[发明专利]一种同步取样异步分析烟气参数分布的监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种同步取样异步分析烟气参数分布的监测系统及方法，若干个所述储气腔体均匀布置在SCR出口烟道内，每个储气腔体与一根取样支管相连通，所有的取样支管汇合至取样汇流器，取样母管的一端与取样汇流器相连通，取样母管的另一端与空预器出口烟道相连通或者通过负压发生器接回SCR出口烟道；在每个储气腔体上设置一个取样口，在线分析仪和母管流量计均设置在取样母管上；在每个取样支管上设置一个取样支管切换阀。本发明仅用一个NOx在线分析仪和/或一个NH3在线分析仪，便可准确反映SCR出口同时段烟气参数分布情况，并通过烟气参数分布特性来反映喷氨的均匀性，准确性高、成本低，易维护。

技术领域：

本发明涉及一种同步取样异步分析烟气参数分布的监测系统及方法。

背景技术：

目前，大型电站普遍采用SCR脱硝装置来降低烟气中NOx排放浓度。SCR利用NH₃对NOx的还原特性，在催化剂的作用下将NOx还原为对环境无害的N2和H2O。在实际运行过程中，喷氨量的控制尤为关键，增加喷氨量有利于降低NOx排放浓度，但氨逃逸会随之增加，进而造成下游空气预热器因硫酸氢铵沉积而堵塞和腐蚀。在喷氨控制方面，除了合理控制喷氨总量以外，还应重点关注喷氨的均匀性，以确保在允许氨逃逸范围内，NOx排放浓度达标。目前，电力行业正全面推行燃煤机组超低排放改造，要求NOx排放浓度严格控制在50mg/Nm3以下，这对喷氨系统提出了更为严苛的要求，因此喷氨均匀性的监测和适时调整显得尤为重要。

喷氨的均匀性与SCR进、出口截面的NOx浓度（氨逃逸）分布密切相关，在SCR催化剂层未有明显故障的情况下，NOx浓度过大（或局部氨逃逸过小），可认为是上游相应区域的喷氨量偏少所致；局部NOx浓度过小（或氨逃逸过大），则是由于上游相应区域的喷氨量过剩所致；局部NOx浓度过小，氨逃逸显著上升，不仅增加SCR的运行成本，而且对下游空预器（2）的安全运行造成严重威胁（存在堵灰风险）。

因此，避免SCR出口NOx浓度分析严重不均很有必要，而通过SCR上游AIG（喷氨调整装置）的优化调整，可将SCR出口NOx浓度（或氨逃逸）调整至相对均匀的状态，若发现AIG的调整幅度过大，则相应位置的催化剂模块可能存在明显的磨损、坍塌及堵灰等故障。

鉴于上述分析，在目前电力行业全面推行燃煤机组超低排放的大背景下，SCR进、出口NOx浓度（或氨逃逸）分布的监测对于锅炉的安全运行及故障排除，显得尤为重要。现有技术中，常通过安装多套仪表或通过轮巡取样共用一套仪表分析实现SCR进、出口烟气成份分布测量，但是存在以下几个弊端：一是安装多套仪表时各仪表测量的不一致性影响烟气成份分布均匀性的评估，二是安装多套仪表时投资成本高、维护工作量大，三是轮巡取样分析时脱硝参数时变性影响烟气成份分布均匀性的评估。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种同步取样异步分析烟气参数分布的监测系统及方法。

本发明所采用的技术方案有：

一种同步取样异步分析烟气参数分布的监测系统，包括SCR出口烟道、空预器出口烟道、储气腔体、取样汇流器、母管流量计、取样支管、取样母管、负压发生器和在线分析仪，若干个所述储气腔体均匀布置在SCR出口烟道内，每个储气腔体与一根取样支管相连通，所有的取样支管汇合至取样汇流器，取样母管的一端与取样汇流器相连通，取样母管的另一端与空预器出口烟道相连通或者通过负压发生器接回SCR出口烟道；在每个储气腔体上设置一个取样口，在线分析仪和母管流量计均设置在取样母管上；在每个取样支管上设置一个取样支管切换阀。

进一步地，所述在线分析仪包括NOx和/或O₂在线分析仪和氨逃逸测量在线分析仪。

本发明还提供一种同步取样异步分析脱硝出口烟气参数的多点位监测方法，包括：