CN209055372U - 一种氨逃逸分析多点采样与分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃煤电站烟气脱硝系统的氨逃逸分析多点采样与分析系统，包括探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵、标定切换三通阀、分析单元；探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵均为多个，一一对应；探头箱的前端分别设有固定法兰，通过固定法兰与烟道相连，后端与对应的测点切换三通阀的一端相连；各测点切换三通阀的另两端分别与标定切换三通阀的一端和对应的泵前过滤器相连；标定切换三通阀的另两端分别与标定气气源和分析单元相连；取样泵与烟道相连。通过本实用新型能通过管路切换，灵活选取取样点，便于掌握烟道内各点的氨逃逸率。

Description

一种氨逃逸分析多点采样与分析系统

技术领域

本实用新型属于大气污染控制领域，涉及一种燃煤电站烟气脱硝系统氨逃逸分析多点采样与分析系统。

背景技术

煤炭占我国一次能源生产和消耗的比例一直在70％以上，燃烧过程中产生的NOx、SO₂、SO₃等是烟气中的主要污染物质。严格控制燃煤电站NOx、SO₂、SO₃等大气污染物的排放，既是社会经济发展的国家需求，更是电力工业绿色、和谐、可持续发展的行业需求。

国家环境保护部办公厅于2015年12月11日发布《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，要求全国所有具备改造条件的燃煤电厂在2020年以前力争实现超低排放，即烟气中烟尘、SO₂、NOx的排放浓度限值分别为10mg/Nm³、35 mg/Nm³、50mg/Nm³，对燃煤电厂提出了更严格的环保排放要求。近年来燃煤火电机组超低排放改造的技术基本已原有的针对单一污染物的治理技术为基础，即针对煤燃电站产生的二氧化硫、氮氧化物、烟尘等多种污染物，主要采用末端治理的方法控制其排放，即在燃烧设备的尾部串联安装脱硝、除尘和脱硫设施，随着环保要求逐渐严格，在串联设施的基础上进行改造增效，系统日趋复杂，烟道阻力随之增大，烟道通风能耗也随之增大，另外设备投资、占地面积和运行费用也都随之大幅增加，系统的复杂性也使得环保设备的投运影响其他设备的运行（如SCR系统导致的氨逃逸会增加省煤器等下游设备的阻塞风险）其不合理性日渐呈现。因此，研究开发新兴的燃煤电站多种污染物的综合控制技术，既是“资源节约型、环境友好型”社会建设的需要，也是电力工业绿色和谐可持续发展的需要。

燃煤电站烟气脱硝普遍采用SCR烟气脱硝技术，在省煤器后、空预器前增加SCR反应器，喷入氨气作为还原剂，还原烟气中的氮氧化物，生成氮气和水。由于喷入的氨气存在一定的过量，会导致氨气逃逸现象的发生，燃煤电站SCR系统在原有标准下运行的脱硝效率在90%左右，对氨气逃逸的限值是在3ppm以下，燃煤电站SCR反应器自身的尺寸较为庞大，氨逃逸控制较为困难，在而运行脱硝效率的提高之后，对氨气逃逸控制技术提出了新的挑战。

氨逃逸检测系统是对氨逃逸进行控制的重要环节，原有的氨逃逸检测系统在每个反应器后仅设置一个氨逃逸采样点，用经验统计的方法来控制喷氨量，达到控制氨逃逸的目的。随着对脱硝系统运行效率的提高，部分电厂设置了多套氨逃逸采样与分析系统，设备购置成本和运行维护成本显著上升。也有部分电厂采用公用母管、多支管的方式对烟气进行采样，采用阀门控制的方式分别选择采样点，这样做的方式存在两个问题：1、切换过程中的氨逃逸数据响应较慢，在切换的过程中对控制系统提供的测量数据都是无效数据；2、脱硝系统运行在高飞灰环境下，对于切换为不工作的管道，管道中的烟气处于静止状态，烟气中的飞灰发生沉积，容易阻塞管路；3、多支管同时取样时无法判断数据有效性，支管发生阻塞时难以排查故障。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，为燃煤电厂提供一种成本可接受、及时响应、运行稳定的多点氨逃逸采样与分析系统。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种氨逃逸分析多点采样与分析系统，包括探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵、标定切换三通阀、分析单元等；所述探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵均为多个，一一对应；所述探头箱的前端分别设有滤芯、固定法兰，通过固定法兰与烟道相连，后端与对应的测点切换三通阀的一端相连；各测点切换三通阀的另两端分别与所述标定切换三通阀的一端和对应的泵前过滤器相连；所述标定切换三通阀的另两端分别与标定气气源和分析单元相连；所述取样泵与烟道相连。

进一步的，上述探头箱与测点切换三通阀、测点切换三通阀与标定切换三通阀、标定切换三通阀与分析单元之间通过对应的取样管道相连，各取样管道外侧均设有伴热系统（或加热系统，如电加热套和保温材料，并在管道外壁设置温度传感器进行温度控制）。

进一步的，各探头箱与对应的测点切换三通阀之间的取样管道上设有对应的逆止阀。

进一步的，本实用新型氨逃逸分析多点采样与分析系统还包括标定后泵前过滤器和标定后取样泵；所述分析单元的烟气出口依次通过标定后泵前过滤器和标定后取样泵与烟道相连。

进一步的，氨逃逸分析多点采样与分析系统还包括多个反吹气管道；各探头箱与对应的逆止阀之间的取样管道分别与对应的反吹气管道相连。

本实用新型具有如下有益效果：

1、能通过管路切换，灵活选取取样点，便于掌握烟道内各点的氨逃逸率。

2、由于备用管路与测试管路同时取样，管路切换相应时间响应时间明显缩短。

3、管路正常运行，保持一定的烟气流速，烟尘不发生沉积，减少管路阻塞的机会。

附图说明：

图1为本实用新型氨逃逸分析多点采样与分析系统的流程示意图。

其中：

1、探头箱；2、逆止阀；3、测点切换三通阀；4、标定切换三通阀；5、泵前过滤器；6、取样泵；7、分析单元。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型为氨逃逸分析多点采样与分析系统，该系统分为探头箱1、逆止阀2、测点切换三通阀3、标定切换三通阀4、泵前过滤器5、取样泵6、分析单元7（采用现有的烟气测定分析系统即可）、伴热系统（未画出）、反吹系统。本实施例以三点采样为例，通过三路管道进行烟气引出：烟气从烟道内通过探头箱1取样，经过逆止阀2到达测点切换三通阀3，当测点切换三通阀3选择为测试时，烟气进入分析单元7，分析单元包括二级过滤和氨气分析模块等，在分析单元7测试分析后，进入泵前过滤器5和取样泵6输送返回烟道；当测点切换三通阀3选择为不工作时，烟气不进入分析单元7，直接进入泵前过滤器5过滤后由取样泵输送返回烟道。

同时，在测点切换三通阀3和分析单元7之间，设置标定气加入点，同时设置标定切换三通阀4，进行标定气与烟气的切换。

烟气从探头箱1至分析单元7之间的管路设置伴热系统（或加热系统，如电加热套，并在管道外壁设置温度传感器进行温度控制），保证烟气温度全程在190℃以上。

为了减少管路阻塞的风险，在探头箱1的出口管路加入反吹气入口，在管路设置为不测试时定期进行反吹。

本实用新型通过在烟道上设置多路取样，采用法兰形式将探头箱与烟道连接，烟气自烟道引出后全程设置伴热将温度控制在190℃以上，管路设置逆止阀，通过测点切换三通阀选择有效测点，同时管路设置反吹系统（通过反吹气入口进行反吹气）和定期标定系统（通过标定切换三通阀进行标定气和烟气切换），便于维护。

Claims (5)

1.一种氨逃逸分析多点采样与分析系统，其特征在于：包括探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵、标定切换三通阀、分析单元；所述探头箱、测点切换三通阀、泵前过滤器、取样泵均为多个，一一对应；所述探头箱的前端分别设有固定法兰，通过固定法兰与烟道相连，后端与对应的测点切换三通阀的一端相连；各测点切换三通阀的另两端分别与所述标定切换三通阀的一端和对应的泵前过滤器相连；所述标定切换三通阀的另两端分别与标定气气源和分析单元相连；所述取样泵与烟道相连。

2.根据权利要求1所述的氨逃逸分析多点采样与分析系统，其特征在于：所述探头箱与测点切换三通阀、测点切换三通阀与标定切换三通阀、标定切换三通阀与分析单元之间通过对应的取样管道相连，各取样管道外侧均设有伴热系统。

3.根据权利要求2所述的氨逃逸分析多点采样与分析系统，其特征在于：各探头箱与对应的测点切换三通阀之间的取样管道上设有对应的逆止阀。

4.根据权利要求3所述的氨逃逸分析多点采样与分析系统，其特征在于：所述氨逃逸分析多点采样与分析系统还包括标定后泵前过滤器和标定后取样泵；所述分析单元的烟气出口依次通过标定后泵前过滤器和标定后取样泵与烟道相连。

5.根据权利要求4所述的氨逃逸分析多点采样与分析系统，其特征在于：所述氨逃逸分析多点采样与分析系统还包括多个反吹气管道；各探头箱与对应的逆止阀之间的取样管道分别与对应的反吹气管道相连。