一种脱硝氨逃逸测试光学采样探杆的制作方法

本实用新型涉及光学采样探杆技术领域，具体涉及一种用于测试脱硝氨逃逸的光学采样探杆。

背景技术：

烟气脱硝，指向烟气中喷入氨，与烟气中氮氧化物(NO_x)反应生成无毒无害的N₂和H₂O的过程。2015年12月，国家三部委联合下发的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》文件要求，到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放，其中NO_x排放浓度在基准氧含量6％条件下，不高于50毫克/立方米。燃煤电厂SCR脱硝环保设备的脱硝效率需要由目前的80％提高到90％以上。燃煤电厂正在积极推广“超低排放”改造，以满足NO_x排放要求。

在烟气脱硝的过程中，由于喷入的氨气与烟气不可能做到均匀混合，在反应器的某些区域，氨气的含量因大于烟气中的NO_x含量而造成氨气过剩，形成氨逃逸。随着脱硝效率的提高，氨逃逸率将会呈急剧增长趋势。脱硝超低排放工况下监测氨逃逸率对防止空预器硫酸氢铵(ABS)结晶堵塞、换热效率降低、引风机运行电流上升、节约脱硝还原剂实现节能降耗、监测催化剂的运行状况和活性、机组的安全稳定运行等具有重要的意义。

目前，氨逃逸的监测主要采用便携式氨分析仪，其测量原理是TDLAS技术的激光测量方法。TDLAS技术本质上是一种吸收光谱技术，通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度。氨逃逸测试时，便携式氨逃逸分析仪光学检测探杆需完全插入脱硝反应器内，考虑便携、运输的方便和测值的准确，光学检测探杆的总长度不能过长，而脱硝系统出口烟道截面一般大于5米×5米，光学检测探杆的长度无法获得脱硝系统出口烟道在垂直深度上氨逃逸的浓度分布特征，导致测试氨逃逸浓度的结果缺乏代表性。部分测试单位对此问题作出改进，在光学检测探杆前增加延长杆，通过螺母旋接。但此方法仍然存在较大的问题：脱硝反应器出口烟道内温度一般为320～350摄氏度，在狭小空间中换接延长杆容易对现场测试人员造成烫伤，且每次均需等待光学检测探杆和延长杆完全冷却后才进行更换，大大增加了测试试验时间，测试效率很低。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种脱硝氨逃逸测试光学采样探杆，以克服光学检测探杆的长度无法获得脱硝系统出口烟道在垂直深度上氨逃逸的浓度分布特征，导致测试氨逃逸浓度的结果缺乏代表性的问题以及在光学检测探杆前增加延长杆测试效率低、易造成人员烫伤的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种脱硝氨逃逸测试光学采样探杆，包括光学端和采样探杆，所述光学端连接于采样探杆尾端，所述采样探杆尾部侧面设抽气口，平行于采样探杆设有延长杆，所述延长杆前端通过上固定箍和下固定箍固定连接有采样弯头，所述采样弯头通过弹性软管与采样探杆连通。

进一步的，所述采样探杆前端设过滤器。

进一步的，所述光学端通过光纤线输出信号至分析仪主机，所述采样探杆通过抽气口与抽气泵连通。

进一步的，所述延长杆为长杆状结构，其前端设螺纹端，后端设螺母口，所述螺纹端和螺母口的尺寸相配合。

进一步的，所述采样探杆、采样弯头和延长杆的材质为SS不锈钢。

进一步的，所述弹性软管的材质为聚酯纤维。

进一步的，所述延长杆的数量至少为一个，各延长杆通过螺纹端和螺母口依次连接。

(三)有益效果

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、通过水平推入延长杆可实现采样探杆在同一测孔中不同深度位置的烟气采集，在脱硝反应器内做到分段取样，能够获得脱硝系统出口烟道在垂直深度上氨逃逸的浓度分布特征，测试结果更具有代表性，更加接近氨逃逸的实际浓度；

2、氨逃逸浓度测试过程中，只需在测孔外推动延长杆，操作简单，可以有效地节约时间，显著提高了测试工作的效率。

3、氨逃逸浓度测试过程中，测试深度增加时，在延长杆尾端的螺母口依次旋上延长杆，不需要来回的拔取光学采样探杆，提高操作人员的工作安全性，避免了高温烫伤。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型采样探杆的局部结构示意图；

图3为本实用新型延长杆的局部剖视结构示意图。

图中：

1、分析仪主机；2、光纤线；3、光学端；4、采样探杆，41、抽气口；5、过滤器；6、弹性软管；7、上固定箍；8、下固定箍；9、采样弯头；10、延长杆，101、螺纹端，102、螺母口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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。

如图1～图3所示，其结构关系为：包括光学端3和采样探杆4，光学端3连接于采样探杆4尾端，采样探杆4尾部侧面设抽气口41，平行于采样探杆4设有延长杆10，延长杆10前端通过上固定箍7和下固定箍8固定连接有采样弯头9，采样弯头9通过弹性软管6与采样探杆4连通。

优选的，采样探杆4前端设过滤器5。

优选的，光学端3通过光纤线2输出信号至分析仪主机1，采样探杆4通过抽气口41与抽气泵连通。

优选的，延长杆10为长杆状结构，其前端设螺纹端101，后端设螺母口102，螺纹端101和螺母口102的尺寸相配合。

优选的，采样探杆4、采样弯头9和延长杆10的材质为316SS不锈钢，考虑便携和搬运方便，采样探杆4长度为1.8米，延长杆10长度为1.0米。

优选的，弹性软管6的材质为聚酯纤维，耐高温、耐磨损。

优选的，延长杆10的数量至少为一个，各延长杆10通过螺纹端101和螺母口102依次连接。

具体使用时，将整个光学采样探杆放入SCR脱硝反应器出口测点内，出口测点处用布遮挡。将采样探杆4尾部的光学端3，通过光纤线2与分析仪主机1连接，将抽气泵与抽气口41连通。

采样时，打开分析仪主机1，推动延长杆10将采样弯头9送至采样深度，打开抽气泵，烟气在抽气泵的作用下，通过采样弯头9和弹性软管6经过滤器5过滤后进入采样探杆4内，通过光学端3发射分析激光并将信号传送至分析仪主机1分析获得氨气浓度。通过延长杆10将采样弯头9推动至多个不同的深度，分别进行烟气气样采集和分析，以获得垂直深度上氨逃逸的浓度分布特征。可通过延长杆10尾部的螺母口101旋接另一延长杆10，以进行更深处的烟气气样采集和分析。

实施例1：

安徽省某电厂#5机组，容量为350MW，氮氧化物超低低排放改造方案是：增加备用层催化剂。在机组273MW下，测试SCR脱硝出口氨逃逸浓度，测试结果如表1所示。表1分

别使用本实用新型、普通氨逃逸光学采样探杆氨逃逸测试值

根据表1中试验结果可以看出，本实用新型可以测试6个不同深度位置氨逃逸浓度，测试均值为4.84ppm，而使用普通1.8米光学采样探杆只能测试到一个点位值。由于SCR脱硝反应器内温度场、速度场、喷氨不均等因素造成不同点位氨逃逸值差异很大，因此使用本光学采样探杆采集的数据更具有代表性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上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精神和范围。