[发明专利]大截面烟道网格分区采样结构

说明书

本发明涉及一种大截面烟道网格分区采样结构，包括等距分布在烟道内的多根采样杆，每根采样杆上等距分布有多个采样头，每个采样头独立连接样气管，样气管分别沿着采样杆伸出到烟道外，连接到检测设备，检测各个采样点的烟气参数。采样头包括采样管和设置在采样管内的过滤器，采样管一侧开设有采样口，采样口与过滤器的进气口贯通，过滤器呈轴向贯通的圆柱形状，过滤器的进气口为其轴向的一端，样气管连接到过滤器的侧壁。本发明在烟道的横截面上均匀分布多个检测点，每个采样头分别各自连接一根样气管，样气管连通到烟道外面的检测设备，逐一检测出各个采样头区域的烟气中的含氮量，真正实现烟道分区域监控。

技术领域

本发明涉及一种大截面烟道网格分区采样结构，属于烟气检测技术领域。

背景技术

目前，在我国火电的发电量仍约占国内发电总量的75％，因此火电行业产生的NOx(氮氧化物统称，主要是NO和NO₂)排放量在我国NOx排放总量中占主要地位，严格控制火电厂的NOx排放势在必行，也正是基于此我国近年来不断提高火电厂NOx的排放标准。

SCR即为选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction)，SCR烟气脱销系统采用氨气 (NH₃)作为还原介质，基本原理是把氨气喷到烟道中，与原烟气充分混合后进入反应塔，在催化剂作用下，并在氧气存在的条件下，选择性的和烟气中的NOx发生化学反应，生成无害的氮气(N₂) 和水(H₂O)。

目前SCR效果的评估是通过SCR出口处NOx的单点测量来判断。但是这个方式无法得到分区喷氨产生的NOx不均匀性。

因此，行业内逐步开始进行NOx的分区测量，以更全面的评估SCR效果。并且通过分区NOx 的值去反馈给喷氨系统，进行分区喷氨的优化，以进一步做的减排和节能效果。

从SCR原理图可以看出，分区NOx值最佳的测量位置是在紧贴最下一层的催化剂层的下面、在烟道收窄之前。但是，该位置跨度尺寸很大。考虑烟气的温度(300度)和烟气在高温、高速下含颗粒物对结构的冲刷，目前尚未有该位置进行网格分区采样的方案。

目前行业已有SCR出口NOx分区采样的方式为：

方案1：靠烟道侧壁分区采样

该种方式采样杆仅能伸进烟道有限距离(一般2米)，因此采样点得到的NOx数值无法体现烟道靠壁位置和靠中间位置的差异，而实际证明，该差异通常是不可忽略的。

方案2：在缩小截面位置进行分区采样

以某电厂100万机组烟道尺寸为参考，催化剂层截面10X13米，而收小后尺寸为3X4米，截面面积缩小为原来的1/10左右。因此缩小位置不同喷氨分区的烟气已经混合，所以该方式的分区NOx 不具代表意义。

方案3：大截面网格采样，但不分区(同一采样管上)

用一根横跨的空心采样管采样，采样管侧壁进样气。该方式得到的样气是多个采样点的混合(切流量不能调平)，无法得各个采样点的分区数据。

可见，现有技术均无法实现准确的监测截面上各区域的脱氮效果，无法对于上游的喷氨提供准确的用量指导。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大截面烟道网格分区采样结构，其具体技术方案如下：

一种大截面烟道网格分区采样结构，包括等距分布在烟道内的多根采样杆，每根采样杆上等距分布有多个采样头，每个采样头独立连接各自的一根样气管，样气管分别沿着采样杆伸出到烟道外，连接到检测设备，检测各个采样点的烟气参数。

进一步的，所述采样杆选用多段拼接的形式，所述采样头拼接在相邻的两段采样杆之间，采样杆与采样头连接的端部设置有法兰，通过法兰与采样头连接固定。