一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统，包括储气装置、一氧化氮分析仪和二氧化氮/一氧化氮转换器，以及分时送气件和采样枪。所述采样枪用于采集烟道内的烟气，采样枪采用双枪室结构，一枪室为催化管线，一枪室为直通管线；所述催化管线、直通管线分别与储气装置内设有的催化存储器、直通存储器连接，储气装置中的气体通过分时送气件分时送至二氧化氮/一氧化氮转换器，经处理后的气体被送至用于分析气体的一氧化氮分析仪。本发明专利技术的有益效果是：采用一套装置同时测量多点或整个烟道截面氨气和一氧化氮浓度，实现了同步多点氨气、氮氧化物一体化测量；可以准确测量出整个烟道截面氨逃逸和氮氧化物分布情况。

A monitoring method and system of ammonia and nitrogen oxides based on nitric oxide measurement

【技术实现步骤摘要】
一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统
本专利技术涉及一种烟气成分测量领域，具体是一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统。
技术介绍
在烟气的成分测量过程中，烟气中氨的含量非常低（一般低于10ppm）同时氨气易吸附、极易溶于水、易受烟气中其它成分干扰，氨气离开高温烟道后很难独立存在因此不适合采用抽取法测量，即使采用高温伴热也很难杜绝氨的吸附问题。目前市场上锅炉烟气中微量氨的实时在线测量主要是采用可调谐半导体激光吸收光谱原理，通过氨对特定频谱激光吸收来测量烟气中的微量氨，该方法不抽取烟气直接在烟道上测量，杜绝了氨气吸附和易溶于水的问题，但是无法避免烟气中其它成分的干扰，多尘环境对光路的污染和阻挡问题很难解决，因此测量精度低，实际应用效果难以满足要求，同时该方法也仅能测得某一点或线的氨，难以获取整个烟道实际氨逃逸情况，同时对于大截面烟道采用局部测量也很难反应整个烟道氨逃逸情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，包括储气装置、一氧化氮分析仪和二氧化氮/一氧化氮转换器，以及分时送气件和采样枪；所述采样枪用于采集烟道内选取的取样点处的烟气，所述二氧化氮/一氧化氮转换器通过送气管连接储气装置和一氧化氮分析仪，所述储气装置内设有若干个催化存储器、直通存储器，所述采样枪采用双枪室结构，一枪室为催化管线，一枪室为直通管线，所述催化管线、直通管线分别与催化存储器、直通存储器连接，所述分时送气件用于分时输送样品给二氧化氮/一氧化氮转换器。作为本专利技术进一步的方案：采样枪与储气装置之间的所述催化管线外圆周上设有伴热件，用于保持催化管线的温度；所述催化管线中的氨气被等比例转化为一氧化氮。作为本专利技术进一步的方案：所述采样枪的外侧设有保持恒定温度的加热器。作为本专利技术进一步的方案：烟道内同一截面或同一竖直面按照设定值选取设定数量的取样点，同一截面的每个取样点均设置有采样枪，用于对烟气进行采集，并通过储气装置对应的储存器同步储存，用于实现同一时刻、同一截面锅炉烟气成分的采集。作为本专利技术进一步的方案：同一竖直面的取样点均设置有采样枪，用于对烟气进行采集，并通过储气装置对应的储存器同步储存，用于实现同步、多点锅炉烟气成分的采集。作为本专利技术进一步的方案：所述分时送气件包括控制器和切换阀门，所述控制器按照设定值控制切换阀门的切换，所述切换阀门安装在二氧化氮/一氧化氮转换器和储气装置之间的送气管上。作为本专利技术再进一步的方案：所述分时送气件通过送气管连接采用枪与二氧化氮/一氧化氮转换器，二氧化氮/一氧化氮转换器与一氧化氮分析仪通过送气管连接，用于实现同一时刻、单点锅炉烟气成分的采集和测量。本专利技术的另一目的在于提供一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法，具体步骤如下：使用一组或多组具有一枪室为催化管线、一枪室为直通管线的双枪室结构采样枪在烟道取样；其一、采集到催化管线内的烟气进行化学反应，之后，被送入储气装置内催化存储器储存，其二、直通管线中的烟气直接进入对应的直通存储器储存；储气装置内催化存储器储存的烟气被分时送气件送入二氧化氮/一氧化氮转换器中进行转换处理，将样品中的二氧化氮转换为一氧化氮，之后，经过转换后的烟气被送入到一氧化氮分析仪中进行分析，得到的一氧化氮浓度是原烟气加上氨转化来的部分一氧化氮浓度；储气装置内直通存储器储存的烟气被分时送气件送入二氧化氮/一氧化氮转换器中进行转换处理，将样品中的二氧化氮转换为一氧化氮，之后，经过转换后的烟气被送入到一氧化氮分析仪中进行分析；得到的一氧化氮浓度是直通管线一氧化氮浓度。通过测量直通管线一氧化氮浓度和催化管线的一氧化氮浓度的增减量获得烟气中一氧化氮和氨气的浓度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用一套装置同时测量多点或整个烟道截面氨气和一氧化氮浓度，实现了同步多点氨气、氮氧化物一体化测量；同步多点氨气、氮氧化物一体化测量可以准确测量出整个烟道截面氨逃逸和氮氧化物分布情况。附图说明图1为一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测方法及系统的结构及原理示意图。附图中：1-采样枪、101-采样枪枪嘴、102-催化剂、103-直通管、2-储气装置、201-催化存储器、202-直通存储器、3-切换阀门、4-二氧化氮/一氧化氮转换器、5-一氧化氮分析仪、6-加热器、7-送气管，A-催化管线、B-直通管线。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。请参阅图1，一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，包括储气装置2、一氧化氮分析仪5和二氧化氮/一氧化氮转换器4，以及分时送气件和采样枪1；所述采样枪1用于采集烟道内选取的取样点处的烟气，所述二氧化氮/一氧化氮转换器4通过送气管7连接储气装置2和一氧化氮分析仪5，所述储气装置2内设有若干个催化存储器、直通存储器，所述采样枪1采用双枪室结构，一枪室为催化管线A，一枪室为直通管线B，所述催化管线A、直通管线B分别与催化存储器、直通存储器连接，所述分时送气件用于分时输送样品给二氧化氮/一氧化氮转换器4。优选的，当取样点为单点时，所述采样枪1可以直接与分时送气件连接，之后，通过分时送气件分时送至二氧化氮/一氧化氮转换器4，气体经二氧化氮/一氧化氮转换器4处理后送至一氧化氮分析仪5，完成同步单点锅炉烟气成分的采集和测量。请参阅图1，本专利技术实施例中，采样枪1与储气装置2之间的所述催化管线A外圆周上设有伴热件，用于保持催化管线A的温度。具体的，设置伴热件于催化管线A外圆周上，是为了防止已经反应的一氧化氮被氧化还原回为氨气，影响后续的储存和测量。请参阅图1，本专利技术实施例中，在所述催化管线A中的氨气被等比例转化为一氧化氮。具体的，其转化的化学反应式：4NH3+5O2=(催化剂102/加热)4NO+6H2O，由此反应式可知，四等份的氨气转换为了四等份的一氧化氮，其中氮的含量是相等的,催化剂的工作温度范围350~400摄氏度。请参阅图1，本专利技术实施例中，所述采样枪1的外侧设有保持恒定温度的加热器6。具体的，加热器6的作用是为催化管线A中的氨气被等比例转化为一氧化氮提供条件，保持恒温就可以使得这个反应一直高效率的进行，并防止已经转化的氨气被还原回来。请参阅图1，本专利技术实施例中，烟道内同一截面或同一竖直面按照设定值选取设定数量的取样点，同一截面的每个取样点均设置有采样枪1，用于对烟气进行采集，并通过储气装置2对应的储存器同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，包括储气装置、一氧化氮分析仪和二氧化氮/一氧化氮转换器，所述二氧化氮/一氧化氮转换器通过送气管连接储气装置和一氧化氮分析仪，其特征在于，还包括：/n分时送气件和采样枪，所述采样枪用于采集烟道内选取的取样点处的烟气，所述采样枪采用双枪室结构，一枪室为催化管线，一枪室为直通管线，所述储气装置内设有若干个催化存储器、直通存储器，所述催化管线、直通管线分别与催化存储器、直通存储器连接，所述分时送气件用于分时输送样品给二氧化氮/一氧化氮转换器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，包括储气装置、一氧化氮分析仪和二氧化氮/一氧化氮转换器，所述二氧化氮/一氧化氮转换器通过送气管连接储气装置和一氧化氮分析仪，其特征在于，还包括：
分时送气件和采样枪，所述采样枪用于采集烟道内选取的取样点处的烟气，所述采样枪采用双枪室结构，一枪室为催化管线，一枪室为直通管线，所述储气装置内设有若干个催化存储器、直通存储器，所述催化管线、直通管线分别与催化存储器、直通存储器连接，所述分时送气件用于分时输送样品给二氧化氮/一氧化氮转换器。


2.根据权利要求1所述的一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，其特征在于，采样枪与储气装置之间的所述催化管线外圆周上设有伴热件，用于保持催化管线的温度。


3.根据权利要求1所述的一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，其特征在于，所述采样枪的外侧设有保持恒定温度的加热器。


4.根据权利要求1所述的一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，其特征在于，烟道内同一截面或同一竖直面按照设定值选取设定数量的取样点，同一截面的每个取样点均设置有采样枪，用于对烟气进行采集，并通过储气装置对应的储存器同步储存。


5.根据权利要求4所述的一种基于一氧化氮测量的氨气、氮氧化物监测系统，其特征在于，同一竖直面的取样点均设置有采样枪，用于对烟气进行采集，并通过储气装置对应的储存器同步储存。


6.根据权利要求1所述的一种基于一氧化氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国力，胡军，
申请(专利权)人：北京达华洁能工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11