[发明专利]一种火电厂烟气取样系统

说明书

本发明提供的火电厂烟气取样系统，包括取样管、空气管、探头外套管、混烟罐，取样管包括多根间隔设置在氨气注入格栅下方的取样分支管，能够实现多点取样，通过使空气管的第一支管与混烟罐相连通，能够在混烟罐内形成负压，从而将取样管内的烟气样品吸至混烟罐内进行混合，混合所在的空间大，通过在空气管的空气主管上设置加热管屏对压缩空气进行加热，并将混烟罐设置在烟道内，能够避免烟气样品混合时产生冷凝水，取样混合效果好、取样结果准确，通过使探头外套管贯穿烟道壁并插入混烟罐，使第二支管与探头外套管相连通，能够利用第二支管将压缩空气自探头外套管、混烟罐、取样管向烟道内喷出，便于疏通清理取样管，结构简单、操作方便。

技术领域

本发明涉及火电厂烟气取样技术领域，具体涉及一种火电厂烟气取样系统。

背景技术

火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物（例如煤）作为燃料生产电能的工厂，随着全社会对环境保护的日益重视，燃煤锅炉烟气污染物（主要成分为氮氧化物）的排放标准也在不断提高，为适应这一标准，火电厂烟气脱硝控制系统对氮氧化物的控制标准也在提高。

目前火电厂的烟气脱硝控制通常采用取样系统检测出的氮氧化物含量作为控制依据，比较实际值与设定值的偏差自动调整喷氨量，在运行过程及控制逻辑不变的情况下，整个烟气脱硝控制中氮氧化物的取样是否准确就成了决定烟气能否达标的关键因素。

对大容量锅炉而言，烟道截面积较大，单点取样的脱硝CEMS系统价格又太高，难以实现多点取样，导致测量结果不具有代表性，增大了污染物排放超标事件发生的概率。

也有采用多根取样管采集烟道截面上多个位置的烟气，再将其汇集到一根母管上混合后进行取样的取样系统，依靠压缩空气的引射作用在母管内产生负压使多根取样管采集的烟气混合，进而测量烟道截面上的烟气成分浓度，但这种方式至少存在以下问题：

1.若烟气在烟道外混合，由于温度骤降，会导致烟气中的水蒸气冷凝，而被测成分氮氧化物易溶于水，在烟气混合时部分氮氧化物溶于冷凝水中，使得取样结果不准确。

2.若烟气在烟道内混合，由于压缩空气与烟气的温差较大，压缩空气引射时也会使烟气中的水蒸气在母管内冷凝，烟气在母管内混合时部分氮氧化物溶于冷凝水中，导致氮氧化物含量在烟气混合过程中不断下降，使得取样结果不准。

3.现场可供使用的压缩空气流量有限，为保证各取样管能够产生负压，取样管的管径不易过大，取样时各取样管有被烟尘堵塞的风险，而取样管位于烟道内，锅炉运行过程中无法进行疏通。

4.在取样系统母管中混合时，母管内空间较小，难以使各取样管输送的烟气产生回转、碰撞、对流，无法实现有效混合，测量结果难以代表整个烟道截面上的烟气成分浓度。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种能够多点取样、取样混合效果好、取样结果准确、便于疏通清理、结构简单、操作方便的火电厂烟气取样系统。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，火电厂烟气取样系统，包括：

取样管，所述取样管设置在烟道内，所述取样管包括多根取样分支管和一根取样主管，多根所述取样分支管相间隔地设置在氨气注入格栅的下方，所述取样主管与所有所述取样分支管相连通，用于汇集所述取样分支管采集的烟气样品；

空气管，所述空气管包括空气主管和与所述空气主管相连通的第一支管、第二支管，所述空气管内的压缩空气自所述空气主管向所述第一支管和/或所述第二支管流动；

探头外套管，所述探头外套管用于插设取样探头；

所述火电厂烟气取样系统还包括沿上下方向延伸并位于所述烟道内的混烟罐，所述混烟罐的上部呈圆柱形，所述混烟罐的下部呈倒圆锥形，所述混烟罐的顶板中心开设有用于连通所述取样主管的进烟口，所述混烟罐的底部中心开设有用于连通所述第一支管的负压口，所述第一支管内的所述压缩空气流动时，能够通过所述负压口在所述混烟罐内形成负压，使所述取样主管内汇集的所述烟气样品在所述混烟罐内进行混合；