本发明专利技术公开了一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，属一种气体测量装置，所述测量装置包括MO1取样单元、MO2加热气舱单元、M03真空单元与M04电气控制单元，通过将原位氨逃逸测量法替换为与其原理基本相同的抽取法测量氨逃逸测量技术，直接通过M01取样单元中的取样管在线抽取烟道中的样气传输至后续的MO2加热气舱单元中进行测量，系统响应时间较快，可以达到秒级测量。抽取法测量是将待测烟气从烟道中抽取出来，进行灰尘过滤处理，这样最大的优点是将灰尘对激光的干扰减小，极大的提高系统的稳定性和可靠性。并且检测气池可采用不锈钢管制成，从而结构稳定，不会发生热不规则变形，不会导致激光线跑偏现象，导致信号丢失问题。
【技术实现步骤摘要】
用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置
本专利技术涉及一种气体测量装置，更具体的说，本专利技术主要涉及一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置。
技术介绍
当前，随着国内燃煤发电厂脱硝改造大规模的进行，目前国内燃煤发电厂脱硝主要工艺方法为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction简称SCR法)脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术，是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。将氨气喷入火电厂锅炉燃煤产生的烟气中；把含有NH3(气)的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器；在催化剂的作用下，喷入的NH3 (气)同NOx发生反应，将烟气中的NOx转化成H20和N2等过程，脱硝效率> 90%,在工艺过程中，有少量氨气未参与还原反应，将出SCR脱硝反应器出口逃逸出去，此部分的氨气叫做逃逸氨(也叫氨逃逸)，按照行业一般设计要求，正常工况下，SCR氨逃逸小于3PPM，或者叫逃逸氨浓度小于3PPM。一般清况下，SCR脱硝反应器出口的工作参数如下: I气态S02大于2000PPm ； 2气态S03大于20PPm ； 3水蒸汽体积比3%至5%之间； 4烟气温度260°C至380°C之间； 5烟气含尘量30g/Nm3至50g/Nm3之间； 6烟道工作压力微负压； 6烟道结构为矩形钢结构烟道，长*高尺寸在6000*8000 (mm)以上； 6烟气流速在5至15米/秒； 总体来说,属于高含尘、高温、高水分、且有一定的腐蚀性气体,待测工作环境高温、振动、室外环境。目前国内外测量氨逃逸的在线测量方法，主要为TDLAS激光原位测量法，(TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的简称)。中文翻译为可调谐半导体激光吸收光谱，该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。激光原位在线TDLAS技术的特点是:分析仪器直接安装在测量现场，通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。TDLAS技术可实现多种气体如CO、C02、02、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测，适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等多种领域。但是国内外的国情不同，激光原位在线测量发电厂逃逸氨的案例在欧美国家不多并且极为罕见，主要原因是欧美国家燃煤发电厂脱硝工程氨逃逸检测为非连续在线测量，为定期抽取检查测量。我国发电厂逃逸氨的测量为连续在线测量。当前，随着国内电站大规模脱硝工程改造，应用TDLAS技术进行原位安装法测量电站脱硝反应器的氨逃逸的技术较多，从目前工程实践上来看，普遍存在如下缺点:一是由于我国燃煤发电厂多燃烧高灰分燃煤，同时SCR脱硝反应器布置在除尘器之前，因此SCR脱硝反应器出口烟气含尘量很高，在30g/Nm3至50g/Nm3之间，属于高含尘烟气。相对比冶金、钢铁、化工等领域烟气烟尘含量高很多。激光传过待测样气，产生大量的光线折射和漫反射，严重影响了激光穿透能力，导致激光透光率低，因此导致测量偏差大，甚至测量不出来。二是发电厂脱硝反应器出口烟道截面尺寸较大，且为钢结构烟道，在机组冷态工矿下安装，机组投入运行后，烟道温度升高，烟道有不规则的形变，因为导致激光光束偏离原来冷态路线，导致激光信号丢失，从而引起测量错误或测量无信号。三是因为TDLAS激光仪表需要定期标定，否则，运行时间一长，会引起数据漂移。标定时需要从现场拆卸后进行标定，因为现场通讯电缆和光缆已经封闭在线盒中，标定十分困难，基本无法实现定期标定。因此，从过去两年实践情况上来看，原位在线激光分析法进行氨逃逸不太适合于燃煤发电厂，无法解决上述三大问题。为此，我们提出采用烟气抽取法进行逃逸氨测量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，以期望解决现有技术中直接采用激光原位测量氨气存在的因烟气的高含尘量导致测量偏差大，因烟道的不规则形变导致激光光束偏离原来冷态路线造成激光信号丢失，以及装置激光测量仪标定困难等技术问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案: 本专利技术所提供的一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，所述测量装置包括: MOl取样单元，包括取样腔，所述取样腔的前端安装有取样管，所述取样管与取样腔相连通，所述取样腔的内部还安装有用于过滤由取样管引入样气的一级过滤器，所述取样腔还通过伴热取样管线与加热气舱相连通，用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱； M02加热气舱单元，包括加热气舱，所述加热气舱的内部安装有用于过滤来自于MOl取样单元的样气的二级过滤器，所述二级过滤器还通过管道接入汇气排，所述汇气排通过管道与检测气池相连通，所述检测气池的两端分别安装有激光检测器的发射端与接收端，且检测气池还通过管道与疏水冷却器相连通，用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量；所述加热气舱的内部还安装有加热强制风循环系统，用于维持加热气舱内部的温度；M03真空单元，包括疏水冷却器，所述疏水冷却器通过管道与疏水排空口相连通，所述疏水冷却器与疏水排空口之间的管道上设有第八电磁阀；所述疏水冷却器还通过管道与真空泵相连通，所述真空泵与疏水冷却器之间的管道上还设有第六电磁阀，用于由真空泵在检测气池、汇气排、二级过滤器、取样腔与一级过滤器相互之间的管道导通时，使检测气池、汇气排、二级过滤器、取样腔与一级过滤器的内部形成真空负压，从而使样气依次进入MOl取样单元与M02加热气舱单元。作为优选，进一步的技术方案是:所述取样腔的外部还安装有加热结构，用于维持取样腔内部的样气的温度。更进一步的技术方案是:所述MOl取样单元中还包括反吹子单元，所述反吹子单元中设有加热器，所述加热器分别通过两路管道与取样腔相连通，且两路管道上分别安装有第一电磁阀与第二电磁阀，其中一路管道的出口置于一级过滤器附近，另一管道的出口置于一级过滤器的后端；所述一级过滤器与伴热取样管线之间还安装有气动关断阀，所述气动关断阀通过气源管道接入压缩空气总门，所述气源管道上安装有第三电磁阀；用于在取样腔反吹的过程中使来自于压缩空气总门的压缩空气进入加热器中加热，加热后再由加热器与取样腔之间的两路管道同时进入取样腔中完成反吹，且由压缩空气总门向气动关断阀提供开启与关闭的动力。更进一步的技术方案是:所述二级过滤器与汇气排之间的管道上依次安装有调节阀、高温流量计与止回阀；所述汇气排通过管道与检测气池的样气入口相连通。更进一步的技术方案是:所述二次过滤器为并排安装的三个，且均由伴热取样管线与取样腔相连通；所述汇气排还通过管道与标气入口相连通，所述汇气排与标气入口之间的管道上安装有第九电磁阀；所述汇气排还通过管道与压缩空气总门相连通，所述压缩空气总门与汇气排之间的管道上安装有第四电磁阀；所述压缩空气总门与汇气排之间的管道还通过第一支路管道延伸至激光检测器的发射端附近，并同时与热气舱相连通，所述第一支路管道上安装有第五电磁阀，用于向激光检测器的发射端提供仪表冷却风；所述热气舱还通过管道延伸至激光检测器的接收端附近，用于向激光检测器的接收端提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，其特征在于所述测量装置包括：MO1取样单元（1），包括取样腔（101），所述取样腔（101）的前端安装有取样管（102），所述取样管（102）与取样腔（101）相连通，所述取样腔（101）的内部还安装有用于过滤由取样管（102）引入样气的一级过滤器（103），所述取样腔（101）还通过伴热取样管线（104）与加热气舱（201）相连通，用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱（201）；MO2加热气舱单元（2），包括加热气舱（201），所述加热气舱（201）的内部安装有用于过滤来自于MO1取样单元（1）的样气的二级过滤器（202），所述二级过滤器（202）还通过管道接入汇气排（203），所述汇气排（203）通过管道与检测气池（204）相连通，所述检测气池（204）的两端分别安装有激光检测器的发射端（205）与接收端（206），且检测气池（204）还通过管道与疏水冷却器（301）相连通，用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量；所述加热气舱（201）的内部还安装有加热强制风循环系统，用于维持加热气舱（201）内部的温度；M03真空单元（3），包括疏水冷却器（301），所述疏水冷却器（301）通过管道与疏水排空口（302）相连通，所述疏水冷却器（301）与疏水排空口（302）之间的管道上设有第八电磁阀（303）；所述疏水冷却器（301）还通过管道与真空泵（304）相连通，所述真空泵（304）与疏水冷却器（301）之间的管道上还设有第六电磁阀（305），用于由真空泵（304）在检测气池（204）、汇气排（203）、二级过滤器（202）、取样腔（101）与一级过滤器（103）相互之间的管道导通时，使检测气池（204）、汇气排（203）、二级过滤器（202）、取样腔（101）与一级过滤器（103）的内部形成真空负压，从而使样气依次进入MO1取样单元与MO2加热气舱单元（2）。...
【技术特征摘要】
1.一种用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，其特征在于所述测量装置包括: MOl取样单元(1)，包括取样腔(101)，所述取样腔(101)的前端安装有取样管(102)，所述取样管(102)与取样腔(101)相连通，所述取样腔(101)的内部还安装有用于过滤由取样管(102)引入样气的一级过滤器(103)，所述取样腔(101)还通过伴热取样管线(104)与加热气舱(201)相连通，用于将第一次过滤后的样气传输至加热气舱(201); M02加热气舱单元(2)，包括加热气舱(201)，所述加热气舱(201)的内部安装有用于过滤来自于MOl取样单元(I)的样气的二级过滤器(202 )，所述二级过滤器(202 )还通过管道接入汇气排(203)，所述汇气排(203)通过管道与检测气池(204)相连通，所述检测气池(204)的两端分别安装有激光检测器的发射端(205)与接收端(206)，且检测气池(204)还通过管道与疏水冷却器(301)相连通，用于由激光检测器检测当前样气中的氨气含量；所述加热气舱(201)的内部还安装有加热强制风循环系统，用于维持加热气舱(201)内部的温度; M03真空单元(3)，包括疏水冷却器(301)，所述疏水冷却器(301)通过管道与疏水排空口(302)相连通，所述疏水冷却器(301)与疏水排空口(302)之间的管道上设有第八电磁阀(303);所述疏水冷却器(301)还通过管道与真空泵(304)相连通，所述真空泵(304)与疏水冷却器(301)之间的管道上还设有第六电磁阀(305)，用于由真空泵(304)在检测气池(204)、汇气排(203)、二级过滤器(202)、取样腔(101)与一级过滤器(103)相互之间的管道导通时，使检测气池(204)、汇气排(203)、二级过滤器(202)、取样腔(101)与一级过滤器(103)的内部形成真空负压，从而使样气依次进入MOl取样单元与M02加热气舱单元(2)。2.根据权利要求1所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，其特征在于:所述取样腔(101)的外部还安装有加热结构，用于维持取样腔(101)内部的样气的温度。3.根据权利要求2所述的用于脱硝反应器氨逃逸在线测量装置，其特征在于:所述MOl取样单元中还包括反吹子单元(31)，所述反吹子单元(31)中设有加热器(311)，所述加热器(311)分别通过两路管道与取样腔(101)相连通，且两路管道上分别安装有第一电磁阀(312)与第二电磁阀(313)，其中一路管道的出口置于一级过滤器(103)附近，另一管道的出口置于一级过滤器(103)的后端；所述一级过滤器(103)与伴热取样管线(104)之间还安装有气动关断阀(314)，所述气动关断阀(314)通过气源管道(315)接入压缩空气总门(5)，所述气源管道(315)上安装有第三电磁阀(316);用于在取样腔(101)反吹的过程中使来自于压缩空气总门(5)的压缩空气进入加热器(311)中加热，加热后再由加热器(311)与取样腔(101)之间的两路管道同时进入取样腔(101)中完成反吹，且由压缩空气总门(5)向气动关断阀(314)提供开启与关闭的动力。4.根据权利要求1或...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾金柱，杜煜，
申请(专利权)人：贾金柱，杜煜，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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