[发明专利]一种用于SCR脱硝装置分区网格测量取样系统和方法

说明书

本发明提供一种用于SCR脱硝装置分区网格测量取样系统和方法，不仅可满足对烟道不同深度方向测量，且可增加测量准确性，提高SCR出口NOx测量的准确性，其包括取样装置，取样装置布置于SCR脱硝装置进出口烟道内，取样装置包括主取样管，其还包括驱动装置，驱动装置安装于SCR脱硝装置进出口烟道外，取样装置还包括电伴热系统、飞灰吹扫系统，主取样管内套装有内衬陶瓷管，内衬陶瓷管的出口端自主取样管上引出后与外置的烟气分析系统相连接，位于内衬陶瓷管进口端的主取样管上装有陶瓷过滤器，电伴热系统、飞灰吹扫系统分别布置于主取样管外壁，且飞灰吹扫系统的喷吹口布置于陶瓷过滤器的飞灰入口侧，驱动装置包括滑轨，主取样管通过滑块安装于滑轨上。

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，具体为一种用于SCR脱硝装置分区网格测量取样系统和方法。

背景技术

当前NOx超低排放形势下，燃煤电厂NOx排放要降低到50mg/m³以下，部分重点区域SCR出口NOx浓度要降低到30mg/m³以下；随着SCR出口NOx排放浓度限值的进一步降低，氨逃逸的控制对SCR装置的安全稳定运行尤为关键，而脱硝装置出口NOx浓度的网格化测量能够间接反映顶层催化剂入口区域的NH3/NOx摩尔比的均匀性，是控制局部氨逃逸浓度峰值的前提，传统的SCR烟气取样测量装置仅对出口的单点进行监测，代表性差，容易造成测量值与截面平均值偏差较大，引起喷氨过量或自动调节品质差等问题；且受氨气喷射均匀性与流场混合、催化剂等因素的限制，SCR出口NOx分布均匀性较差。对于四角切圆机组SCR出口NOx浓度分布相对偏差CV值一般在15％以上，旋流燃烧机组次之，W火焰机组CV值最大，实际运行过程中，SCR入口的NOx浓度和分布随炉内燃烧工况变化，导致SCR出口NOx浓度分布经常变化，因此，对于SCR出口NOx浓度的分区网格测量对提高喷氨均匀性很有必要。

为了满足NOx超低排放和近零排放要求，SCR脱硝装置除了要提高喷氨均匀性、良好的烟气混合外，还需具备快速准确测量，为实现在线喷氨调整提供条件和基础，当前一般采用分区巡测装置，分区巡测装置主要包括两种技术路线，一种是通过多点取样混合后进行测量，另一种是通过多点取样巡测的方式来实现出口网格测量，但这两种方法都是沿宽度方向多点网格测量，仅烟道宽度方向的测量，无法针对深度方向的测量，如中国专利文献CN205449588U公开了一种锅炉可伸缩式烟气取样装置，所述装置包括采样管体、管体接头、宝塔接头和管座，管体上的每一节管子可以通过管体接头拆装，从而实现伸缩管子的长度，达到适应不同尺寸的烟道，以实现不同深度的测量，但是该装置无法实现在线的自动化操作，需要通过手动更换且测量过程中无法实现在线吹扫，容易造成堵塞、管路无伴热等问题；

中国专利文献CN210180765U公开了一种伴热型高温取样装置，采样杆的一端连有活塞机构，另一端连接有加热管，且管路配有双向吹扫装置，套管表面设有加热管，套管位于过滤器的一端设有吹扫管路，可以实现向外吹扫的功能，但上述结构，活塞机构的行程有固定区间，无法实现更加精确位置的测量，且高温取样管一端没有配备过滤器，灰尘能够进入取样管，设备可靠性和采样精度受限；中国专利文献CN210981948U提出一种单个烟道测孔多点烟气取样装置，本装置包括长度不同的多个相切并焊连接的取样支管，每个取样管的出口端均设有阀门，通过阀门切换来实现烟气的采样，实现烟道内不同深度的烟气取样分析，但是取样管的安装位置是固定的，无法在线调整，且取样管无在线反吹和飞灰过滤系统，容易造成堵塞等问题。同时由于采样管路中无加热，所以对采样的烟气成分的种类有一定的限制；中国专利文献CN208313655U提出一种烟气取样装置，包括主管体，主管体的一端装有用于连接的乳胶或硅胶管的接头，另一端同轴连接有伸缩管，伸缩管是由多节直径不同的管状结构构成，各管状结构的外径自主管体依次递减，通过调整伸缩管的节数来调整烟道采样的长度，热态下在竖直烟道使用时不易弯曲，满足脱硝测量的要求，其虽然采用不同直径不同的管状结与主管体连接构成长度可调的烟气取样装置，采样过程中长度调节方便，但是由于无烟气伴热和飞灰过滤装置，飞灰进入取样管和主管体中容易堵塞管道，影响设备的可靠性。