一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置及方法

技术领域

本发明专利属于燃煤锅炉SCR脱硝领域，具体涉及一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置及方法。

背景技术

总所周知，SCR脱硝技术以其技术成熟、系统简单、脱硝效率高等优点在燃煤机组烟气NOx控制领域得到了较为广泛的应用。近年，随着国家NOx排放标准的日益提高，较多地方要求NOx排放控制在50mg/m

目前在燃煤机烟气脱硝领域也有一些多点取样装置，这些装置的基本原理是在烟道截面上布置多个取样管，然后汇合到一根母管上，依靠压缩空气的引射作用或者抽气泵的作用，形成烟气循环，然后使用单个分析仪来测量混合气的烟气成分浓度，从而反映整个截面上的烟气成分浓度。但是由于燃煤机组烟气成分中含灰量较大，多点取样装置经常会遇到取样管道堵灰的问题。因此需要解决燃煤锅炉中烟气多点取样装置堵灰的问题，设计出一种能够自动清灰的多点取样装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置及方法，本发明为多点取样装置的取样管道自动清灰，且调节性及运行可靠性较高。

为了达到上述目的，一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置，包括SCR反应器出口烟道、多点取样装置、空预器、空预器出口烟道；

SCR反应器出口烟道经过空预器与空预器出口烟道相连通，多点取样装置包括若干组设置在SCR反应器出口烟道内部的取样管道，取样管道接入汇合母管，汇合母管与空预器出口烟道相连。

取样管道从SCR反应器出口烟道引出后接入汇合至母管。

每个取样管道上均设置有手动阀门。

汇合母管上设置有烟气分析仪。

汇合母管与空预器出口烟道的连接管路上设置有烟气电动开关阀。

汇合母管的端部设置有空气电动开关阀，空气电动开关阀的另一侧与大气相连。

SCR反应器出口烟道将喷氨格栅分为若干区域，取样管道的数量与所分区域数目相同。

取样管道布设在所分区域的中心部。

一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置的工作方法，包括以下步骤：

S1，关闭汇合母管与空预器出口烟道的连通，使汇合母管与大气连通，由于SCR反应器出口烟道内为负压，空气被烟气的负压抽吸至SCR反应器出口烟道内部，将烟道内留存的灰吹到SCR反应器出口烟道内部；

S2，使汇合母管上与空预器出口烟道连通，关闭汇合母管与大气的连通，即恢复多点取样装置的抽烟气测量的状态。

汇合母管上与空预器出口烟道的连通通过烟气电动开关阀控制开闭，汇合母管与大气的连通通过空气电动开关阀控制开闭。

与现有技术相比，本发明通过调节汇合母管上与空预器出口烟道以及大气间的连通与关闭，利用SCR反应器出口烟道内部烟气负压状态，实现多点取样装置的自动清灰功能，保证了多点取样装置的连续、稳定、可靠运行。更好的指导运行人员或DCS系统进行喷氨量的调节，减少运行氨耗量和氨逃逸数值，带自动清灰功能的多点取样装置结构简单，操作方便，实用性极强。

进一步的，本发明SCR反应器出口烟道将喷氨格栅分为若干区域，能够利用空预器的阻力，将脱硝反应器出口截面上的多个区域的烟气抽出汇合到母管进行烟气成分的测量。

本发明的方法是关闭汇合母管与空预器出口烟道的连通，使汇合母管与大气连通，由于SCR反应器出口烟道内为负压，空气被烟气的负压抽吸至SCR反应器出口烟道内部，将烟道内留存的灰吹到SCR反应器出口烟道内部；由于空预器的阻力较大，且SCR反应器出口烟道和空预器出口烟道烟气压力均为负压，SCR反应器出口截面上的烟气由于压差的作用，自动进入各取样管，汇合到母管中，然后进入到空预器出口烟道内。本发明能够使多点取样装置的取样管道自动清灰，且本发明的调节性及运行可靠性较高。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；

图2为带有自动清灰功能的多点取样装置示意图；

其中，1为SCR反应器出口烟道、2为多点取样装置、3为空预器、4为空预器出口烟道、5为取样管道、6为手动阀门、7为汇合母管、8为空气电动开关阀、9为烟气电动开关阀、10为烟气分析仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，一种带有自动清灰功能的燃煤锅炉烟气多点取样装置，包括SCR反应器出口烟道1、多点取样装置2、空预器3、空预器出口烟道4。

参见图2，SCR反应器出口烟道1经过空预器3与空预器出口烟道4相连通，多点取样装置2包括若干组设置在SCR反应器出口烟道1内部的取样管道5，取样管道5从SCR反应器出口烟道1引出后接入汇合母管7，汇合母管7的管径比单根取样管道5的管径大，汇合母管7与空预器出口烟道4相连。汇合母管7上设置有烟气分析仪10。每个取样管道5上均设置有手动阀门6。汇合母管7与空预器出口烟道4的连接管路上设置有烟气电动开关阀9。汇合母管7的端部设置有空气电动开关阀8，空气电动开关阀8的另一侧与大气相连。

SCR反应器出口烟道1将喷氨格栅分为若干区域，取样管道5的数量与所分区域数目相同。取样管道5布设在所分区域的中心部。这样布置的目的主要是为了使单个取样点取出烟气的成分与上游喷氨格栅控制的区域一一对应。SCR反应器出口烟道1内部的烟气为负压，空预器出口烟道4内的烟气为负压，空预器出口烟道4内烟气与SCR反应器出口烟道1内部烟气的负压差为空预器及烟道系统阻力，约为1000Pa—2500Pa，多点取样装置内的烟气利用这个负压差，自动形成烟气的流动。

取样管道5的数量可根据SCR反应器出口烟道的尺寸和工艺要求设置，手动阀门5的数量与取样管道5的数量相同，手动阀门5安装在烟道外部的取样管道上。

本发明的具体工作过程为：

首先根据SCR反应器出口烟道1的截面尺寸将喷氨格栅分成n个区域，对应的将SCR反应器后截面分成n个区域，在每个区域的中心点布置一个取样点，通过n个取样管将SCR反应器后的烟气引出至SCR出口烟道外部，在SCR出口烟道外部每个取样管道上均设置手动阀门；n个取样管连接到取样母管上，烟气分析仪探头插入到取样母管内部进行测量，剩余的烟气进入到空预器出口烟道内部。在取样管的端头设置1个与空气相通的电动开关阀门，在与空预器出口烟道连接的母管上设置1个电动开关阀门。在实际使用时，每间隔一段时间(例如10分钟)，将汇合母管上与空预器出口烟道相连的电动开关阀关闭，把与大气相连的电动开关阀打开，由于SCR反应器出口烟道内为负压，空气被烟气的负压抽吸至SCR出口烟道内部，将烟道内留存的灰吹到SCR反应器出口烟道内部，此状态持续一定时间(例如1分钟)后，将与空预器出口烟道连接的电动开关阀打开，将与空气连接的电动开关阀关闭，即恢复多点取样装置的抽烟气测量的状态。