[发明专利]一种快速检测烟气中氮氧化物浓度及其空间分布的方法及装置

说明书

本发明公开了一种快速检测烟气中氮氧化物浓度及其空间分布的方法及装置，属于气体取样测量技术领域，其包括基准采样管路和多点空间采样管路，基准采样管路和多点空间采样管路中均设置快速通道，多点空间采样管路中快速通道的前端连接多根取样支管，取样支管上设置开关阀。该装置由于设置了快速通道，可用大流量的快速通道将烟气输送至检测设备间后再从快速通道上取样并检测，减短了采样管的长度，大大缩短了检测滞后时间，在此基础上需要监测空间分布时，则由多点空间采样管路与基准采样管路交替送样，通过开关阀切换多点空间采样管路的取样点，完成空间各点的轮测，同时维持了基准采样管路的送样，维持了喷氨总量的持续稳定控制。

技术领域

本发明属于气体取样检测技术领域，具体涉及一种快速检测烟气中氮氧化物浓度及其空间分布的方法及装置。

背景技术

随着环保意识的提高，脱硝系统已成为各种工业锅炉的必备系统。目前的脱硝系统广泛采用选择性催化还原（SCR）技术，原理是以NH₃为还原剂，将烟气中的NO_X选择催化还原为无害的N₂和H₂O，实现脱硝的目的。在脱硝的过程中，如果施加NH₃的量较少，则不能彻底催化还原烟气中的NO_X，使得脱硝效率低下，烟气排放不达标；如果施加NH₃的量较多，则又会造成NH₃过量，一方面增加成本，另一方面再次造成空气污染，并且过量的NH₃容易与烟气中的SO₃反应生成硫酸氢铵等铵盐，铵盐产生沉积易堵塞和腐蚀催化剂及设备，进一步降低脱硝率。可见，脱硝系统中的喷氨控制水平关系到系统的经济、环保和生产安全等多方效益。

现有的脱硝系统，一般在脱硝反应器出气口端的烟道上设置采样管，由采样管将样气传送给检测仪表柜内进行检测，作为喷氨量的调节依据。由于脱硝反应器的有效反应温度在320℃～400℃之间，为了维持烟气较高的温度，一般除尘之前进行脱硝，故样气中含有大量烟尘。需要在采样管上设置滤芯做除尘和脱水处理后再送给精密的氮氧化物浓度检测仪，以维持其较高的检测精度和使用寿命。

此种结构的脱硝检测系统，取样的风量越大，滤芯越容易被烟尘堵塞，需要频繁清理，而在清理和清理后的恢复期内均中断送样。而样气所需要的量比较小，可以通过降低样气的流量来减少滤芯清理的频率，但这样使得送样检测时间更加滞后，滞后时间一般在5分钟以上，而烟气的成分随锅炉瞬息万变的燃烧情况变化，使得总喷氨量的调节节奏无法跟上烟气成分变化的步伐。

现实中，由于烟道较为宽阔，脱硝反应器截面较大，因此采用多点喷氨，而上述测量方式只是对烟道某一点氮氧化物浓度的测量，无法反映氮氧化物浓度在烟道截面内的分布情况，也就无法实现各点喷氨量的调节。使得目前的脱硝处理有时出现氮氧化物排放超标，有时氨逃逸严重，控制效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速检测烟气中氮氧化物浓度及其空间分布的方法及装置，能够快速检测烟气中的氮氧化物浓度，并监测氮氧化物的空间分布情况。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种快速检测烟气中氮氧化物浓度及其空间分布的方法，其特征在于：包括基准采样管路和多点空间采样管路，基准采样管路和多点空间采样管路中均设置快速通道，多点空间采样管路中快速通道的前端连接多根取样支管，取样支管上设置开关阀，检测步骤依次如下：

（1）开通基准采样管路，将烟气通过快速通道取出，然后从快速通道上取样并检测，作为调整喷氨量的依据；

（2）监测空间分布时，开通多点空间采样管路，通过取样支管将烟道中一点的烟气送至快速通道，从快速通道上取出样气，基准采样管路与多点空间采样管路交替送样，通过开关阀切换多点空间采样管路的取样点，直至多点空间采样管将所管各点轮测完毕；

（3）循环执行步骤（1）和（2），直至停止检测。