[发明专利]一种烟气分区同步取样测量系统及其方法

说明书

本发明涉及一种烟气分区同步取样测量系统及其方法，该系统包括设置在SCR出口、用于同时探测不同区域管道烟气的探测装置，探测装置连接至用于测量烟气速度的测速装置，测速装置分别连接至中央控制单元和阀门组的一端，阀门组的另一端分别连接至抽气装置和稀释单元，阀门组的控制端和抽气装置的控制端分别与中央控制单元连接，稀释单元连接至CEMS分析仪，中央控制单元根据测速装置输出的数据，以对应控制阀门组的导通与关断、控制抽气装置的工作状态，从而使烟道中同一时间点取样的烟气根据设定的时间排序输送至抽气装置。与现有技术相比，本发明能够有效减小测量误差，并消除测量实时性的差异。

技术领域

本发明涉及火电厂脱硝监测技术领域，尤其是涉及一种烟气分区同步取样测量系统及其方法。

背景技术

目前，火电厂绝大部分机组脱硝采用SCR脱硝工艺，现有常规SCR系统大多是在SCR进出口设置NO_x、O₂监视分析仪，在SCR出口设置NH₃监视分析仪，氨的注入量控制是由SCR进出口NO_x、O₂监视分析仪测量值以及SCR出口NH₃监视分析仪测量值、烟气流量来控制的。随着超低排放标准的全面推广，机组SCR脱硝效率往往超过90％，因而机组大多采用分区测量控制方法，即在SCR区域的出口新增设一套NO_x分区采样测量装置，以对SCR区域的NO_x进行分区测量，从而实时监测SCR区域的脱硝运行情况与催化剂分区域反应情况，并能够根据SCR出口NO_x分布，动态调节各分区喷入还原剂的量，以避免造成NO_x浓度分布偏差大的问题。

传统的SCR出口NO_x分区采样测量系统如图1所示，其中，各采样探头与各稀释单元直接相连，即稀释单元与采样探头一一对应，稀释单元对采样探头取出的烟气进行稀释，然后通过控制排空装置的排空量以及调整样气至分析仪间的管道长度，结合换向机构进行管路切换，进而使得同一时间通过不同取样点的烟气能够在不同时间有序地输送给GEMS分析仪，从而实现实时分区测量的目的。

但上述的结构存在以下缺点：

(1)每个探头都有一个独立的稀释单元，容易造成不同取样单元测量误差。

不同的测量单元配置不同稀释单元，稀释单元内部由音速小孔构成，小孔的精度差异对稀释比有很大的高敏感性影响，每个测量单元的稀释比很难保证相同。通常情况下，稀释比的误差可以通过后端的CEMS分析仪进行补偿，但通常是分析仪表与稀释单元一一对应，当多个稀释单元对应一个气体分析仪时，将无法补偿稀释单元之间稀释比差异带来的测量误差，进而影响到测量的精确度。

(2)稀释单元后稀释气流速差异，容易产生测量实时性差异。

通过控制排空装置的排空量以及调整样气至分析仪间的管道长度，尽管能够使同一时间通过不同取样点的烟气在不同时间有序地输送给分析仪，但调整后的管道长度在设备安装后是固定不变的，而稀释后的烟气压力低，容易受管道弯曲程度、管道附着物等情况影响，造成分析烟气到达分析仪的时间与设计差异较大，进而产生测量实时性的差异。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种烟气分区同步取样测量系统及其方法，以提高测量精度、减少测量实时性差异。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种烟气分区同步取样测量系统，包括设置在SCR出口、用于同时探测不同区域管道烟气的探测装置，所述探测装置连接至用于测量烟气速度的测速装置，所述测速装置分别连接至中央控制单元和阀门组的一端，所述阀门组的另一端分别连接至抽气装置和稀释单元，所述阀门组的控制端和抽气装置的控制端分别与中央控制单元连接，所述稀释单元连接至CEMS分析仪，所述中央控制单元根据测速装置输出的数据，以对应控制阀门组的导通与关断、控制抽气装置的工作状态，从而使烟道中同一时间点取样的烟气根据设定的时间排序输送至抽气装置。