一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置的制作方法

    专利2022-07-11  93


    本实用新型涉及燃煤电厂脱硝技术领域,尤其是涉及一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置。



    背景技术:

    随着国家一系列政策和法规的颁布,燃煤电厂的大气污染物排放已纳入严格监管,各电厂陆续开展了烟气超低排放改造。开发完善的火电厂脱硝技术,已成为我国电厂势在必行的任务。scr(selectivecatalyticreduction,选择性催化还原)烟气脱硝技术作为最常用的脱硝技术,其在燃煤电厂nox控制过程中具有重要作用,为了有效地控制反应器出口nox的排放,摸清楚脱硝反应器出口烟气成分(尤其是nox的浓度)具有重要作用。

    目前对于烟气成分的测量主要有单点取样测试或多点取样混合后测试,尤其是烟道截面尺寸较大时,烟气成分分布较为不均匀,单点测量结果代表性差,多点混合测量结果无法满足喷氨的分区调整控制和无法实现基于烟气成分分布的精细化喷氨调整。烟气成分测量的不准确导致出口nox的测量不准,而目前对于喷氨量的调整都是基于出口nox的值进行,这势必导致喷氨量的不精确,当喷氨量过少时,导致出口nox排放超标;当喷氨量过量时,不仅影响脱硝效率,而且过量的氨气与烟气中的so3反应生成硫酸氢铵和硫酸铵降低催化剂活性,造成空预器堵塞和腐蚀,同时过量的氨逃逸造成运行成本浪费和环境污染,对电厂带来不利影响。

    因此,在目前取样测量方法基础上,开发出更有效的烟气成分测量装置,是本领域技术人员亟待解决的问题。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,以解决上述现有技术存在的问题。该装置能够实现全程在线测量,根据实际需求测量不同分区不同深度处、不同分区以及总的烟气成分,能够及时有效地判断脱硝系统浓度场的均匀性,提高脱硝系统nh3/nox摩尔比分布的均匀合理性。

    为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,包括:脱硝反应器、烟气成分采集探头、一级烟气采集控制阀门、取样伴热管线、烟气冷凝器、烟气分析仪和控制按钮组件;

    所述脱硝反应器内根据深浅布置有若干个所述烟气成分采集探头;所述一级烟气采集控制阀门有若干个,且分别与不同深度的所述烟气成分采集探头连接;

    烟气通入脱硝反应器后经过取样伴热管线连接所述烟气冷凝器,所述烟气冷凝器与所述烟气分析仪连接,所述控制按钮组件分别控制各个一级烟气采集控制阀门的开和关。

    优选地,还包括一级烟气混合器,所述一级烟气混合器与所述脱硝反应器的出口的各个所述一级烟气采集控制阀门连接。

    优选地,还包括二级烟气采集控制阀门,所述二级烟气采集控制阀门与所述一级烟气混合器连接;所述控制按钮组件控制所述二级烟气采集控制阀门的开和关。

    优选地,所述脱硝反应器包括若干个分区;每个分区根据深浅布置有若干个所述烟气成分采集探头;所述一级烟气采集控制阀门有若干个,且分别与不同分区、不同深度的所述烟气成分采集探头连接,所述控制按钮组件控制所述一级烟气采集控制阀门的开和关。

    优选地,还包括若干一级烟气混合器,所述一级烟气混合器分别与所述脱硝反应器的各个分区出口的所述一级烟气采集控制阀门连接。

    优选地,还包括若干二级烟气采集控制阀门,若干所述二级烟气采集控制阀门分别与对应的若干所述一级烟气混合器连接;所述控制按钮组件控制所述二级烟气采集控制阀门的开和关。

    优选地,还包括二级烟气混合器,所述若干二级烟气采集控制阀门的出口分别与所述二级烟气混合器连接。

    优选地,还包括三级烟气采集控制阀门,所述三级烟气采集控制阀门与所述二级烟气混合器连接,且所述三级烟气采集控制阀门的出口与烟气冷凝器连接。

    优选地,在所述脱硝反应器前设置催化剂层,烟气先经过催化剂层后通入所述烟气冷凝器。

    与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

    1.全程在线测量,根据实际需求测量脱硝反应器内不同深度处的烟气成分,能够及时有效地判断脱硝系统浓度场的均匀性;

    2.根据监测到的烟气成分,并根据烟气成分的均匀性,判断脱硝系统的运行情况,及时判断脱硝系统的症状所在;

    3.设备改造和运行成本较低;

    4.能够有效地判断烟气成分中nox的浓度值,控制逻辑能够根据nox有效地调整喷氨量,提高脱硝系统nh3/nox摩尔比分布的均匀合理性,实现环保经济的目标。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置的整体结构示意图。

    附图标记说明:

    1:脱硝反应器;2:烟气成分采集探头;3:一级烟气采集控制阀门;4:分区;5:催化剂层;6:一级烟气混合器;7:二级烟气采集控制阀门;8:取样伴热管线;9:二级烟气混合器;10:三级烟气采集控制阀门;11:烟气冷凝器;12:烟气分析仪;13:控制按钮组件。

    具体实施方式

    下面将结合实施例对本实用新型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。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。

    在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

    此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

    本实用新型的目的是提供的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,该装置能够实现全程在线测量,根据实际需求测量不同分区不同深度处、不同分区以及总的烟气成分,能够及时有效地判断脱硝系统浓度场的均匀性,提高脱硝系统nh3/nox摩尔比分布的均匀合理性。

    为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

    请参考附图1,本实用新型提供了一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置包括:脱硝反应器1、烟气成分采集探头2、一级烟气采集控制阀门3、取样伴热管线8、烟气冷凝器11、烟气分析仪12和控制按钮组件13;脱硝反应器1内根据深浅布置有若干个烟气成分采集探头2;一级烟气采集控制阀门3有若干个,且分别与不同深度的烟气成分采集探头2连接;烟气通入脱硝反应器1后经过取样伴热管线8连接烟气冷凝器11,烟气冷凝器11与烟气分析仪12连接,控制按钮组件13分别控制各个一级烟气采集控制阀门3的开和关。还包括一级烟气混合器6,一级烟气混合器6与脱硝反应器1的出口的各个一级烟气采集控制阀门3连接;还包括二级烟气采集控制阀门7,二级烟气采集控制阀门7与一级烟气混合器6连接;控制按钮组件13控制二级烟气采集控制阀门7的开和关。

    在一个更优选的实施例中,脱硝反应器包括若干个分区4;每个分区4根据深浅布置有若干个烟气成分采集探头2,烟气采集控制阀门分为不同分区不同深度一级烟气采集控制阀门3、不同分区二级烟气采集控制阀门7、总烟气三级烟气采集控制阀门10。烟气混合器分为不同分区不同深度处一级烟气混合器6以及不同分区二级烟气混合器9,不同分区4依次与各级烟气采集控制阀门连接,烟气经过取样管线8连接各设备并经过冷凝器11与烟气分析仪12连接,控制按钮组件13分别控制各个烟气采集控制阀门的开和关。

    具体地,scr脱硝反应器1设置3个分区4,每个分区4设置浅、中、深3个不同深度处的烟气成分采集探头2,烟气成分采集探头2具有耐高温的特性。

    具体地,烟气采集控制阀门主要控制是否采集相应的烟气,分为3级,第一级为不同分区不同深度处对应的一级烟气采集控制阀门3,第二级为不同分区不同深度处采集的烟气混合后对应的不同分区处的二级烟气采集控制阀门7,第三级为不同分区处的烟气混合后对应的总的出口处三级烟气采集控制阀门10。一级烟气采集控制阀门3与脱硝反应器1不同分区不同深度处的烟气成分采集探头2连接,二级烟气采集控制阀门7与不同分区不同深度处采集的烟气混合器连接,三级烟气采集控制阀门10与不同分区处采集的烟气混合器连接。

    具体地,烟气混合器主要实现烟气的混合,分为2级,一级烟气混合器6为不同分区不同深度处烟气的混合,介于第一级与第二级烟气采集控制阀门之间;二级烟气混合器9为不同分区烟气的混合,介于第二级与第三级烟气采集控制阀门之间。

    具体地,烟气冷凝器11主要实现从scr脱硝反应器1出口采集烟气的冷凝,与各分区不同深度处的取样伴热管线8、各分区混合后的取样伴热管线8以及总出口烟气取样伴热管线8连接。

    具体地,烟气分析仪12主要实现所采集烟气成分的取样,烟气成分主要包括no、o2等。

    具体地,控制按钮组件13主要包含13个按钮,与各个烟气采集控制阀门连接,控制不同烟气采集控制阀门的开和关,按下表示阀门打开,弹出表示阀门关闭,根据实际需求选择相应的按钮。

    实际运行时,根据所需选择控制按钮组件13中的不同按钮,即可打开相应的阀门,该阀门控制的对应深度处或对应区域的烟气通过取样伴热管线8直接送至烟气冷凝器11,并最终送至烟气分析仪12。可以依次点击不同分区不同深度处所对应的按钮,得到所有的烟气分析数据,进而判断脱硝反应器1的均匀性。

    通过采用本实用新型提供的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,该装置能够实现全程在线测量,根据实际需求测量不同分区不同深度处、不同分区以及总的烟气成分,能够及时有效地判断脱硝系统浓度场的均匀性,提高脱硝系统nh3/nox摩尔比分布的均匀合理性。

    最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


    技术特征:

    1.一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,包括:脱硝反应器(1)、烟气成分采集探头(2)、一级烟气采集控制阀门(3)、取样伴热管线(8)、烟气冷凝器(11)、烟气分析仪(12)和控制按钮组件(13);

    所述脱硝反应器(1)内根据深浅布置有若干个所述烟气成分采集探头(2);所述一级烟气采集控制阀门(3)有若干个,且分别与不同深度的所述烟气成分采集探头(2)连接;

    烟气通入脱硝反应器(1)后经过取样伴热管线(8)连接所述烟气冷凝器(11),所述烟气冷凝器(11)与所述烟气分析仪(12)连接,所述控制按钮组件(13)分别控制各个一级烟气采集控制阀门(3)的开和关。

    2.根据权利要求1所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括一级烟气混合器(6),所述一级烟气混合器(6)与所述脱硝反应器(1)的出口的各个所述一级烟气采集控制阀门(3)连接。

    3.根据权利要求2所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括二级烟气采集控制阀门(7),所述二级烟气采集控制阀门(7)与所述一级烟气混合器(6)连接;所述控制按钮组件(13)控制所述二级烟气采集控制阀门(7)的开和关。

    4.根据权利要求1所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,所述脱硝反应器包括若干个分区(4);每个分区(4)根据深浅布置有若干个所述烟气成分采集探头(2);所述一级烟气采集控制阀门(3)有若干个,且分别与不同分区、不同深度的所述烟气成分采集探头(2)连接,所述控制按钮组件(13)控制所述一级烟气采集控制阀门(3)的开和关。

    5.根据权利要求4所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括若干一级烟气混合器(6),所述一级烟气混合器(6)分别与所述脱硝反应器(1)的各个分区出口的所述一级烟气采集控制阀门(3)连接。

    6.根据权利要求5所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括若干二级烟气采集控制阀门(7),若干所述二级烟气采集控制阀门(7)分别与对应的若干所述一级烟气混合器(6)连接;所述控制按钮组件(13)控制所述二级烟气采集控制阀门(7)的开和关。

    7.根据权利要求6所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括二级烟气混合器(9),所述若干二级烟气采集控制阀门(7)的出口分别与所述二级烟气混合器(9)连接。

    8.根据权利要求7所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,还包括三级烟气采集控制阀门(10),所述三级烟气采集控制阀门(10)与所述二级烟气混合器(9)连接,且所述三级烟气采集控制阀门(10)的出口与烟气冷凝器(11)连接。

    9.根据权利要求1所述的一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,其特征在于,在所述脱硝反应器(1)前设置催化剂层(5),烟气先经过催化剂层后通入所述烟气冷凝器(11)。

    技术总结
    本实用新型提供了一种脱硝分区喷氨烟气成分测量装置,包括:脱硝反应器、烟气成分采集探头、一级烟气采集控制阀门、取样伴热管线、烟气冷凝器、烟气分析仪和控制按钮组件;所述脱硝反应器内根据深浅布置有若干个所述烟气成分采集探头;所述一级烟气采集控制阀门有若干个,且分别与不同深度的所述烟气成分采集探头连接;烟气通入脱硝反应器后经过取样伴热管线连接所述烟气冷凝器,所述烟气冷凝器与所述烟气分析仪连接,所述控制按钮组件分别控制各个一级烟气采集控制阀门的开和关。本实用新型能够实现全程在线测量,根据实际需求测量不同分区不同深度处,及时有效地判断脱硝系统浓度场的均匀性,提高脱硝系统NH3/NOx摩尔比分布的均匀合理性。

    技术研发人员:袁照威;孟磊;谷小兵;马务;曹书涛;白玉勇;崔焕民;杜明生;宁翔
    受保护的技术使用者:大唐环境产业集团股份有限公司
    技术研发日:2020.08.18
    技术公布日:2021.03.12

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