本發(fā)明屬于氣體分析、環(huán)保監(jiān)測、節(jié)能檢測等煙氣采樣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置及預(yù)處理方法。

背景技術(shù)：

2010年發(fā)布的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》倡導(dǎo)合理使用燃料與污染控制技術(shù)相結(jié)合、燃燒控制技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合的綜合防治措施，以減少燃煤電廠氮氧化物的排放。在眾多煙氣脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（selectivecatalyticreduction，scr）是脫硝效率較高、較為成熟的技術(shù)，其nox的脫除率可達(dá)到80%～90%。在scr脫硝技術(shù)中，對催化劑產(chǎn)品的脫硝效率、so2/so3轉(zhuǎn)化率、氨逃逸率等值的計算存在著很多影響因素，而這些影響因素中，又以高溫?zé)煔獾募儍舳扔绊懽畲?。故對高溫?zé)煔獠蓸拥念A(yù)處理提出了很高的技術(shù)要求，即煙氣在測量過程中不能丟失、結(jié)晶等，這對高溫預(yù)處理裝置的技術(shù)要求也相應(yīng)地提到。

專利（cn2005317559u）便攜式雙氣路復(fù)合煙氣預(yù)處理裝置包括有進(jìn)氣通路、反吹氣通路、高溫加熱采樣管、冷凝器、干燥管、采樣泵、反吹泵等組成，該專利結(jié)合冷凝除水法和滲透膜除水法，對低溫、高濕度狀態(tài)下的煙氣脫水至15%以下，且采用雙氣路的設(shè)計，能夠?yàn)楹罄m(xù)的煙氣測量儀表提供動態(tài)的實(shí)時基準(zhǔn)零線，以最大限度地抑制儀表零點(diǎn)漂移問題。但是其不能應(yīng)用與高溫、低濕度的情況下，大大的影響了其應(yīng)用范圍。

專利（cn105561765a）一種有效吸收煙氣逃逸氨的預(yù)處理方法和裝置，包括吸收池、霧化吸收三通、煙氣進(jìn)氣管、吸收液噴射管、吸收液循環(huán)泵、循環(huán)電磁閥、高溫伴熱系統(tǒng)、吸收液。該專利可以避免煙氣中的氨與二氧化硫反應(yīng)，形成硫酸氫鉸，并與灰塵等凝結(jié)，粘連在管壁上，使煙氣中的氨濃度下降，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不具有代表性的問題。本方法可以把煙氣中的氨，最大限度的溶解在吸收液中，不會發(fā)生氨氣結(jié)晶，粘連等問題。其僅僅是解決了逃逸氨的問題，而在scr脫硝實(shí)驗(yàn)室的測量中，還有脫硝效率、so2/so3轉(zhuǎn)化率等測量需求，該專利并不能夠解決以上問題。

可見，在現(xiàn)有的煙氣采樣預(yù)處理裝置中，并沒有一種適用于scr脫硝實(shí)驗(yàn)的，通過一次高溫預(yù)處理，就可以測量脫硝效率、so2/so3轉(zhuǎn)化率、氨逃逸率等值的需求，可以用于評價脫硝催化劑效率的煙氣采樣預(yù)處理裝置以及相應(yīng)的預(yù)處理方法。

發(fā)明目的

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種脫硝催化劑高溫?zé)煔忸A(yù)處理裝置以及相應(yīng)的預(yù)處理方法，該裝置管路采用高溫加熱保溫處理，設(shè)備全程無冷點(diǎn)，整套設(shè)備加熱溫度≥200℃，保證煙氣成分最大程度不丟失，且采用智能控制系統(tǒng)，便于工作人員操作，縮短設(shè)備間的響應(yīng)時間。

技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本專利的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置，包括采樣單元、管路加熱單元和標(biāo)定吹掃單元組成，還包括預(yù)處理單元，所述的預(yù)處理單元包括過濾單元和并聯(lián)氣泵單元。

上述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置中，所述的預(yù)處理單元由第一電磁閥、過濾單元、并聯(lián)氣泵單元和針閥流量計依次連接組成；所述的并聯(lián)氣泵單元包括采樣泵，采樣泵串聯(lián)在預(yù)處理單元的管路上，采樣泵的兩端設(shè)置有并聯(lián)回路，并聯(lián)回路上設(shè)置有第二針閥。

上述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置中，所述的標(biāo)定吹掃單元包括第一吹掃管路和第二標(biāo)定吹掃管路，第一吹掃管路由第一針閥、第一過濾器、第一毛細(xì)管依次連接組成，第一吹掃管路連接至第一電磁閥；第二標(biāo)定吹掃單元由第三針閥和第二毛細(xì)管依次連接組成，第二標(biāo)定吹掃單元連接至并聯(lián)氣泵單元的后端。

上述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置中，還包括壓力傳感器，所述的壓力傳感器設(shè)置在采樣單元的后部。

上述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置中，所述的采樣單元前端設(shè)置有過濾器，過濾精度為2um。

本專利還包括一種脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理方法，包括如下步驟：

步驟1、采用如權(quán)利要求3所述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置，將采樣單元布置到采樣位置，對脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置預(yù)熱至全管路溫度不低于200℃；

步驟2、通過第一電磁閥將第一吹掃管路連通至預(yù)處理單元，打開第一針閥，關(guān)閉第二針閥，采用氮?dú)膺B接至第一吹掃管路，對預(yù)處理單元進(jìn)行正向吹掃；

步驟3、通過第一電磁閥斷開第一吹掃管路，將采樣單元與預(yù)處理單元連通，打開第二針閥和第三針閥，采用標(biāo)氣連接至第二吹掃管路，對預(yù)處理單元進(jìn)行反向吹掃；

步驟4、反向吹掃完畢后，保持第一針閥、第三針閥關(guān)閉，第二針閥打開，完成脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理。

上述的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理方法，還包括標(biāo)定步驟，所述的步驟3中，對預(yù)處理單元進(jìn)行反向吹掃完畢后，關(guān)閉第二針閥，將標(biāo)氣連接至第二吹掃管路。

有益效果：

1、本專利的脫硝催化劑高溫?zé)煔忸A(yù)處理裝置能適用于目前脫硝催化劑小試、中試、全尺寸性能檢測平臺測點(diǎn)位置要求，輕便方便移動，響應(yīng)迅速快，并能快速反應(yīng)并完成測試，測試數(shù)據(jù)可存儲。

2、本專利的脫硝催化劑高溫?zé)煔忸A(yù)處理裝置，采用了并聯(lián)氣泵單元，通過在氣泵兩端形成環(huán)流，從而形成采樣煙氣的回流效果，既保證管路氣體需求量，同時使得經(jīng)過預(yù)處理裝置輸出的流量更加穩(wěn)定。本專利將多余的流量在預(yù)處理裝置內(nèi)形成循環(huán)，從而穩(wěn)定煙氣分析儀中的流量，其實(shí)與需求流量一致，也與經(jīng)過過濾器的流量一致，以此延長了過濾器濾芯的使用壽命；且具有縮短易吸附氣體的響應(yīng)時間的優(yōu)點(diǎn)。

3、本專利的脫硝催化劑高溫?zé)煔忸A(yù)處理裝置，設(shè)備全程無冷點(diǎn)，整套設(shè)備加熱溫度≥200℃。采用前置采樣同時具備吹掃功能，整套系統(tǒng)具備標(biāo)氣比對功能。本專利的預(yù)處理裝置，解決了目前scr脫硝催化劑性能檢測過程測水及三氧化硫的難點(diǎn)，本裝置中的水全程為氣態(tài)，不會出現(xiàn)冷凝水，采用的過濾器只過濾塵，不會除掉氣態(tài)水，確保水及三氧化硫不丟失（傳統(tǒng)三氧化硫的檢測只能采用手動取樣的測量方法）。

4、本專利的吹掃管路均設(shè)置有毛細(xì)管，可同時對吹掃氣體進(jìn)行加熱，保證到分析儀內(nèi)的標(biāo)氣和樣氣一致性，避免溫度誤差。同時在采樣前進(jìn)行預(yù)處理系統(tǒng)的吹掃，可以更好的保證采樣精確性。

5、本裝置設(shè)計的兩處吹掃口分別位于抽氣泵的前后端，確保吹掃時即可正吹煙氣分析儀，又可反吹采樣管路，確保整條管路在吹掃的范圍內(nèi)。

6、本專利還包括一種脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理方法，在采樣前、預(yù)處理階段，分2次進(jìn)行吹掃，并可添加標(biāo)定過程。吹掃時依次進(jìn)行正吹和反吹，確保管路無死角，吹掃完成后直接進(jìn)行標(biāo)定或采樣，標(biāo)定和采樣在同樣條件下進(jìn)行，使得整個采樣過程更加精確。

7、本專利的預(yù)處理裝置和方法，設(shè)計簡單合理，可配合智能控制系統(tǒng)的運(yùn)行，又可以手動地調(diào)節(jié)，實(shí)用性強(qiáng)，且適用于實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場測試，便于推廣。

附圖說明

圖1為本專利的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置工作流程示意圖。

圖3為吹掃單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為標(biāo)定單元結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施實(shí)例

實(shí)施例1

本實(shí)施例的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置，包括采樣單元1、管路加熱單元和標(biāo)定吹掃單元組成，還包括預(yù)處理單元，所述的預(yù)處理單元包括過濾單元和并聯(lián)氣泵單元。

如圖1所示，采樣單元1由采樣探桿或采樣管線構(gòu)成，且采樣探桿和采樣管線適合不同工況下的采集操作。采樣探桿采用高溫采樣探桿，材質(zhì)為ss316l材質(zhì)探桿，可加熱控制溫度可達(dá)250℃，采樣探桿頭部可根據(jù)需要設(shè)置方便更換的過濾器，過濾器采用碳化硅濾芯，2um過濾精度，作用為防止催化劑和檢測線中細(xì)小粉塵堵塞，防止連接端有冷點(diǎn)造成銨鹽結(jié)晶堵塞。采樣管線采用高溫取樣管線，其材質(zhì)為ss316l材質(zhì)，且內(nèi)部ep級拋光的不銹鋼管路。

預(yù)處理單元是進(jìn)行煙氣預(yù)處理的主要部分，由第一電磁閥18、過濾單元、并聯(lián)氣泵單元和針閥流量計12依次連接組成，過濾單元為第二過濾器17，可采用過濾精度達(dá)到0.1um的不銹鋼過濾器，其功能為除去煙氣中的煙塵、顆粒物；并聯(lián)氣泵單元包括氣泵16和第二針閥15，第二針閥15在氣泵16兩端形成并聯(lián)回路，括氣泵16可采用大流量隔膜抽氣泵，可以大大縮短易吸附氣體的響應(yīng)時間。本實(shí)施例中還根據(jù)需要，在預(yù)處理單元設(shè)置有壓力傳感器2，壓力傳感器2設(shè)置在第一電磁閥18的前端，壓力傳感器2采用可耐250度高溫的傳感器，根據(jù)其監(jiān)測到的壓力數(shù)據(jù)可判斷在監(jiān)測過程中的樣品氣路中的堵塞情況。并聯(lián)氣泵單元與針閥流量計12之間還設(shè)置有第二電磁閥13，溫度傳感器7設(shè)置在第二過濾器17與并聯(lián)氣泵單元之間，用于實(shí)施測量煙氣溫度。針閥流量計12采用耐腐蝕性強(qiáng)、帶高精度針閥調(diào)節(jié)的流量計，其作用為調(diào)節(jié)流入煙氣分析儀11的煙氣流量。整個管道、接頭可采用不銹鋼ss316l材質(zhì)，ep級內(nèi)拋光或者要求更高的材質(zhì)，且須光滑、防腐、耐高溫。

標(biāo)定吹掃單元包括第一吹掃管路和第二標(biāo)定吹掃管路，第一吹掃管路由第一針閥5、第一過濾器4、第一毛細(xì)管3依次連接組成，氮?dú)馄?連接至第一針閥5，第一毛細(xì)管3連接至第一電磁閥18；第二標(biāo)定吹掃單元由第三針閥9和第二毛細(xì)管10依次連接組成，第二毛細(xì)管10連接至第二電磁閥13，標(biāo)氣瓶8連接至第三針閥9。第一針閥5、第三針閥9分別控制氮?dú)狻?biāo)氣的通斷，第一過濾器4采用陶瓷濾芯，過濾精度達(dá)到0.1um的不銹鋼過濾器，其功能為濾除n2吹掃氣中的顆粒物，第一吹掃管路的功能為吹掃抽氣泵前端管路與器件中的殘留物，保證測試前管路、測試點(diǎn)、器件中為干凈的；第二標(biāo)定吹掃管路的功能為吹掃抽氣泵后端管路及器件中的殘留物，及為煙氣分析儀的標(biāo)定提供標(biāo)氣，提高分析儀精度。第一毛細(xì)管3、第二毛細(xì)管10的作用為預(yù)加熱氮?dú)饣驑?biāo)氣，保證進(jìn)入到預(yù)處理裝置以及煙氣分析儀11內(nèi)的標(biāo)氣和樣氣一致性，避免溫度誤差。

本實(shí)施例還包括管路加熱單元，可采用現(xiàn)有的在管路外部布置加熱絲進(jìn)行纏繞加熱，可耐受溫度高達(dá)250℃，加熱絲溫度調(diào)節(jié)范圍為：0-230℃。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為采用本專利的脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置的一種脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理方法，包括：

步驟1、將采樣單元1布置到采樣位置，與監(jiān)測點(diǎn)相連接，然后打開管路加熱單元，對脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置預(yù)熱至全管路溫度不低于200℃。

步驟2、通過第一電磁閥18將第一吹掃管路連通至預(yù)處理單元，打開第一針閥5，關(guān)閉第二針閥15，使氮?dú)馄?中的氮?dú)饨?jīng)過第一毛細(xì)管3的加熱后，對預(yù)處理單元進(jìn)行正向吹掃。

步驟3、正向吹掃完成后，關(guān)閉第一針閥5，通過第一電磁閥18斷開第一吹掃管路，并將采樣單元1與預(yù)處理單元連通，打開第二針閥15和第三針閥9，標(biāo)氣瓶8中的標(biāo)氣經(jīng)過第二毛細(xì)管10的加熱后，對預(yù)處理單元進(jìn)行反向吹掃；吹掃完畢后，可根據(jù)需要，對煙氣分析儀11進(jìn)行標(biāo)定。

步驟4、上述步驟都完成后，保持第一針閥5、第三針閥9關(guān)閉，第二針閥15打開，完成脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理，脫硝高溫?zé)煔獠蓸宇A(yù)處理裝置即可進(jìn)行正常工作，開始采樣并通過煙氣分析儀11分析。