一種氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在線檢測(cè)裝置及方法，具體涉及一種氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè) 裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國以SCR和SNCR工藝為主的火力發(fā)電廠煙氣脫硝裝置已普遍開始投入 運(yùn)行。SCR、SNCR裝置出口逃逸氨（煙氣中未反應(yīng)的氨氣濃度）的大小對(duì)下游設(shè)備的安全 運(yùn)行至關(guān)重要，SCR裝置通常都要求控制在3 μ L/L以內(nèi)，SNCR通常要求控制在10 μ L/L以 內(nèi)。由于運(yùn)行中煙氣條件和催化劑活性的變化會(huì)影響逃逸氨的大小，為保證下游設(shè)備安全 運(yùn)行，現(xiàn)有SNCR和SCR裝置出口都裝有在線逃逸氨檢測(cè)裝置，使運(yùn)行人員得以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0003] 然而，現(xiàn)有的在線逃逸氨監(jiān)測(cè)裝置實(shí)際運(yùn)行情況不能滿足監(jiān)測(cè)要求，最好的情況 下也僅能反應(yīng)出趨勢(shì)，無法提供需要的檢測(cè)精度。這些裝置的測(cè)量原理為原位激光法，問題 主要根源為：由于ΝΗ3的吸收光譜與Η20接近，水分的干擾難以消除；原位安裝法受煙氣中 含塵量大小的影響無法避免；發(fā)射和接收傳感器安裝在煙道上，由于溫度等變化會(huì)引起煙 道的膨脹或收縮，對(duì)光的偏移無法避免。然而，在電廠運(yùn)行過程中，蒸汽吹灰和升降負(fù)荷都 會(huì)引起煙氣水分、灰濃度、煙氣溫度的大幅度變化，因此，目前所普遍采用的基于原位激光 法的逃逸氨在線監(jiān)測(cè)裝置從原理上來講存在無法克服的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線 檢測(cè)裝置及方法，該裝置及方法可以在線精確檢測(cè)逃逸氨濃度。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè)裝置包括液體流量 計(jì)、吸收液供應(yīng)系統(tǒng)、煙塵過濾器、液膜換熱吸收管、氣液一級(jí)分離器、流通池、測(cè)量控制系 統(tǒng)、用于檢測(cè)流通池內(nèi)吸收液所含NH 4+濃度的水質(zhì)氨氮傳感器；
[0006] 所述煙塵過濾器位于待檢測(cè)的煙氣輸送管道內(nèi)，煙塵過濾器的出口與液膜換熱吸 收管的煙氣入口相連通，吸收液供應(yīng)系統(tǒng)的吸收液出口與液膜換熱吸收管的吸收液入口相 連通，液膜換熱吸收管的氣液出口與氣液一級(jí)分離器的氣液入口相連通；
[0007] 氣液一級(jí)分離器的煙氣出口通過氣體流量計(jì)與煙氣采樣泵的入口相連通，煙氣采 樣泵的出口處設(shè)有用于檢測(cè)煙氣中氧氣濃度的氧氣濃度傳感器；
[0008] 氣液一級(jí)分離器的吸收液出口與流通池的液體入口相連通，流通池的液體出口與 液體流量計(jì)的液體入口相連通；
[0009] 測(cè)量控制系統(tǒng)的輸入端與液體密度傳感器的輸出端、氧氣濃度傳感器的輸出端、 水質(zhì)氨氮傳感器的輸出端、液體流量計(jì)的輸出端及氣體流量計(jì)的輸出端相連接。
[0010] 還包括循環(huán)冷水機(jī)，循環(huán)冷水機(jī)的入水口與液膜換熱吸收管的冷卻水出口相連 通，液膜換熱吸收管的冷卻水入口與氣液一級(jí)分離器的冷卻水出口相連通，氣液一級(jí)分離 器的冷卻水入口與循環(huán)冷水機(jī)的出水口相連通。
[0011] 氣液一級(jí)分離器的吸收液出口與流通池的液體入口通過氣液抽取泵相連通。
[0012] 所述液體流量計(jì)為敞口液體流量計(jì)；
[0013] 所述敞口液體流量計(jì)包括積液管、液位變送器、電磁脈沖計(jì)量泵、控制器、以及用 于檢測(cè)積液管中液體的液位信息的液位變送器，液位變送器的輸出端與控制器的輸入端相 連接，控制器的輸出端與電磁脈沖計(jì)量泵的控制端相連接，電磁脈沖計(jì)量泵的液體入口與 積液管底部的液體出口；
[0014] 所述積液管的入口與流通池的液體出口相連通。
[0015] 所述液膜換熱吸收管包括吸收液分配室、煙氣傳輸管、冷卻液循環(huán)室、煙氣回流冷 卻室及深冷盤管；
[0016] 所述吸收液分配室上設(shè)有吸收液入口及吸收液出口，煙氣回流冷卻室位于冷卻液 循環(huán)室內(nèi)，煙氣傳輸管的出口及吸收液分配室的吸收液出口均與煙氣回流冷卻室頂部的入 口相連通，深冷盤管的上端穿過冷卻液循環(huán)室的底部與煙氣回流冷卻室底部的出口相連 通，冷卻液循環(huán)室上下兩端的側(cè)面分別設(shè)有冷卻液出口及冷卻液入口；
[0017] 所述煙氣傳輸管的入口與煙塵過濾器的出口相連通，吸收液分配室的吸收液入口 與吸收液供應(yīng)系統(tǒng)的吸收液出口相連通，冷卻液循環(huán)室的冷卻水入口與氣液一級(jí)分離器的 冷卻水出口相連通，冷卻液循環(huán)室的冷卻水出口與循環(huán)冷水機(jī)的入水口相連通，深冷盤管 下端的氣液出口與氣液一級(jí)分離器的氣液入口。
[0018] 本發(fā)明所述的氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè)方法包括以下步驟：
[0019] 待檢測(cè)的煙氣輸送管道中的煙氣進(jìn)入到煙塵過濾器中，并通過煙塵過濾器過濾掉 煙氣中顆粒物，再進(jìn)入到液膜換熱吸收管，液膜換熱吸收管通過吸收液吸收掉煙氣中的氨 氣，并對(duì)煙氣進(jìn)行干燥，然后將吸收液及干燥后的煙氣輸送到氣液一級(jí)分離器進(jìn)行氣液分 離，其中，分離出來的吸收液進(jìn)入到流通池中，流通池中的吸收液進(jìn)入到液體流量計(jì)中，分 離出來的煙氣經(jīng)氣體流量計(jì)進(jìn)入到煙氣采樣泵中，并通過煙氣采樣泵排出；
[0020] 氣體流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)氣液一級(jí)分離器分離出來的煙氣的體積流量Qv. ，并將所 述煙氣的體積流量Qv. 轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)量控制系統(tǒng)中；氧氣濃度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣采樣泵出 口處煙氣中氧氣的體積濃度Ccvirn，并將所述煙氣中氧氣的體積濃度Ccvwn轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)量控 制系統(tǒng)中；水質(zhì)氨氮傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)流通池中吸收液中氨氮的質(zhì)量濃度Cmmiw，并將所述 吸收液中氨氮的質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)量控制系統(tǒng)中；液體流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)流通池液 體出口處吸收液的流量Qv?，并將所述流通池液體出口處吸收液的流量Qvs轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)量控制 系統(tǒng)中；
[0021] 測(cè)量控制系統(tǒng)根據(jù)所述煙氣的體積流量Qv. m、煙氣中氧氣的體積濃度、吸 收液中氨氮的質(zhì)量濃度、吸收液的密度p s、以及流通池液體出口處吸收液的流量 Qvis得煙氣的逃逸氨濃度 煙氣> 其中
[0022] CjW3.煙，=((?? 煙n)*(15/(21- 煙氣）〇
[0023] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0024] 本發(fā)明所述的氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè)裝置及方法在檢測(cè)過程中，先通過煙塵 過濾器過濾到煙氣中的顆粒物，再通過液膜換熱吸收管中的吸收液吸收煙氣中的氨氣，并 對(duì)煙氣進(jìn)行干燥，吸收液及干燥后的煙氣經(jīng)氣液一級(jí)分離器后，分離出的煙氣和吸收液分 別進(jìn)入到煙氣采樣泵及流通池中，并根據(jù)流通池內(nèi)吸收液的密度、流通池內(nèi)吸收液中氨氮 的質(zhì)量濃度、流通池液體出口處的吸收液流量、氣液一級(jí)分離器分離出來的煙氣的體積流 量、以及煙氣采樣泵出口處煙氣中氧氣的體積濃度得煙氣的逃逸氨濃度，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的 逃逸氨濃度的在線檢測(cè)，檢測(cè)的精度高，可用于提高煙氣脫硝裝備的水平，實(shí)用性極強(qiáng)；
[0025] 進(jìn)一步，本發(fā)明中的液體流量計(jì)為可檢測(cè)小量水的流量的敞口液體流量計(jì)，檢測(cè) 精度高；
[0026] 進(jìn)一步，本發(fā)明中的液膜換熱吸收管包括吸收液分配室、煙氣傳輸管、冷卻液循環(huán) 室、煙氣回流冷卻室及深冷盤管，在冷卻煙氣及吸收煙氣中的氨氣時(shí)，冷卻液在煙氣回流冷 卻室的內(nèi)壁形成一層液膜，從而煙氣中的氨氣全部被吸收到吸收液中，進(jìn)而提高煙氣的逃 逸氨濃度的檢測(cè)精度。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明中液體流量計(jì)10的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明中液膜換熱吸收管2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 其中，1為煙塵過濾器、2為液膜換熱吸收管、3為吸收液供應(yīng)系統(tǒng)、4為循環(huán)冷水 機(jī)、5為氣液一級(jí)分離器、6為氣體流量計(jì)、7為煙氣采樣泵、8為氣液抽取泵、9為流通池、10 為液體流量計(jì)、11為積液管、12為液位變送器、13為控制器、14為電磁脈沖計(jì)量泵、15為煙 氣傳輸管、16為吸收液分配室、17為煙氣回流冷卻室、18為冷卻液循環(huán)室、19為液膜、20為 深冷盤管。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0032] 參考圖1，本發(fā)明所述的氣液轉(zhuǎn)移法逃逸氨在線檢測(cè)裝置包括液體流量計(jì)10、吸 收液供應(yīng)系統(tǒng)3、煙塵過濾器1、液膜換熱吸收管2、氣液一級(jí)分離器5、流通池9、測(cè)量控制系 統(tǒng)、用于檢測(cè)流通池9內(nèi)吸收液所含NH 4+濃度的水質(zhì)氨氮傳感器；煙塵過濾器1置于待檢測(cè) 的煙氣輸送管道中，煙塵過濾器1的出口與液膜換熱吸收管2的煙氣入口相連通，吸收液供 應(yīng)系統(tǒng)3的吸收液出口與液膜換熱吸收管2的吸收液入口相連通，液膜換熱吸收管2的氣 液出口與氣液一級(jí)分離器5的氣液入口相連通；氣液一級(jí)分離器5的煙氣出口通過氣體流 量計(jì)6與煙氣采樣泵7的入口相連通，煙氣采樣泵7的出口處設(shè)有用于檢測(cè)煙氣中氧氣濃 度的氧氣濃度傳感器；氣液一級(jí)分離器5的吸收液出口與流通池9的液體入口相連通，流通 池9的液體出口與液體流量計(jì)10的液體入口相連通；測(cè)量控制系統(tǒng)的輸入端與氧氣濃度傳 感器的輸出端、水質(zhì)氨氮傳感器的輸出端、液體流量計(jì)10的輸出端及氣體流量計(jì)6的輸出 端相連接。
[0033] 本發(fā)明還包括循環(huán)冷水機(jī)4,循環(huán)冷水機(jī)4的入水口與液膜換熱吸收管2的冷卻 水出口相連通，液膜換熱吸收管2的冷卻水入口與氣液一級(jí)分離器5的冷卻水出口相連通， 氣液一級(jí)分離器5的冷卻水入口與循環(huán)冷水機(jī)4的出水口相連通；氣液一級(jí)分離器5的吸 收液出口與流通池9的液體入口通過氣液抽取泵8相連通；液體流量計(jì)10為敞口液體流量 計(jì)，所述敞口液體流量計(jì)包括積液管11、液位變送器12、電磁脈沖計(jì)量泵14、控制器13、以 及用于檢測(cè)積液管11中液體的液位信息的液位變送器12,液位變送器12的輸出端與控制 器13的輸入端相連接，控制器13的輸出端與電磁脈沖計(jì)量泵14的控制端相連接，電磁脈 沖計(jì)量泵14的液體入口與積液管11底部的液體出口；積液管11的入口與流通池9的液體 出口相連通。
[0034] 所述液膜換熱吸收管2包括吸收液分配室16、煙氣傳輸管15、冷卻液循環(huán)室18、煙 氣回流冷卻室17及深冷盤管20 ;吸收液分配室16上設(shè)有吸收液入口及吸收液出口，煙氣 回流冷卻室17位于冷卻液循環(huán)室18內(nèi)，煙氣傳輸管15的出口及吸收液分配室1