一种矩阵式烟气取样装置的制作方法

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种矩阵式烟气取样装置。

背景技术：

烟煤机组在采用SCR进行烟气脱硝时，CEMS系统监测数据的代表性、准确性和稳定性是直接影响机组氮氧化物达标排放效果和机组安全可靠运行经济指标。而脱硝系统属于大截面流场，受流场和催化剂效率等多个因素影响，氮氧化物浓度在烟道截面上实际分布不均。特别是在进行超低排放改造后，烟道工艺和烟气特性发生了较大改变，氮氧化物浓度分布不均表现的更为突出，传统的单点或三点取样已经无法满足在线监测需求，是燃煤机组脱硝优化普遍存在的一大难题。

技术实现要素：

本实用新型提出一种烟气取样监测装置，以解决在线监测数值的可靠性和稳定性不高的缺点。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供一种矩阵式烟气取样装置，用以实现大截面脱硝烟道的全截面烟气取样，将所述截面划分为若干矩形区域，所述取样装置包括设置在每个所述矩形区域内取样单元，所述取样单元将样气汇流到一支管，所述支管内安装有烟气流量监测单元，所述支管在烟道外将烟气汇流到一混合母管，所述混合母管顺样气流向的尾部安装有在线监测单元，所述在线监测单元与一控制单元电性连接，所述支管及混合母管在暴露于空气部分均设保温层，所述混合母管连接至一空气预热器或抽风机，通过压差为所述取样装置提供样气抽气动力。

优选地，通过在所述截面设置若干矩形框，以划分成若干所述矩形区域。

优选地，所述取样单元包括设置在所述支管两侧的侧取样管以及连接侧取样管与所述支管的连接管，所述侧取样管与所述支管相互平行，若干所述取样单元位于同一横截面上。

优选地，所述侧取样管的两端设有取样口，所述取样口背对烟气流向。

优选地，所述支管与所述混合混合母管通过法兰相连，且所述支管上设置有截止阀。

优选地，所述脱硝通道为一直管段。

优选地，所述监测单元包括CEMS取样探头。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过将所述烟气取样装置设置成矩阵式，烟气取样布点是将所述截面划分为若干个等面积的矩形小块，通过在每个块中心设置测点，确保在流场变化、工况变化引起烟气分布不均的情况下，CEMS烟气取样具有代表性，提高在线监测数值的可靠性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型矩阵式烟气取样装置的结构示意图。

图2为对图1中A处的局部放大图。

其中：100监测装置，10截面，11矩形区域，20取样单元，30混合单元，40在线监测单元，50控制单元，21支管，22侧取样管，23连接管，24取样口，25截止阀，26烟气流量监测单元。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

本实用新型提供一种矩阵式烟气取样装置100，用以实时监测大截面脱硝通道(未标号)内的空气，所述脱硝通道具有垂直于空气流向的全截面10，在所述截面10上划分为若干矩形区域11，若干矩形区域覆盖整个截面10，通过在所述截面设置若干矩形框(未标号)，以划分成若干所述矩形区域11。在本实施方式中，所述脱硝通道优选为一直管段。

所述监测装置100包括设置在每个所述矩形区域11内取样单元20、将每个所述取样单元20的获取样气混合的混合单元30、对所述混合单元30内的样气进行监测的在线监测单元40以及对所述监测单元40电性连接的控制单元50。

所述取样单元20将样气汇流到一支管21，若干所述支管21将样气汇流到所述混合单元30上。所述取样单元20包括设置在所述支管21两侧的侧取样管22，所述支管21通过连接管23与所述侧取样管22相连，若干所述侧取样管22与所述支管21相互平行且位于同一横截面上。所述侧取样管22的两端设有取样口24，所述取样口24背对空气流向，以使进入所述取样单元20内的样气流量保持稳定。

所述支管21内安装有烟气流量监测单元26，所述支管21与所述混合单元30通法兰相连，且所述支管21上设置有截止阀25。所述支管21上设置有烟气流量监测单元26，以实时获取流量，当流量较高时，控制所述截止阀25所通过的流量减小，当流量较低时，控制所述截止阀25所通过的流量增大。所述支管21及混合单元30在暴露于空气部分均设保温层，防止样气发生水凝现象。

所述混合单元30为一管路，若干所述取样单元20与所述混合单元30相连，所述混合单元30能够将所述取样单元20获取的样气进行混合，避免单个区域的取样单元20获取的样气氮氧化物浓度过高或过低，以造成监测到的数据准确性不高。

所述混合单元30的末端为一三通道，所述在线监测单元40设置在所述混合单元30顺样气流向的尾部，所述在线监测单元40包括CEMS取样探头以及预处理器，所述CEMS取样探头将获取到的样气数据，经预处理后，送入所述控制单元50。所述混合单元30的另一通道用以引导剩余的样气。所述混合单元30上设置有空预器或抽风机(未图示)，通过压差为所述取样装置提供样气抽气动力。

本矩阵式烟气取样装置100的工作原理为：通过获得每个所述矩阵区域内的样气，在烟道外的混合单元30内混合后，接入空预器或抽风机出口烟道上，利用空预器和抽风机差压作为样气传输的动力，CEMS取样探头布置在所述混合单元30末端一通道上，经取样探头及预处理后进入所述控制单元50。

本实用新型通过将所述烟气取样监测装置100设置成矩阵式，烟气取样布点是将所述截面10划分为若干个等面积的矩形小块，通过在每个块中心设置测点，确保在流场变化、工况变化引起烟气分布不均的情况下，CEMS烟气取样具有代表性，提高在线监测数值的可靠性和稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。