本實用新型涉及應用在燃煤鍋爐脫硝系統(tǒng)中的煙氣采樣裝置，通過煙氣采樣更進一步測定氨逃逸濃度。

背景技術：

氮氧化物是危害環(huán)境的重要煙氣污染物之一，會造成酸雨、光化學煙霧，同時還會破壞臭氧層，影響人體健康等，大部分燃煤電廠是氮氧化物排放的重要來源。選擇性催化還原技術SCR可以高效脫除氮氧化物，在實際應用中占到90％以上，但由于選擇性催化還原常用還原劑為NH₃，也會帶來負面的影響。

SCR煙氣脫硝的原理是：在催化劑作用下，向脫硝煙氣進口處中噴入氨，將NO_x催化還原成生成無毒無害的N₂和H₂O，由于噴入的氨氣與煙氣不可能做到均勻混合，在反應器的某些區(qū)域，氨氣的含量會大于煙氣中的NO_x含量，這樣就造成氨氣相對過剩，從而形成氨逃逸。此外，由于在實際工程中，很難有設計出與大型火電機組完全相匹配的SCR反應器，且大型燃煤機組SCR反應器體積較大，出口煙道具有橫截面積大，煙氣溫度高，煙氣流場分布不均，煙塵濃度高和催化劑容易磨損等特點，以上因素均容易造成反應器出口的NH₃濃度場分布不均。氨逃逸對機制安全穩(wěn)定運行會產生影響，其主要原因是：煙氣中的水蒸汽、S0₃和氨逃逸在一定條件下會生成硫酸氫銨，硫酸氫銨在液態(tài)下是一種很粘的腐蝕性物質，因而對脫硝反應器和下游設備造成堵塞和腐蝕。目前在我國大型燃煤發(fā)電機組多采用可再生容克式空氣預熱器來對鍋爐難風進行加熱。在空氣預熱器的中、低溫端，煙氣溫度低于硫酸氫銨的初始生成溫度，這樣硫酸氫銨就會在空氣預熱器的中低溫端的傳熱元件表面上生成，使空預器在換熱金屬元件上產生結垢、腐蝕，最終導致空氣預熱器出現(xiàn)壓降上升、換熱效率降低等現(xiàn)象，引起引風機運行電流上升，鍋爐供風溫度降低，降低機組的運行經濟性，當空預器堵塞嚴重時，會導致引風機失速，甚至威脅機組的安全穩(wěn)定運行。因此，準確監(jiān)測SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的氨逃逸，為控制脫硝系統(tǒng)的氨逃逸提供依據(jù)，對機組的經濟、安全運行至關重要。

目前，國內外針對監(jiān)測SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的氨逃逸的方法大致有化學發(fā)光方法和激光測量方法，采用化學發(fā)光法測量NH₃通常是將NH₃先轉化為NO，NO與O₃混合時會生成激發(fā)態(tài)的NO₂和O₂，激發(fā)態(tài)的NO₂在返回基態(tài)時發(fā)出紅外光，這種發(fā)光的強度與NO的濃度成線性比例關系，光電倍增管將會檢測這種發(fā)光，轉而產生成比例的電信號此電信號將由微處理器處理生成NO濃度讀數(shù)，再轉換成NH₃的測量值。由于需轉化爐進行轉換存在轉換效率的問題，難以保證測量的準確性。激光測量法多采用TDLAS技術。TDLAS技術本質上是一種吸收光譜技術，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術的不同之處在于，半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。因此TDLAS技術是一種高分辨率的光譜吸收技術。為了便攜和運輸，激光測量方法中采樣槍長度做在2m以內，但是脫硝系統(tǒng)出口煙道截面較大，一般大于5m×5m，顯然2m的長度無法獲得脫硝系統(tǒng)出口煙道在垂直深度上氨逃逸的濃度分布特征，導致測試結果缺乏代表性。雖然已有不同長度的延長桿，但需要更換使用，不能在同一時間內測量不同深度位置的氨逃逸濃度，導致的問題包括：一是測得的逃逸氨濃度數(shù)據(jù)缺乏代表性；二是采集過程中需要等待延長桿冷卻后再進行更換，費時；三是脫硝出口溫度很高，在狹小空間中換接不同長度的延長桿容易對現(xiàn)場測試人員造成燙傷；四是測試人員時需依次測量每個測點的NH₃濃度，工作量大且隨著時間的變化NH₃的濃度是改變的，單純的算數(shù)平均同樣不能準確計算出脫硝裝置出口的氨逃逸效率情況。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種應用在燃煤電廠氨逃逸系統(tǒng)中的采樣裝置，在同一測孔中設置多個不同深度位置上的采樣點，使采集的煙氣更有代表性，更加接近NH₃逃逸的實際濃度，從而保障機組設備的安全運行。

本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型應用在燃煤電廠氨逃逸系統(tǒng)中的采樣裝置的結構特點是：在同一根探桿的前端面上分布有2-4根具有不同長度的采樣槍，形成采樣槍束，利用所述采樣槍束同時采集獲得同一測孔中不同深度位置的煙氣氣樣，并共同導入探桿，貫穿測孔的探桿在尾部連接由激光發(fā)射器和光學接收器構成的信號處理器件，以所述信號處理器件中光學接收器的輸出信號為探測信號。

本實用新型應用在燃煤電廠氨逃逸系統(tǒng)中的采樣裝置的結構特點也在于：在所述探桿的前段設置過濾器，各采樣槍的采集煙氣共同經所述過濾器導入探桿。

本實用新型應用在燃煤電廠氨逃逸系統(tǒng)中的采樣裝置的結構特點也在于：所述2-4根具有不同長度的采樣槍在探桿的前端面上布置為一排，一排中各采樣槍的長度逐個遞減。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在：

1、本實用新型在單孔煙道內的同時采樣點多、分布更廣，所采集的煙氣更有代表性。

2、本實用新型使得同一時間不同位置各測點采集的煙氣充分混合，這樣測量的數(shù)據(jù)更接近實際排放的濃度。

3、本實用新型只需增加相應采樣槍數(shù)量，可以有效地節(jié)約時間，比原來節(jié)約1/4時間，提高了工作的效率。

4、本實用新型的使用一次可以放入四個采樣槍，不需要來回的拔取光學檢測探桿，提高操作人員的工作安全性，避免燙傷。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖中標號：1采樣槍，2過濾器，3探桿，4抽氣口，5信號處理器件，6煙道。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中應用在燃煤電廠氨逃逸系統(tǒng)中的采樣裝置的結構形式是：在同一根探桿3的前端面上分布有2-4根具有不同長度的采樣槍1，形成采樣槍束，利用采樣槍束同時采集獲得煙道6上同一測孔中不同深度位置的煙氣氣樣，并共同導入探桿3，貫穿測孔的探桿3在尾部連接由激光發(fā)射器和光學接收器構成的信號處理器件5，以信號處理器件5中光學接收器的輸出信號為探測信號。

由于脫硝出口的灰塵很大，過的的灰塵會影響光學反射端的光線回路，本實施例中，在探桿3的前段設置過濾器2，各采樣槍1的采集煙氣共同經過濾器2導入探桿3；將2-4根具有不同長度的采樣槍1在探桿3的前端面上布置為一排，一排中各采樣槍1的長度逐個遞減。具體可以設置四桿采樣槍，各采樣槍的長度依次為2m、1.5m、1m和0.5m，這樣可以使得采集煙氣更具準確性，更加接近NH₃的實際排放濃度。

具體實施中，探桿3為光學檢測探桿，在探桿3的尾部側壁上設置抽氣口4，利用抽氣泵從抽氣口4將采樣煙氣抽吸到光學檢測探桿3中，將信號處理器5中光學接收器的輸出信號傳送到煙氣分析儀中即可得到分析結果，還可以在各采樣槍1的采樣通道上分別設置煙氣流量計，用于獲得各采樣槍1的流量信號。