火电机组脱硝均匀性智能测量系统的制作方法

本实用新型涉及气体检测技术领域，特别涉及一种火电机组脱硝均匀性智能测量系统。

背景技术：

目前火电机组脱硝均匀性测量都采用现场人工试验的办法，主要工作为测量scr(选择性催还原)反应器出口截面的nox分布，采用网格法测量，烟道分a、b两侧(从scr反应器出来后分为两个烟道，a烟道和b烟道)，每侧每隔1米安装个检测孔，选两个深度，分别为烟道深度的1/4和3/4处两个检测点。每个测孔的1/4和3/4两个深度各插入一只与测孔等长的取样枪，取样枪管材质304不锈钢，外径φ8，内径为φ5。每次测量总共测量a、b两侧相应的数量的检测点。试验采用测量一次、调整一次的方式反复进行。按scr反应器出口a侧、b侧各测量20个点位，每测量一次，顺利时耗时约2小时，高负荷工况下一般需测量10次左右，中负荷、低负荷验证测试2次左右，因此一次全面测量在条件顺利时用时约7天左右，无稳定工况时耗时会更长。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种火电机组脱硝均匀性智能测量系统，此火电机组脱硝均匀性智能测量系统能够自动检测火电机组烟道内的氧量和氮氧化物浓度，检测耗时短。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种火电机组脱硝均匀性智能测量系统，包括用于获取气体样品的取样枪，各所述取样枪均由切换箱控制开闭，各所述取样枪均连通预处理装置，所述预处理装置连通有烟气分析仪，所述烟气分析仪和所述切换箱连接有主控电脑。

其中，所述预处理装置包括过滤箱和抽气泵，所述过滤箱连通各所述取样枪，所述抽气泵连通所述烟气分析仪；所述抽气泵由气泵控制器控制，所述气泵控制器连接所述主控电脑。

其中，所述切换箱、所述烟气分析仪和所述气泵控制器均通过无线网关与所述主控电脑连接。

其中，所述烟气分析仪电连接无线采集器，所述无线采集器与所述无线网关无线连接。

其中，所述无线网关连接有云服务器，所述云服务器无线连接所述主控电脑。

其中，所述云服务器还无线连接有移动终端。

其中，所述无线网关与所述云服务器通过4g网络无线连接。

其中，所述无线网关为zigbee数据网关。

其中，各所述取样枪上均设有取样枪阀门，各所述取样枪阀门均通过所述切换箱控制开闭。

其中，各所述取样枪与所述过滤箱之间设有出气阀门，所述出气阀门由所述切换箱控制开闭。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统包括用于获取气体样品的取样枪，各取样枪均由切换箱控制开闭，各取样枪均连通预处理装置，预处理装置连通有烟气分析仪，烟气分析仪和切换箱连接有主控电脑。本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统实现了火电机组烟道内气体含氧量及氮氧化物浓度的自动检测，大大的提高了检测的效率，只需要一至两天就可以进行一次全面的检测，大大的缩短了检测的耗时，提高了检测效率。

综上所述，本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统解决了现有技术中检测效率、耗时长的技术问题，本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统实现了自动检测，检测效率高，耗时短。

附图说明

图1是本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统的结构框图；

图中：10、a烟道，12、a烟道检测孔，20、b烟道，22、b烟道检测孔，30、取样枪，32、取样枪阀门，40、a切换箱，42、a出气阀门，50、b切换箱，52、b出气阀门，60、预处理装置，62、过滤箱，64、气泵控制器，66、抽气泵，70、烟气分析仪，80、无线采集器，90、无线网关，92、云服务器，94、主控电脑，96、移动终端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1所示，一种火电机组脱硝均匀性智能测量系统，包括取样枪30、切换箱、预处理装置60、烟气分析仪70、无线采集器80、数据网关90，以及主控电脑94和移动终端96。

如图1所示，取样枪30用于获取烟道内的气体样品，因火电机组的烟道从scr反应器出来后分为两个烟道，因此分别命名为a烟道10和b烟道20，a烟道10上均匀分布有多个a烟道检测孔12，b烟道20上均匀分布有多个b烟道检测孔22。每个a烟道检测孔12和b烟道检测孔22内均插入两个取样枪30，同一检测孔内的两个取样枪30分别插入到烟道的1/4和3/4两个深度处。每个取样枪30上都设有取样枪阀门32，本实施方式中优选取样枪阀门32为电磁阀，由切换箱控制开闭。本实施方式切换箱设有两个，分别命名为a切换箱40和b切换箱50，a切换箱40用于控制插入到a烟道10内的各取样枪30的取样枪阀门32，b切换箱50用于控制插入到b烟道20内的各取样枪30的取样枪阀门32。切换箱控制各取样枪阀门32的开闭，用于从烟道内抽取气体，通过某一路的选通来抽取对应烟道不同位置的气体。

如图1所示，各取样枪30均连通预处理装置60，预处理装置60抽取由切换箱选通的取样点的烟气，并将抽取到的烟气除尘、除湿。本实施方式中插入到a烟道10内的各取样枪30均通过一主管道连通预处理装置60，插入到b烟道20内的各取样枪均通过另一主管道连通预处理装置60。预处理装置60连通有烟气分析仪70，烟气分析仪70用于检测过滤后的气体的氮氧化物和氧气的含量。

如图1所示，预处理装置60包括相互连通的过滤箱62和抽气泵66，过滤箱62同时连通两主管道，即过滤箱62连通各取样枪30。抽气泵66连通烟气分析仪70，抽气泵66由气泵控制器64控制启停。

如图1所示，两主管道上分别安装有a出气阀门42和b出气阀门52，a出气阀门42由a切换箱40控制开闭，b出气阀门52由b切换箱50控制开闭。即各取样枪30与过滤箱62之间设有出气阀门，出气阀门由切换箱控制开闭。

如图1所示，a切换箱40、b切换箱50、烟气分析仪70和气泵控制器64均连接主控电脑94。本实施方式优选a切换箱40、b切换箱50、烟气分析仪70和气泵控制64均通过无线网关90与主控制电脑94连接。烟气分析仪70电连接无线采集器80，无线采集器80与无线网关90无线连接，用于将烟气分析仪70的数据上传到无线网关90。无线网关90通过云服务器92无线连接主控电脑94，无线网关90还可以通过云服务器92无线连接移动终端96，用于接收云服务器92下发的指令，并将指令下发给控制节点，节点发送的数据也由无线网关90发送给云服务器92。无线网关90与云服务器92通过4g网络无线连接。本实施方式优选无线网关90为zigbee数据网关。

如图1所示，主控电脑94内安装有采集控制软件，该采集控制软件已经在中华人民共和国国家版权局登记备案，名称为微立方锅炉运行监控系统v1.0，登记号为2018sr138341，用于实现如下功能：

一、设备管理；

二、检测规则、调平算法设置；

三、机组实验；

四、实验结果查询分析；

五、阀门调节建议；

六、实验结果导出；

七、生成实验报告。

如图1所示，移动终端96包括手机、平板等，内装有操作app。

需要注意的是，本实用新型使用该采集控制软件，但并不对其内部的控制程序本身作出改进。

本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统是针对发电机组烟道中的氮氧化物在催化剂表面的不均匀性分布，利用物联网技术，对烟道截面nox浓度数据进行采集，通过建立测量模型进行数据分析，给出科学合理的调整建议。通过控制不同区域的喷氨量，调节至最优nh3/nox比例，充分发挥同等体积催化剂性能。提高脱硝效率，降低氨气的使用量，最大限度降低成本。

脱硝均匀性智能测量系统是针对nox在催化剂表层的不均匀特性，有条理、数据化地控制不同区域的喷氨量，实现不同区域不同的nh3/nox比例，从而充分发挥同等体积的催化剂的性能，体现较高的脱硝效率，并且降低了氨逃逸率。

如图1所示，本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统的采集原理使用网格法，在每一个取样枪30上接一电磁阀，通过切换箱内的控制器控制电磁阀的通断选择抽取指定取样点的气体，再通过过滤箱62过滤，由抽气泵66抽入烟气分析仪70内，烟气分析仪70检测到数据后通过无线采集器80将烟气分析仪70的数据发送给无线网关90，再由无线网关90发送到云服务器92，云服务器92将数据传给主控电脑94，由主控电脑94中的采集控制软件进行处理。

如图1所示，本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统的操作步骤如下：

(1)工作人员现场安装检测设备。

(2)工作人员通过移动终端96查看无线网关90、烟气分析仪70、无线采集器80、气泵控制器64以及各个阀门的状态，确保通讯正常。

(3)一切就绪，工作人员运行采集控制软件系统(主控电脑94或移动终端96均可)开始采集。

(4)云服务器92收到主控电脑94发来的开始命令后，按照全自动采集要求下发和接收数据：

①云服务器92下发指令到切控箱，控制切换箱切换到第n(从1到20顺序)路阀门命令，打开取样枪阀门32和出气阀门，其余阀门关闭；

②采集设备每隔3秒(根据实际要求确定)上报氧量和氮氧化物浓度到云服务器；

③云服务器92收到无线采集器80上报数据后进行比较判定，直到氧量低于6％，氧气的变化小于0.2％，氮氧化物变化量小于1ppm，记录最后一组数据；

④云服务器92下指令关闭第n(从1到10顺序)路取样枪阀门32，打开空气进气的阀门(图中未示出)进入空气，保证测量下一路之前管路内的没有测量上一路留下的烟气；

⑤再次重复①-④步骤19次，完成20个通道的测量记录；

⑥测量完成后打开所有的阀门，关闭抽气泵66；

⑦测量记录完成后，根据用户要求计算出喷氨阀门调节方向、大小，发送到主控电脑94或移动终端96；

⑧用户收到数据后，手动调节喷氨阀门，再次重复①-⑧步骤，直到满足要求。

本实用新型火电机组脱硝均匀性智能测量系统具有如下优点：

1)提高脱硝均匀性测量实验效率，人工一次实验需要7天，适用本系统只需要1-2天。

2)方便适用，系统可以通过手机app能方便的修改控制逻辑、控制参数和流程。

3)可自动、手动控制两种方式切换，手动时可人工选择测量通路、连续查看测量数值。

4)自动控制时，按照设定的顺序对每一路进行测量并上传数据由主控电脑软件对数据进行判断，判断在数据符合要求之后将数据存储并进行下一次采集。完成一次单侧烟道nox均匀性测量并提供数据报告大约为30分钟。根据输入的喷氨格栅和取样枪的对应顺序，提供喷氨格栅手动门调整建议。调整之后便可进行下一次测量。多次测量调整后，均匀性达到最好完成测量。

5)灵敏度高，测量单元的反应速度小于2分钟，3分钟内能获得单个取样点的准确值。

6)配件和耗材连续使用12小时不用更换，且清理和更换方便。

7)按实际应用中发现的问题，改进系统功能，达到方便、快捷、易用。

8)可靠性高，易用性强：系统每个设备独立供电，使用zigbee无线连接，现场安装简单易用。不会出现电源和信号干扰。不会因为电缆断掉而无法使用的故障。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。