本实用新型属于电厂脱硫脱硝后烟气测量技术领域,具体涉及一种电站脱硝网格等截面多点差压烟气流量测量系统
背景技术:
目前,我国环境治理处于负重前行的阶段,还需加大力度、全力攻坚。2017年,我国将全面落实《“十三五”生态环境保护规划》,深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划,完善远程监测质量监控系统。在国家对环境越来越重视的情况下,电厂面临的压力毫无疑问会将会越来越大。由于电厂取样测点因受安装条件限制,脱硝CEMS取样测点明显不满足《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996中对测点位置的要求,也不满足热工取样测点的要求,导致测量数据与实际值存在较大偏差。又因为目前烟气取样为抽取式取样,烟道内烟气成份分布不均,导致采到的样气不具有代表性,现有测量结果存在环保数据不符合逻辑,脱硝出口NOx与实际值数据偏差大,导致数据有冲突的情况,影响到环保检查与运行人员对喷氨量的控制。
在这种情况下就会遇到如下问题:
1、脱硫、脱硝前后的NOx测量不准确,会影响喷氨量由于脱硫、脱硝出口的NOx是用于DCS控制喷氨量的一个重要参数,若该值测量不准,势必造成氨的过喷或少喷,直接影响NOX排放值达标。
2、脱硫、脱硝NOX测量不准,造成环境污染以600MW机组为例,按每年5000运行小时算,1台机组的年喷氨量约为1200T,而液氨转换为气氨,其扩倍数值为700。喷氨量过量,会造成逃逸的氨扩散到空气中,与微尘容易形成雾霾,对周围环境造成污染。
3、造成脱硫、脱硝催化剂中毒若脱硫、脱硝出口的NOX测量值偏大,DCS的会自动增加喷氨量。由于SCR催化剂层的烟气分布不均性,喷氨过大在催化剂表面易附着硫酸盐类物质,这些硫酸盐物质可引起催化剂中毒,造成催化剂活性下降,而要检测中毒往往需要停机才能进行。因此,发现中毒基本上都是永久性中毒,无法恢复其催化性能。
4、造成空预器堵塞,若喷氨量过高,则氨浓度过高,会促使氨与氮氧化物的正向反应加速,使得反应产物即亚硫酸氢氨量增加。该物质是一种高粘性液态物质,易冷凝沉积在空预器换热元件表面,与烟气中飞灰颗粒粘结在一起,堵塞烟气的通道,使空预器压差增高,增大烟气通过空预器的阻力,换热效率降低,严重情况下需要停运机组进行检修清洗。
因此急需一种能够用于解决国内火电机组广泛存在的脱硝SCR出口取样点的不均匀性,解决脱硝出口NOX测量值与烟囱排放口处的NOX测量偏差问题的电站脱硝网格等截面多点差压烟气流量测量系统。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种电站脱硝网格等截面多点差压烟气流量测量系统,能够用于解决国内火电机组广泛存在的脱硝SCR出口取样点的不均匀性,解决脱硝出口NOX测量值与烟囱排放口处的NOX测量偏差问题。
本实用新型提供了如下的技术方案:
一种电站脱硝网格等截面多点差压烟气流量测量系统,包括反吹装置以及均设于取样烟道内的一个第一测量筒、若干个第二测量筒和多根取样管,所述反吹装置与所述第一测量筒相连,所述第一测量筒的靠近所述反吹装置的一端和所述第二测量筒的一端内均设有NOx烟气测量探头,所有所述第二测量筒并联连通所述第一测量筒的远离设有所述NOx烟气测量探头的一端,若干个所述取样管并联连通所述第二测量筒的远离设有所述NOx烟气测量探头的一端,所述取样管设有多个迎向烟气流向的取样孔,所述取样孔在所述取样烟道的烟场中呈网格点分布。所述反吹装置通过反吹作用保持所述第一测量筒、第二测量筒和取样管内畅通,无灰尘阻塞;所有所述第二测量筒并联连通所述第一测量筒的远离设有所述NOx烟气测量探头的一端,若干个所述取样管并联连通所述第二测量筒的远离设有所述NOx烟气测量探头的一端,为了确保所述第一测量筒内的所述NOx烟气测量探头测量的是所有连通所述第一测量筒的所述第二测量筒内的烟气混合后的混合烟气,所述第二测量筒内的所述NOx烟气测量探头测量的是所有连通该所述第二测量筒的所述取样管内的混合后的烟气的混合烟气。所述第一测量筒和所述第二测量筒内均设有NOx烟气测量探头,可以判断部分混匀的烟气和全部混匀的烟气测量之间的差异,从而有利于后期的测量调整方案。所述取样孔在所述取样烟道的烟场中呈网格点分布,是基于烟气环境监测使用的多点采样理念,即通过在烟气流通截面同时对各点进行测量或抽取,将烟气混合再进行测量,保证在短直管段、流场紊流情况下的高精度流量测量也就是保证测量的准确性。
优选的,所述NOx烟气测量探头均分别与所述第一测量筒和所述第二测量筒中的管道呈5度角斜向插入所述第一测量筒和所述第二测量筒中。所述NOx烟气测量探头与管道5度角斜向插入管道内,与烟气流向一致。所述NOx烟气测量探头与管道采用法兰连接,法兰盘尺寸与所述NOx烟气测量探头连接法兰盘尺寸一致。
优选的,所述NOx烟气测量探头外设有陶瓷保护套管。保护所述NOx烟气测量探头以免受到灰尘等的磨损,从而增加所述NOx烟气测量探头的使用寿命。
优选的,所述陶瓷保护套管与所述NOx烟气测量探头之间的缝隙的靠近测量位点的端部设有防止灰尘掉落到所述陶瓷保护套管内的滤网。当灰尘受重力或者所述反吹装置的作用时会掉落,容易卡在所述NOx烟气测量探头和所述陶瓷保护套管的缝隙中,影响测量精度,导致测量滞后,设有所述滤网能够避免灰尘落入所述NOx烟气测量探头和所述陶瓷保护套管的缝隙中,从而有利于测量的准确性。
优选的,所述取样孔的个数为24-36个。理论上,抽取点数越多,就越具代表性,但过多的取样点显然是不现实的也无法实现,根据截面大小,24点到36点测量就基本认为具有代表性。
优选的,所述取样管通过角钢或不锈钢管焊接在所述取样烟道的侧壁上,与所述取样烟道焊接的所述取样管的焊接面设有凸块。采用角钢焊接固定在所述取样烟道内侧,所述取样管的出口段与所述取样烟道进行双面密封焊接。在焊接过程中,所述取样管的管壁会熔化变薄,容易破损,造成密封性不好,与所述取样烟道焊接的所述取样管的焊接面设有凸块可以在所述凸块处进行焊接,就不会造成所述取样管破损影响密封性的问题出现。
优选的,所述凸块内设有凹槽。焊接时焊料直接进入所述凹槽中与所述取样烟道焊接的更加紧固牢靠。
优选的,所述第一测量筒靠近所述反吹装置的一端设有用于抽风的抽吸泵。当烟灰流速过低时可以用所述抽吸泵抽风,加速烟气的流速。
本实用新型的有益效果是:能够用于解决国内火电机组广泛存在的脱硝SCR出口取样点的不均匀性,解决脱硝出口NOX测量值与烟囱排放口处的NOX测量偏差问题。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
图1是本实用新型结构示意图;
图2是取样孔在取样烟道中的部分分布示意图;
图3是本实用新型的NOx烟气测量探头与陶瓷保护套管的结构关系图;
图4是本实用新型的取样管的部分结构示意图。
其中图中标记为:1、反吹装置;2、第一测量筒;3、第二测量筒;4、取样管;41、取样孔;42、凸块;421、凹槽;5、NOx烟气测量探头;6、陶瓷保护套管;7、滤网;8、取样烟道。
具体实施方式
如图1-4所示,一种电站脱硝网格等截面多点差压烟气流量测量系统,包括反吹装置1以及均设于取样烟道8内的一个第一测量筒2、若干个第二测量筒3和多根取样管4,反吹装置1与第一测量筒2相连,第一测量筒2的靠近反吹装置1的一端和第二测量筒3的一端内均设有NOx烟气测量探头5,所有第二测量筒3并联连通第一测量筒2的远离设有NOx烟气测量探头5的一端,若干个取样管4并联连通第二测量筒3的远离设有NOx烟气测量探头5的一端,取样管4设有多个迎向烟气流向的取样孔41,取样孔41在取样烟道8的烟场中呈网格点分布。取样管4通过角钢或不锈钢管焊接在取样烟道8的侧壁上,采用角钢焊接固定在取样烟道8内侧,取样管4的出口段与取样烟道8进行双面密封焊接。取样孔41的个数为24-36个,理论上,抽取点数越多,就越具代表性,但过多的取样点显然是不现实的也无法实现,根据截面大小,24点到36点测量就基本认为具有代表性。反吹装置1通过反吹作用保持第一测量筒2、第二测量筒3和取样管4内畅通,无灰尘阻塞;所有第二测量筒3并联连通第一测量筒2的远离设有NOx烟气测量探头5的一端,若干个取样管4并联连通第二测量筒3的远离设有NOx烟气测量探头5的一端,为了确保第一测量筒2内的NOx烟气测量探头5测量的是所有连通第一测量筒2的第二测量筒3内的烟气混合后的混合烟气,第二测量筒3内的NOx烟气测量探头5测量的是所有连通该第二测量筒3的取样管4内的混合后的烟气的混合烟气。第一测量筒2和第二测量筒3内均设有NOx烟气测量探头5,可以判断部分混匀的烟气和全部混匀的烟气测量之间的差异,从而有利于后期的测量调整方案。取样孔41在取样烟道8的烟场中呈网格点分布,是基于烟气环境监测使用的多点采样理念,即通过在烟气流通截面同时对各点进行测量或抽取,将烟气混合再进行测量,保证在短直管段、流场紊流情况下的高精度流量测量也就是保证测量的准确性。
具体的,NOx烟气测量探头5均分别与第一测量筒2和第二测量筒3中的管道呈5度角斜向插入第一测量筒2和第二测量筒3中。NOx烟气测量探头5与第一测量筒2和第二测量筒3中的管道5度角斜向插入管道内,与烟气流向一致。NOx烟气测量探头5与第一测量筒2和第二测量筒3中的管道采用法兰连接,法兰盘尺寸与NOx烟气测量探头5连接法兰盘尺寸一致。NOx烟气测量探头5外设有陶瓷保护套6管。保护NOx烟气测量探头5以免受到灰尘等的磨损,从而增加NOx烟气测量探头5的使用寿命。
具体的,陶瓷保护套6管与NOx烟气测量探头5之间的缝隙的靠近测量位点的端部设有防止灰尘掉落到陶瓷保护套6管内的滤网7。当灰尘受重力或者反吹装置1的作用时会从掉落,容易卡在NOx烟气测量探头5和陶瓷保护套6管的缝隙中,影响测量精度,导致测量滞后,设有滤网7能够避免灰尘落入NOx烟气测量探头5和陶瓷保护套6管的缝隙中,从而有利于测量的准确性。
具体的,与取样烟道8焊接的取样管4的焊接面设有凸块42。在焊接过程中,取样管4的管壁会熔化变薄,容易破损,造成密封性不好,与取样烟道8焊接的取样管4的焊接面设有凸块42可以在凸块42处进行焊接,就不会造成取样管4破损影响密封性的问题出现。
具体的,凸块42内设有凹槽421。焊接时焊料直接进入凹槽421中与取样烟道8焊接的更加紧固牢靠。
本实施例的优点如下:
1、能够用于解决国内火电机组广泛存在的脱硝SCR出口取样点的不均匀性,解决脱硝出口NOX测量值与烟囱排放口处的NOX测量偏差问题。;
2、第一测量筒2和第二测量筒3内均设有NOx烟气测量探头5,可以判断部分混匀的烟气和全部混匀的烟气测量之间的差异,能够对比更好的判定取样烟道8中的烟气的NOx的浓度。
本实施例的安装方法:
1、在垂直取样烟道8上面出口A/B侧各设置多根取样管4,水平插入垂直取样烟道8,每根取样管4的管道取若干个取样孔41,取样孔41迎向烟气流向布置;取样管4在取样烟道8内需进行固定,采用角钢或不锈钢管焊接固定在取样烟道8的内侧,取样管4出口段与取样烟道8进行双面密封焊接。在取样烟道8内部需要搭建一个工作平台脚手架,方便施工队伍工作及人身安全保护;
2、在测量平台垂直取样管4的管道处进行两次变径安装第一测量筒2,在第一测量筒2的管道安装NOx烟气测量探头5,NOx烟气测量探头5与第一测量筒5的管道5度角斜向插入管道内,与烟气流向一致。NOx烟气测量探头5与第一测量筒5的管道采用法兰连接,法兰盘尺寸与探头连接法兰盘尺寸一致。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。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。