专利名称：烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种发电厂的取样系统，主要针对电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置及方法，为电厂日常运行提供帮助。
背景技术：
随着国家对环保的日益重视，国家开始重视脱硝技术的推广使用，电厂作为排污大户，在进行脱硫改造后逐步实行脱硝改造，其中采用SCR或SNCR均使用氨气还原NOx的原理，存在部分氨气未参与反应的现象，称之为氨逃逸。一方面逃逸氨较大造成氨水或尿素浪费，并会造成二次污染，另一方面逃逸氨在低于300°C时易形成铵盐黏附在尾部烟道金属壁上，对金属造成较大腐蚀进而降低其使用寿命，影响机组运行安全性。因此若能够顺利测 取实际运行时逃逸氨大小，将提高机组整体运行的安全性和经济性，达到节能减排的目的。德国一般将尾部烟道的飞灰中的铵盐浓度作为尾部氨泄漏的指标，美国kentucky大学采用离子选择电极法测试飞灰中铵浓度，但由于飞灰取样的不均匀性，误差较大。无论国外还是国内，对于飞灰中铵离子浓度测量缺乏可供参考操作的相关标准。直接对烟气取样，由于氨气在低于300°C时易和烟气中的S02、S03结合形成铵盐黏在取样系统管壁上，对取样结果造成较大误差，取样系统应特别设计。

发明内容
本发明的目的是克服上述不足，而提供一种烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置及方法，该方法快速准确，它能保证烟气中氨气取样的完整性，对机组运行进行评价。本发明采取的技术方案为烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，包括取样枪，取样枪连接硫氧化物吸收装置，硫氧化物吸收装置与过滤装置相连，过滤装置通过连接管与烟道外的干燥装置连接，干燥装置经体积流量计、抽气泵与吸收瓶相通。所述的硫氧化物吸收装置内置有SO2、SO3吸收剂。所述的吸收瓶内装有NH3吸收液。所述的硫氧化物吸收装置在烟道内。所述的连接管为乳胶管。用上述装置进行烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析方法，步骤如下(I)将取样枪放入烟道内，利用抽气泵将烟气吸进取样枪，然后气体流入硫氧化物吸收装置，SO2, 303与吸收剂在高温(320-360°C)下反应，反应后的混合气进入过滤装置将烟气中的灰和少量逃逸的吸收剂过滤掉，再进入干燥装置将水蒸汽全部吸收，然后气体经体积流量计、出泵进入吸收瓶吸收氨气；(2)根据取样前后干燥装置的质量差计算出水蒸气的体积V1，体积流量计实测出取样开始至取样结束时流过的烟气总体积V2,由于取样前乳胶管和取样枪内存在一定体积V3的空气，烟气样品总体积为VJV2-V3，对吸收瓶中的氨离子进行定量分析，得出取样开始至取样结束时氨气的体积V，计算得出烟气样品中氨气浓度=ViWO X IO6PPm0所述的V、Vp V2、V3单位一致。本发明的有益效果是利用该装置可以测量实际运行时逃逸氨大小，提高机组运行水平。经计算，对于600MW机组，满负荷烟气量约950m3/s，每减少IOppm逃逸氨，全年可节约400t尿素，按照价格2000元/t,可节约80万元；假定尿素溶液比例1:100，每年可节约用水约40000t。逃逸氨减少，可以降低尾部换热元件沾灰，减少金属腐蚀，增强换热能力。在烟道内部的高温条件下，利用S02、SO3吸收装置中过量的吸附剂将烟气样品内的S02、SO3吸收，减少NH3取样的损失，提高取样精确度。·


图I为本发明的结构示意图；其中，I.取样枪，2.硫氧化物吸收装置，3.过滤装置，4.连接管，5.干燥装置，6.体积流量计，7.抽气泵，8.吸收瓶，9.炉墙。
具体实施例方式下面结合附图对发明做进一步说明。如图所示，烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，包括取样枪1，取样枪I连接硫氧化物吸收装置2，硫氧化物吸收装置2与过滤装置3相连，过滤装置3通过连接管4与烟道外的干燥装置5连接，干燥装置5经体积流量计6、抽气泵7与吸收瓶8相通。硫氧化物吸收装置2内置有S02、SO3吸收剂，如碱。吸收瓶8内装有NH3吸收液，如水。硫氧化物吸收装置2在烟道内。连接管4为乳胶管。将取样枪I放入烟道内，开启抽气泵7，烟气缓缓进入取样枪I中，流经装有过量吸收剂的S02、SO3硫氧化物吸收装置2，由于硫氧化物吸收装置位于烟道内，其内部温度在350°C左右，此时吸收剂极易与烟气中S02、S03反应，反应时单位体积的SO2或SO3生成单位体积的水蒸汽，烟气体积不变。过滤装置3将烟气中的灰和少量逃逸的吸收剂过滤掉。烟气从取样枪I出口流入乳胶管4中，进入干燥装置5，过量的干燥剂将烟气中的水全部吸收，根据取样前后干燥装置的质量差计算出水蒸气的体积V1，流经体积流量计6中，体积流量计6实测出取样开始至取样结束时流过的烟气总体积V2,处理过的烟气经过吸收瓶8，吸收剂将烟气中氨气保留。由于取样前乳胶管和取样枪内存在一定体积V3的空气,烟气样品总体积为'+V2-V3，对吸收剂中的氨离子进行定量分析，得出取样开始至取样结束时氨气的体积V，计算得出烟气样品中氨气浓度=VZ(VJV2-V3) X IO6PPm0
权利要求
1.烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，其特征是，包括取样枪，取样枪连接硫氧化物吸收装置，硫氧化物吸收装置与过滤装置相连，过滤装置通过连接管与烟道外的干燥装置连接，干燥装置经体积流量计、抽气泵与吸收瓶相通。
2.根据权利要求I所述的烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，其特征是，所述的硫氧化物吸收装置内置有S02、SO3吸收剂。
3.根据权利要求I所述的烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，其特征是，所述的吸收瓶内装有NH3吸收液。
4.根据权利要求I所述的烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，其特征是，所述的硫氧化物吸收装置在烟道内。
5.根据权利要求I所述的烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置，其特征是，所述的连接管为乳胶管。
6.用权利要求I所述的装置进行烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析方法，其特征是，步骤如下 (1)将取样枪放入烟道内，利用抽气泵将烟气吸进取样枪，然后气体流入硫氧化物吸收装置，SO2, SO3与吸收剂在高温下反应，反应后的混合气进入过滤装置将烟气中的灰和少量逃逸的吸收剂过滤掉，再进入干燥装置将水蒸汽全部吸收，然后气体经体积流量计、出泵进入吸收瓶吸收氨气； (2)根据取样前后干燥装置的质量差计算出水蒸气的体积V1，体积流量计实测出取样开始至取样结束时流过的烟气总体积V2,由于取样前乳胶管和取样枪内存在一定体积V3的空气，烟气样品总体积为'+V2-V3，对吸收瓶中的氨离子进行定量分析，得出取样开始至取样结束时氨气的体积V，计算得出烟气样品中氨气浓度=V/ (VJV2-V3) X IO6PPm0
全文摘要
本发明涉及烟气预处理式电厂脱硝系统逃逸氨取样分析装置及方法，将取样枪放入烟道内，利用抽气泵将烟气吸进取样枪，然后气体流入硫氧化物吸收装置，SO2、SO3与吸收剂在高温下反应，反应后的混合气进入过滤装置将烟气中的灰和少量逃逸的吸收剂过滤掉，再进入干燥装置将水蒸汽全部吸收，然后气体经体积流量计、出泵进入吸收瓶吸收氨气，根据水蒸汽量、流量计记录体积、氨气吸收量计算氨气含量。本发明方法快速准确，它能保证烟气中氨气取样的完整性，对机组运行进行评价。
文档编号G01N1/24GK102879239SQ20121039022
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者崔福兴, 胡志宏, 杨兴森, 侯凡军, 王海超 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司