專利名稱：煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電廠的取樣系統(tǒng)，主要針對電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置及方法，為電廠日常運行提供幫助。
背景技術(shù)：
隨著國家對環(huán)保的日益重視，國家開始重視脫硝技術(shù)的推廣使用，電廠作為排污大戶，在進行脫硫改造后逐步實行脫硝改造，其中采用SCR或SNCR均使用氨氣還原NOx的原理，存在部分氨氣未參與反應(yīng)的現(xiàn)象，稱之為氨逃逸。一方面逃逸氨較大造成氨水或尿素浪費，并會造成二次污染，另一方面逃逸氨在低于300°C時易形成銨鹽黏附在尾部煙道金屬壁上，對金屬造成較大腐蝕進而降低其使用壽命，影響機組運行安全性。因此若能夠順利測 取實際運行時逃逸氨大小，將提高機組整體運行的安全性和經(jīng)濟性，達到節(jié)能減排的目的。德國一般將尾部煙道的飛灰中的銨鹽濃度作為尾部氨泄漏的指標(biāo)，美國kentucky大學(xué)采用離子選擇電極法測試飛灰中銨濃度，但由于飛灰取樣的不均勻性，誤差較大。無論國外還是國內(nèi)，對于飛灰中銨離子濃度測量缺乏可供參考操作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。直接對煙氣取樣，由于氨氣在低于300°C時易和煙氣中的S02、S03結(jié)合形成銨鹽黏在取樣系統(tǒng)管壁上，對取樣結(jié)果造成較大誤差，取樣系統(tǒng)應(yīng)特別設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述不足，而提供一種煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置及方法，該方法快速準(zhǔn)確，它能保證煙氣中氨氣取樣的完整性，對機組運行進行評價。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，包括取樣槍，取樣槍連接硫氧化物吸收裝置，硫氧化物吸收裝置與過濾裝置相連，過濾裝置通過連接管與煙道外的干燥裝置連接，干燥裝置經(jīng)體積流量計、抽氣泵與吸收瓶相通。所述的硫氧化物吸收裝置內(nèi)置有SO2、SO3吸收劑。所述的吸收瓶內(nèi)裝有NH3吸收液。所述的硫氧化物吸收裝置在煙道內(nèi)。所述的連接管為乳膠管。用上述裝置進行煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析方法，步驟如下(I)將取樣槍放入煙道內(nèi)，利用抽氣泵將煙氣吸進取樣槍，然后氣體流入硫氧化物吸收裝置，SO2, 303與吸收劑在高溫(320-360°C)下反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣進入過濾裝置將煙氣中的灰和少量逃逸的吸收劑過濾掉，再進入干燥裝置將水蒸汽全部吸收，然后氣體經(jīng)體積流量計、出泵進入吸收瓶吸收氨氣；(2)根據(jù)取樣前后干燥裝置的質(zhì)量差計算出水蒸氣的體積V1，體積流量計實測出取樣開始至取樣結(jié)束時流過的煙氣總體積V2,由于取樣前乳膠管和取樣槍內(nèi)存在一定體積V3的空氣，煙氣樣品總體積為VJV2-V3，對吸收瓶中的氨離子進行定量分析，得出取樣開始至取樣結(jié)束時氨氣的體積V，計算得出煙氣樣品中氨氣濃度=ViWO X IO6PPm0所述的V、Vp V2、V3單位一致。本發(fā)明的有益效果是利用該裝置可以測量實際運行時逃逸氨大小，提高機組運行水平。經(jīng)計算，對于600MW機組，滿負(fù)荷煙氣量約950m3/s，每減少IOppm逃逸氨，全年可節(jié)約400t尿素，按照價格2000元/t,可節(jié)約80萬元；假定尿素溶液比例1:100，每年可節(jié)約用水約40000t。逃逸氨減少，可以降低尾部換熱元件沾灰，減少金屬腐蝕，增強換熱能力。在煙道內(nèi)部的高溫條件下，利用S02、SO3吸收裝置中過量的吸附劑將煙氣樣品內(nèi)的S02、SO3吸收，減少NH3取樣的損失，提高取樣精確度。·


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I.取樣槍，2.硫氧化物吸收裝置，3.過濾裝置，4.連接管，5.干燥裝置，6.體積流量計，7.抽氣泵，8.吸收瓶，9.爐墻。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明做進一步說明。如圖所示，煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，包括取樣槍1，取樣槍I連接硫氧化物吸收裝置2，硫氧化物吸收裝置2與過濾裝置3相連，過濾裝置3通過連接管4與煙道外的干燥裝置5連接，干燥裝置5經(jīng)體積流量計6、抽氣泵7與吸收瓶8相通。硫氧化物吸收裝置2內(nèi)置有S02、SO3吸收劑，如堿。吸收瓶8內(nèi)裝有NH3吸收液，如水。硫氧化物吸收裝置2在煙道內(nèi)。連接管4為乳膠管。將取樣槍I放入煙道內(nèi)，開啟抽氣泵7，煙氣緩緩進入取樣槍I中，流經(jīng)裝有過量吸收劑的S02、SO3硫氧化物吸收裝置2，由于硫氧化物吸收裝置位于煙道內(nèi)，其內(nèi)部溫度在350°C左右，此時吸收劑極易與煙氣中S02、S03反應(yīng)，反應(yīng)時單位體積的SO2或SO3生成單位體積的水蒸汽，煙氣體積不變。過濾裝置3將煙氣中的灰和少量逃逸的吸收劑過濾掉。煙氣從取樣槍I出口流入乳膠管4中，進入干燥裝置5，過量的干燥劑將煙氣中的水全部吸收，根據(jù)取樣前后干燥裝置的質(zhì)量差計算出水蒸氣的體積V1，流經(jīng)體積流量計6中，體積流量計6實測出取樣開始至取樣結(jié)束時流過的煙氣總體積V2,處理過的煙氣經(jīng)過吸收瓶8，吸收劑將煙氣中氨氣保留。由于取樣前乳膠管和取樣槍內(nèi)存在一定體積V3的空氣,煙氣樣品總體積為'+V2-V3，對吸收劑中的氨離子進行定量分析，得出取樣開始至取樣結(jié)束時氨氣的體積V，計算得出煙氣樣品中氨氣濃度=VZ(VJV2-V3) X IO6PPm0
權(quán)利要求
1.煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，其特征是，包括取樣槍，取樣槍連接硫氧化物吸收裝置，硫氧化物吸收裝置與過濾裝置相連，過濾裝置通過連接管與煙道外的干燥裝置連接，干燥裝置經(jīng)體積流量計、抽氣泵與吸收瓶相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，其特征是，所述的硫氧化物吸收裝置內(nèi)置有S02、SO3吸收劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，其特征是，所述的吸收瓶內(nèi)裝有NH3吸收液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，其特征是，所述的硫氧化物吸收裝置在煙道內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置，其特征是，所述的連接管為乳膠管。
6.用權(quán)利要求I所述的裝置進行煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析方法，其特征是，步驟如下 (1)將取樣槍放入煙道內(nèi)，利用抽氣泵將煙氣吸進取樣槍，然后氣體流入硫氧化物吸收裝置，SO2, SO3與吸收劑在高溫下反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣進入過濾裝置將煙氣中的灰和少量逃逸的吸收劑過濾掉，再進入干燥裝置將水蒸汽全部吸收，然后氣體經(jīng)體積流量計、出泵進入吸收瓶吸收氨氣； (2)根據(jù)取樣前后干燥裝置的質(zhì)量差計算出水蒸氣的體積V1，體積流量計實測出取樣開始至取樣結(jié)束時流過的煙氣總體積V2,由于取樣前乳膠管和取樣槍內(nèi)存在一定體積V3的空氣，煙氣樣品總體積為'+V2-V3，對吸收瓶中的氨離子進行定量分析，得出取樣開始至取樣結(jié)束時氨氣的體積V，計算得出煙氣樣品中氨氣濃度=V/ (VJV2-V3) X IO6PPm0
全文摘要
本發(fā)明涉及煙氣預(yù)處理式電廠脫硝系統(tǒng)逃逸氨取樣分析裝置及方法，將取樣槍放入煙道內(nèi)，利用抽氣泵將煙氣吸進取樣槍，然后氣體流入硫氧化物吸收裝置，SO2、SO3與吸收劑在高溫下反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣進入過濾裝置將煙氣中的灰和少量逃逸的吸收劑過濾掉，再進入干燥裝置將水蒸汽全部吸收，然后氣體經(jīng)體積流量計、出泵進入吸收瓶吸收氨氣，根據(jù)水蒸汽量、流量計記錄體積、氨氣吸收量計算氨氣含量。本發(fā)明方法快速準(zhǔn)確，它能保證煙氣中氨氣取樣的完整性，對機組運行進行評價。
文檔編號G01N1/24GK102879239SQ20121039022
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者崔福興, 胡志宏, 楊興森, 侯凡軍, 王海超 申請人:山東電力集團公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司