜1内设置有取样总管2、吹气总管3和多个取样切换阀4，所述取样总管2的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀4的内侧的一个接口相连接，所述取样总管2的另一端为烟气取样口5；所述吹气总管3的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀4的内侧的另一个接口相连接，所述吹气总管3的另一端为压缩空气入口6；每个所述前端取样组件7分别通过两条管路与一个所述取样切换阀4相连接，所述前端取样组件7中包含两个取样管8，两个所述取样管8的一端伸入反应器烟道内，两个所述取样管8的另一端分别依次连接有初级过滤器9、安装底座10和次级过滤器11，两个所述次级过滤器11通过管路分别与所述取样切换阀4的外侧的两个接口相连接；其中，所述取样切换阀4与所述取样总管2之间的支管上连接有流量调节阀12，所述取样总管2上连接有混气室13和抽气泵。

在以上实施例中，一个前端取样组件7中包括两个取样管8，两个取样管8的一端分别伸入反应器烟道内，方便从烟道内取样，两个取样管8的另一端通过管路连接一个取样切换阀4，取样切换阀4的另一端的两个接口分别连接取样总管2和吹气总管3，切换取样切换阀4，可实现一个取样管8通过取样切换阀4与取样总管2连通，开启抽气泵，烟气在负压条件下通过烟气取样口5取得烟气样品；另一个取样管8通过取样切换阀4与与吹气总管3连通，向管道内吹送压缩空气，对取样管8进行吹气清扫；定期切换取样切换阀4，可实现两个取样管8交替取样和吹气清扫，从而实现了取样的连续性，同时有效防止取样管8堵塞；此外，一个前端取样组件7中的两个取样管8之间的距离设置为150-200mm，由于距离较近，因此，可认为一个前端取样组件7中的两个取样管8的取样点为同一个取样点。

本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置包括多个前端取样组件7，多个的数量不小于二，多个前端取样组件7分别采取不同位置的烟气，多个前端取样组件7分别通过取样切换阀4与取样总管2和吹气总管3连接，多个前端取样组件7在不同的取样点取样，可通过控制各个取样切换阀4的切换，实现各个采集点的循环检测或将各个前端取样组件7所取得烟气样品存储于取样总管2上的混气室13中混合后将其输入烟气分析仪进行检测，增强了多点采样的代表性，提高了烟气检测的准确性。

各个前端取样组件7中的取样管8与取样切换阀4之间依次连接初级过滤器9、安装底座10和次级过滤器11，初级过滤器9为初级刚玉过滤器，初级刚玉过滤器用于过滤烟气中的粗颗粒，防止粗颗粒结晶堵塞；次级过滤器11位于焊接短管的尾部，用于过滤烟气中的细颗粒，防止细颗粒堵塞抽气泵；次级过滤器11使用脱脂过滤棉作为过滤材料，且过滤棉用于钢丝夹板固定；另外，次级过滤器11还设置有便于更换过滤棉盲板的门，方便定期更换过滤棉盲板。以上实施例中所提到的初级刚玉过滤器所采用的微孔刚玉滤芯由闹高温氧化铝陶瓷颗粒经高温烧制而成，其材质具有化学性质稳定及耐磨损等优点，当高温烟气流过一定精度的微孔刚玉滤芯后，杂质被阻挡在其表面，净烟气流过，从而对烟气进行初步净化；初步净化的烟气再经过次级过滤器11的深度净化后，烟气中的绝大部分粉尘已被去除，能够有效防止后续气路的堵塞。取样切换阀4与取样总管2之间的支管上还设置有流量调节阀12，流量调节阀12用于调节不同取样点采集烟气的流速调节，平衡各样气的压力与流量，最后将各个取样掉所采集到的烟气汇入混气室13。

本实用新型的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置结构简单，设计合理，利用取样切换阀4可以实现同一采样点采样的连续性，弥补了现有技术中不能连续采样的缺陷；同时，还实现了多点采样，克服了现有技术中多点采样系统无法调节单点流量所引起的样气代表性差的缺陷；并且利用初级过滤器9和刺激过滤器两道烟气过滤措施，有效防止取样管8道的磨损和堵塞。

根据本实用新型的一个实施例，所述取样切换阀4为三位四通阀。

在以上实施例中，控制三位四通阀，可实现前端取样组件7的一个取样管8与取样总管2道连通，另一个取样管8与吹气总管3相连通；切换三位四通阀，可使两个取样管8交替取样和吹气，实现同一个取样点取样的连续性，并定期对取样管8进行吹扫，有效防止堵塞。

根据本实用新型的一个实施例，所述前端取样组件7中还包含有冷却风扇14，所述冷却风扇14吹向所述次级过滤器11。

在以上实施例中，由于烟气中除颗粒物外还含有水分及硫氧化物，且脱硝系统中的烟气温度较高，为避免烟气中的水分冷却后对取样系统后续管路造成堵塞及腐蚀等问题，前端取样组件7中设置有冷却风扇14，冷却风扇14用于冷却进入次级过滤器11内部的烟气。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装底座10套装固定在所述次级过滤器11上，所述安装底座10的一端与所述反应器烟道的侧壁固定连接。

在以上实施例中，初级过滤器9刚性连接于焊接短管上，焊接短管通过法兰安装在安装底座10上，安装底座10套装固定在次级过滤器11上，安装底座10直接焊接于SCR反应器烟道的壁面上，由此实现对前端取样组件7的固定。

根据本实用新型的一个实施例，多个所述前端取样组件7在所述反应器烟道的同一横截面上等距排列，每个所述前端取样组件7中的两个所述取样管8均位于所述反应器烟道的同一横截面上。

在以上实施例中，多个前端取样组件7在反应器烟道的同一横截面上等距排列，每个前端取样组件7中的两个取样管8均位于反应器烟道的同一横截面上，实现对反应器烟道中同一横截面上烟气的多点采样，增强了采样的代表性，提高了烟气检测的准确性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，包括：

采样平衡机柜(1)，所述采样平衡机柜(1)内设置有取样总管(2)、吹气总管(3)和多个取样切换阀(4)，所述取样总管(2)的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀(4)的内侧的一个接口相连接，所述取样总管(2)的另一端为烟气取样口(5)；所述吹气总管(3)的一端通过多个支管分别与多个所述取样切换阀(4)的内侧的另一个接口相连接，所述吹气总管(3)的另一端为压缩空气入口(6)；

多个前端取样组件(7)，每个所述前端取样组件(7)分别通过两条管路与一个所述取样切换阀(4)相连接，所述前端取样组件(7)中包含两个取样管(8)，两个所述取样管(8)的一端伸入反应器烟道内，两个所述取样管的另一端分别依次连接有初级过滤器(9)、安装底座(10)和次级过滤器(11)，两个所述次级过滤器(11)通过管路分别与所述取样切换阀(4)的外侧的两个接口相连接；

其中，所述取样切换阀(4)与所述取样总管(2)之间的支管上连接有流量调节阀(12)，所述取样总管(2)上连接有混气室(13)和抽气泵。

2.根据权利要求1所述的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，所述取样切换阀(4)为三位四通阀。

3.根据权利要求1所述的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，所述前端取样组件(7)中还包含有冷却风扇(14)，所述冷却风扇(14)吹向所述次级过滤器(11)。

4.根据权利要求1所述的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，所述安装底座(10)套装固定在所述次级过滤器(11)上，所述安装底座(10)的一端与所述反应器烟道的侧壁固定连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的选择性催化还原脱硝系统出入口烟气多点采样装置，其特征在于，多个所述前端取样组件(7)在所述反应器烟道的同一横截面上等距排列，每个所述前端取样组件(7)中的两个所述取样管(8)均位于所述反应器烟道的同一横截面上。