CN210376284U - 一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于烟气检测技术领域，具体涉及一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置及其检测方法；其结构包括仪表、取样管、采样探杆、压缩气体管线、减压阀、回流管道；仪表上表面设置有显示屏、取样管接头、电源接头、压缩气管线接头、回流管接头；仪表内部设置有控制系统、引流装置和传感器；控制系统与显示屏电连接；每个取样管与采样探杆连接；每个取样管另一端均与取样管接头连接；压缩气体管线上安装有减压阀，压缩气体管线用于通入仪用压缩空气；电源接头用于连接电源；本装置实现了多测点、分布式、同时采样分析氮氧化物浓度，实现了多点数据的同时检测，在显示屏上实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值，实现了数据的实时反馈。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气检测技术领域，具体涉及一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置。
背景技术
我国燃煤电厂大多采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术治理NOx污染物。SCR脱硝技术的核心设备是SCR反应器， SCR脱硝反应的工艺流程如下：从省煤器出来的原烟气先在分区喷氨格栅处与经过稀释的氨进行混合，喷氨格栅由数个均匀布置的喷嘴组成，每个喷氨支路上安装一个手动蝶阀来调节一个区域的喷氨量大小，混合后的烟气再通过SCR反应器，反应器内布置两层或三层催化剂，混合后的含氨烟气与催化剂表面接触，其中NOx与NH3在催化剂表面发生还原反应生成对环境无害的N2和水，从而达到去除烟气中NOx的目的。其具体化学方程式如下：
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O，4NO2 + 2NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O；
副作用SO3方程式为：
SO2+1/2O2→SO3，NH3 + SO3 + H2O → NH4HSO4。
由以上化学反应方程式可知，脱硝反应实时性强，严格按照氨氮摩尔比反应，因在喷氨格栅处的各个小分区氮氧化物流场和浓度场分布不均匀，故各个分区中含有的氮氧化物总量是有差别的，若喷氨格栅各个支路喷氨不与实际相匹配，就会造成局部过量喷氨，局部少喷氨，过量喷氨区域氨氮摩尔比大势必氨逃逸会增大，形成硫酸氢氨的的机率会增大，由于硫酸氢氨的特性比较粘稠，当烟气经过空气预热器时会粘结在其换热片上，久而久之由于硫酸氢氨的积累，空气预热器会堵塞，轻者增加引风机和送风机的电耗，甚至会影响的机组的安全运行；少喷氨区域氨氮摩尔比小，会造成氮氧化物局部超标，如要达标排放则势必增加总供氨量，同时造成氨耗量的增加。
为了解决以上问题，脱硝喷氨格栅通常一个月就要根据出口氮氧化物的浓度分布情况调整分区阀门的开度，将脱硝出口氮氧化物浓度调整平衡，目前，喷氨格栅调平又存在以下问题：
1、现有便携式仪表均为单点测量，若将各个分区检测一遍需要耗时40分钟，由于脱硝的实际工况变化比较大，每个测点的数值不能代表同一种工况下的数据，故无法给喷氨格栅调整工程师提供精准的数据，调整周期长，其数据的偏差值对格栅调整工程师调整喷氨格栅意义不大，效果不明显。
2、现有单侧点便携式仪表必须在主机系统维持同一工况下进行测点轮流测量，指导喷氨格栅的调整。无法应对主机工况变化的情形。
3、现有便携式仪表对采样流量要求高，一般为1升/分，采样周期长。
4、现有便携式仪表均为红（紫）外分析法、电化学等，均有繁琐的预处理设备，并容易堵塞，故障率高。
因此能够将多个测点，同一工况下的氮氧化浓度值准确、及时的提供给喷氨格栅调整工程师，是能否高效调整喷氨格栅的关键；多测点同测技术能很好的满足当前喷氨格栅调整的需求，大大缩短喷氨格栅调整时间，提高调整效果，具有较好的应用前景。
实用新型内容
本实用新型目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置，实现了多测点、分布式、同时采样分析氮氧化物浓度，实现了多点数据的同时检测，在显示屏上实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值，并采用无线传输方式，实现了数据的实时反馈。
本实用新型涉及的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其主体结构包括仪表、取样管、采样探杆、压缩气体管线、减压阀、回流管道；所述的仪表上表面设置有显示屏，仪表上设置有若干个取样管接头，且取样管接头平均设置在显示屏的左右两侧，仪表上表面还设置有电源接头和压缩气管线接头，仪表的侧表面上设置有若干个回流管接头，且回流管接头平均设置在仪表的左侧面和右侧面上；仪表内部设置有控制系统、若干个引流装置和若干个传感器；每个引流装置上均设置有传感器；每个传感器均与控制系统电连接，控制系统与显示屏电连接，控制系统用于数据处理、存储和传输，显示屏用于实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值；所述的取样管为若干个，每个取样管的一端均通过塔形接口与采样探杆连接；采样探杆插入烟道上预留的检测孔，采样探杆一端插入脱硝烟道内，用于烟气取样；每个取样管另一端均与取样管接头连接，并通过取样管接头与引流装置连接；所述的回流管道包括一个回流母管和若干个回流支管；每个回流支管一端均与回流管接头连接，并通过回流管接头与引流装置连接，每个回流支管另一端均与回流母管连接，回流母管与烟道连通设置，使得每个回流支管内的混合气回流至烟道内；所述的压缩气体管线与压缩气管线接头连接，并通过压缩气管线接头与引流装置连接，压缩气体管线上安装有减压阀，压缩气体管线用于通入仪用压缩空气；电源接头用于连接电源。
本实用新型所述的引流装置包括壳体、烟气采集通道、连接通道、压缩气体通道、过滤器、安装孔；所述的壳体内设置有烟气采集通道、连接通道、压缩气体通道、过滤器；取样管通过取样管接头与烟气采集通道一端连接，烟气采集通道另一端封闭；烟气采集通道位于压缩气体通道的上方，并通过连接通道连通设置；回流支管通过回流管接头与压缩气体通道一端与连通设置，压缩气体通道另一端与压缩气体管线连通设置，压缩气体通道引入压缩气体，对烟气起到引流的作用，并将烟气和压缩空气混合后通过回流管道排入烟道内；壳体上开设有安装孔，传感器安装在安装孔上，安装孔与烟气采集通道连通，安装孔和烟气采集通道之间设置有过滤器；采用压缩空气引流取样方式，每个引流装置采集的烟气与压缩空气混合后再次进入烟道，采样流量可通过压缩空气压力进行调整；利用了气体扩散原理，采样烟气通过设置在引流装置内的过滤器过滤，并扩散至传感器，进而将采集的数据传输至控制系统中进行处理分析，得出每个采样点的氮氧化物浓度数值，并实时显示在显示屏上。
本实用新型所述的控制系统包括数据处理单元、数据存储单元和数据传输单元；数据处理单元与传感器电连接，用于接收并处理传感器采集到的数据信息；数据存储单元与数据处理单元电连接，用于存储数据处理单元的原始数据和处理后的数据信息；显示屏与数据处理单元、数据存储单元分别电连接，用于实时显示经数据处理单元处理后得到的每个采样点的氮氧化物浓度数值，且能够直接调用数据存储单元内的数据信息，还能够写入修正参数以实现仪表校验；数据传输单元与数据处理单元电连接，并与移动终端（例如手机）通过无线网络连接，用于将数据处理单元处理后的数据通过无线网络同步传输至移动终端，以指导喷氨格栅调整工程师根据出口的氮氧化物浓度数据，对支管调节阀进行调整，直至脱硝出口氮氧化物浓度CV（标准差系数）值合理。
本实用新型所述的取样管接头、回流管接头、引流装置、传感器、取样管、回流支管的数量相同。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，该专利的有益之处是：
1.实现了多点取样，检测数据更具备喷氨格栅调整指导性；2.多测点数据同步产生，不存在时差，可以反应同一工况下的NOx浓度分布情况；3.该装置的多点同测功能在主机工况变化情况下，依然可指导喷氨格栅调整，与现有单点便携式测量仪表相比，可大大节省主机系统为配合喷氨格栅调整而必须维持的同工况运行的时间，减少因维持同一工况而不响应网调造成的损失；4.便携式无线传输方式，实时反馈数据，缩短格栅调整工程师喷氨调整的时间；5.采样管路不堵塞。
附图说明
图1为本实用新型仪表结构示意图；
图2为本实用新型主体结构原理示意图；
图3为本实用新型仪表内部结构放大图；
图4为本实用新型图3的C部结构放大图；
图5为本实用新型喷氨格栅、喷氨支管、喷氨母管结构示意图；
图6为本实用新型脱硝结构示意图；
其中，仪表1、显示屏101、取样管接头102、电源接头103、压缩气管线接头104、回流管接头105、取样管2、采样探杆3、压缩气体管线4、减压阀5、回流管道6、回流母管601、回流支管602、控制系统7、引流装置8、壳体801、烟气采集通道802、连接通道803、压缩气体通道804、过滤器805、安装孔806、传感器9、检测孔10、喷氨格栅11、喷氨支管12、喷氨母管13、支管调节阀14、母管调节阀15、盖体16、卡扣件17、卡扣锁18。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
本实施例涉及的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其主体结构包括仪表1、取样管2、采样探杆3、压缩气体管线4、减压阀5、回流管道6；所述的仪表1上表面设置有显示屏101，显示屏101左右两侧分别设置有三个取样管接头102，仪表1上表面还设置有电源接头103和压缩气管线接头104，仪表1左侧面和右侧面分别设置有三个回流管接头105；仪表1内部设置有控制系统7、六个引流装置8和六个传感器9；每个引流装置8上均设置有传感器9；每个传感器9均与控制系统7电连接，控制系统7与显示屏101电连接，控制系统7用于数据处理、存储和传输，显示屏101用于实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值；所述的取样管2为六个，每个取样管2的一端均通过塔形接口与采样探杆3连接；采样探杆3插入烟道上预留的检测孔10，采样探杆3一端插入脱硝烟道内，用于烟气取样；六个取样管2另一端分别与六个取样管接头102连接，并分别通过六个取样管接头102与引流装置8连接；所述的回流管道6包括一个回流母管601和六个回流支管602；六个回流支管602一端分别与六个回流管接头105连接，并分别通过六个回流管接头105与引流装置8连接，六个回流支管602另一端与回流母管601连接，回流母管601与烟道连通设置，使得每个回流支管602内的混合气回流至烟道内；所述的压缩气体管线4与压缩气管线接头104连接，并通过压缩气管线接头104与引流装置8连接，压缩气体管线4上安装有减压阀5，压缩气体管线4用于通入仪用压缩空气；电源接头103用于连接电源。
本实施例所述的引流装置8包括壳体801、烟气采集通道802、连接通道803、压缩气体通道804、过滤器805、安装孔806；所述的壳体801内设置有烟气采集通道802、连接通道803、压缩气体通道804、过滤器805；取样管2通过取样管接头102与烟气采集通道802一端连接，烟气采集通道802另一端封闭；烟气采集通道802位于压缩气体通道804的上方，并通过连接通道803连通设置；回流支管602通过回流管接头105与压缩气体通道804一端与连通设置，压缩气体通道804另一端与压缩气体管线4连通设置，压缩气体通道804引入压缩气体，对烟气起到引流的作用，并将烟气和压缩空气混合后通过回流管道6排入烟道内；壳体801上开设有安装孔806，传感器9安装在安装孔806上，安装孔806与烟气采集通道802连通，安装孔806和烟气采集通道802之间设置有过滤器805；采用压缩空气引流取样方式，每个引流装置8采集的烟气与压缩空气混合后再次进入烟道，采样流量可通过压缩空气压力进行调整；利用了气体扩散原理，采样烟气通过设置在引流装置8内的过滤器805过滤，并扩散至传感器9，进而将采集的数据传输至控制系统7中进行处理分析，得出每个采样点的氮氧化物浓度数值，并实时显示在显示屏101上。
本实施例所述的控制系统7包括数据处理单元、数据存储单元和数据传输单元；数据处理单元与传感器9电连接，用于接收并处理传感器9采集到的数据信息；数据存储单元与数据处理单元电连接，用于存储数据处理单元的原始数据和处理后的数据信息；显示屏101与数据处理单元、数据存储单元分别电连接，用于实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值，且能够直接调用数据存储单元内的数据信息，还能够写入修正参数以实现仪表校验；数据传输单元与数据处理单元电连接，并与移动终端（例如手机）通过无线网络连接，用于将数据处理单元处理后的数据通过无线网络同步传输至移动终端，以指导喷氨格栅调整工程师根据出口的氮氧化物浓度数据，对支管调节阀14进行调整，直至脱硝出口氮氧化物浓度CV值合理。
本实施例所述的采样探杆3一端插入脱硝烟道横截面A的B-B向1/2处；每个采样探杆3与喷氨格栅11分区的数量所能控制的出口区域一一对应布置；喷氨支管12为六个，每个喷氨支管12均匀的布置在喷氨母管13上；每个喷氨支管12上均设置有支管调节阀14；喷氨母管13上设置有母管调节阀15。
本实施例所述的仪表1上方设置有盖体16，盖体16一侧与仪表1铰接，另一侧通过卡扣件17和卡扣锁18连接。
实施例2：
本实施例涉及的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其实现检测的具体工艺步骤如下：
（1）将采样探杆3均匀的插入检测孔10中；
（2）将取样管2两端分别连接采样探杆3和仪表1上的取样管接头102；
（3）将压缩气体管线4与压缩气管线接头104连接，并在压缩气体管线4上安装减压阀5，此时减压阀5处于关闭状态，并将减压阀15连接气源；
（4）将仪表1接地线可靠接地；
（5）通过电源接头103连接外部电源，给仪表1供电，开机并预热15-20分钟；
（6）因烟道内为负压状态，此时空气经回流管接头105，依次通过压缩气体通道804、连接通道803、烟气采集通道802，与传感器9接触，实现仪表零点校验；
（7）将标准气体经回流管接头105，依次通过压缩气体通道804，连通管道803、烟气采集通道802，与传感器9接触，实现仪表量程校验；
（8）将回流管道6两端分别与仪表1的回流管接头105、烟道连接；
（9）逐步调整减压阀5至压缩空气压力为0.1MPa，将压缩空气引入压缩气体通道804内，开始采样检测：
S1、采样探杆3对多个采样点的烟气进行采样，烟气在压缩空气引流作用下，经采样探杆3、取样管2进入烟气采集通道802；
S2、烟气经过滤器805扩散至传感器9，传感器9对烟气进行检测，并将采集到的数据传输至控制系统7内进行数据处理，得到的每个采样点的氮氧化物浓度值，并实时显示在显示屏101上；
S3、烟气经连接通道803，进入压缩气体通道804与压缩气体混合后由回流管道6再次排入烟道内；
（10）根据显示屏101显示的每个采样点的氮氧化物浓度值，调整支管调节阀12直至脱硝出口氮氧化物浓度CV值合理；
（11）调整结束后，关闭减压阀5，停止仪表1电源。
上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：其主体结构包括仪表（1）、取样管（2）、采样探杆（3）、压缩气体管线（4）、减压阀（5）、回流管道（6）；所述的仪表（1）上表面设置有用于实时显示每个采样点的氮氧化物浓度数值的显示屏（101），仪表（1）上设置有若干个取样管接头（102），且取样管接头（102）平均设置在显示屏（101）的左右两侧，仪表（1）上表面还设置有电源接头（103）和压缩气管线接头（104），仪表（1）的侧表面上设置有若干个回流管接头（105），且回流管接头（105）平均设置在仪表（1）的左侧面和右侧面上；仪表（1）内部设置有用于数据处理、存储和传输的控制系统（7）、若干个引流装置（8）和若干个传感器（9）；每个引流装置（8）上均设置有传感器（9）；每个传感器（9）均与控制系统（7）电连接，控制系统（7）与显示屏（101）电连接；所述的取样管（2）为若干个，每个取样管（2）的一端均通过塔形接口与采样探杆（3）连接；采样探杆（3）插入烟道上预留的检测孔（10），采样探杆（3）一端插入脱硝烟道内；每个取样管（2）另一端均与取样管接头（102）连接，并通过取样管接头（102）与引流装置（8）连接；所述的回流管道（6）包括一个回流母管（601）和若干个回流支管（602）；每个回流支管（602）一端均与回流管接头（105）连接，并通过回流管接头（105）与引流装置（8）连接，每个回流支管（602）另一端均与回流母管（601）连接，回流母管（601）与烟道连通设置；所述的压缩气体管线（4）与压缩气管线接头（104）连接，并通过压缩气管线接头（104）与引流装置（8）连接，压缩气体管线（4）上安装有减压阀（5）。
2.根据权利要求1所述的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：所述的引流装置（8）包括壳体（801）、烟气采集通道（802）、连接通道（803）、压缩气体通道（804）、过滤器（805）、安装孔（806）；所述的壳体（801）内设置有烟气采集通道（802）、连接通道（803）、压缩气体通道（804）、过滤器（805）；取样管（2）通过取样管接头（102）与烟气采集通道（802）一端连接，烟气采集通道（802）另一端封闭；烟气采集通道（802）位于压缩气体通道（804）的上方，并通过连接通道（803）连通设置；回流支管（602）通过回流管接头（105）与压缩气体通道（804）一端与连通设置，压缩气体通道（804）另一端与压缩气体管线（4）连通设置；壳体（801）上开设有安装孔（806），传感器（9）安装在安装孔（806）上，安装孔（806）与烟气采集通道（802）连通，安装孔（806）和烟气采集通道（802）之间设置有过滤器（805）。
3.根据权利要求1所述的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：所述的控制系统（7）包括数据处理单元、数据存储单元和数据传输单元；数据处理单元与传感器（9）电连接，用于接收并处理传感器（9）采集到的数据信息；数据存储单元与数据处理单元电连接，用于存储数据处理单元的原始数据和处理后的数据信息；显示屏（101）与数据处理单元、数据存储单元分别电连接，用于实时显示经数据处理单元处理后得到的每个采样点的氮氧化物浓度数值，且能够直接调用数据存储单元内的数据信息，还能够写入修正参数以实现仪表校验；数据传输单元与数据处理单元电连接，并与移动终端通过无线网络连接，用于将数据处理单元处理后的数据通过无线网络同步传输至移动终端。
4.根据权利要求1所述的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：所述的取样管接头（102）、回流管接头（105）、引流装置、传感器（9）、取样管（2）、回流支管（602）的数量相同。
5.根据权利要求4所述的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：所述的取样管接头（102）、回流管接头（105）、引流装置、传感器（9）、取样管（2）、回流支管（602）的数量均为六个。
6.根据权利要求1所述的便携式多测点氮氧化物同步检测装置，其特征在于：所述的仪表（1）上方设置有盖体（16），盖体（16）一侧与仪表（1）铰接，另一侧通过卡扣件（17）和卡扣锁（18）连接。
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| CN201920899321.8U CN210376284U (zh) | 2019-06-15 | 2019-06-15 | 一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置 |
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2019
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| CN110161189A (zh) * | 2019-06-15 | 2019-08-23 | 山东创宇环保科技有限公司 | 一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置及其检测方法 |
| CN110161189B (zh) * | 2019-06-15 | 2024-05-17 | 山东创宇能源科技股份有限公司 | 一种便携式多测点氮氧化物同步检测装置及其检测方法 |
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