[发明专利]烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置及其采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置及其采样方法。

背景技术

随着环保排放要求的严格化，燃煤机组逐步实施了超低排放改造，超低排放对运行水平和控制响应的要求均有较大的提高，而为保证超低排放的稳定高效运行，必须对各项设施及时调整，同时由于近年来火电机组发电负荷变化较大，且超低排放设施是污染物精细化处理的装置，因此在机组负荷变化时，必须根据烟气中NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等各项指标的实时检测结果调整超低排放设施的运行，此时各项指标实时在线监测结果的准确性对运行调整起着关键作用。

如何准确的检测分析烟气中NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等各项指标、真实反映烟道截面气体组分的分布情况已成为超低排放稳定运行的一大制约因素，而NOx、SO₂、NH₃、CO、CO₂等指标的检测分析大多采用在烟道内抽取采样后分析的方式，而现有烟道采样通常采用单点式采样、一拖二或一拖四采样方式，由于烟道截面较大，且烟道内流场、浓度场分布不均匀，单点式采样、一拖二或一拖四采样方式均不能有效的反映整个烟道截面上气体组分的分布情况，不利于超低排放的高效稳定经济性运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置及其采样方法。本发明能够根据烟道的实际截面尺寸及烟气分析仪的响应时间等因素确定烟道截面网格划分方式，从而采用矩阵式网格法抽取采样的方法，实现整个烟道截面的实时同步在线采样分析，保证采样的实时同步，有效的反映烟道截面同一时间的各项指标的实时分布情况，从而为超低排放稳定运行提供准确的分析结果，指导超低排放各项设施的运行调整，保证超低排放的高效、经济、稳定运行。烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析的装置和方法避免了单点式采样、一拖二或一拖四采样方式的造成分析结果的局限性，有效客观的反映烟道截面处的整体污染物指标情况。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置，其特征在于：包括烟道、采样管、采样分配器和烟气分析仪，采样管的一端设置在烟道内，采样管的另一端与采样分配器相连，采样分配器与烟气分析仪相连，所述采样管为多根，所述采样分配器包括烟尘过滤器、两位三通电磁阀、采样烟气汇流管、排空烟气汇流管、烟气取样泵和烟气排空泵，所有采样管均与烟尘过滤器相连，烟尘过滤器与两位三通电磁阀相连，两位三通电磁阀与采样烟气汇流管相连，采样烟气汇流管与烟气取样泵相连，两位三通电磁阀与排空烟气汇流管相连，排空烟气汇流管与烟气排空泵相连。

本发明所述采样分配器还包括流量计，流量计共有两个，两个流量计分别为采样烟气流量计和排空烟气流量计，采样烟气汇流管与采样烟气流量计相连，采样烟气流量计与烟气取样泵相连，排空烟气汇流管与排空烟气流量计相连，排空烟气流量计与烟气排空泵相连，烟气取样泵与烟气分析仪相连。

本发明所述采样分配器还包括控制柜，两位三通电磁阀与控制柜相连，烟气取样泵与控制柜相连，烟气排空泵与控制柜相连，流量计与控制柜相连。

本发明所述采样分配器还包括烟气进气接口，烟气进气接口与烟尘过滤器相连，烟气进气接口与采样管连接。

本发明所述采样分配器还包括烟气采样接口和烟气排空接口，烟气采样接口与两位三通电磁阀相连，烟气排空接口与两位三通电磁阀相连，烟气采样接口和采样烟气汇流管相连，烟气排空接口和排空烟气汇流管相连。

本发明所述烟尘过滤器的材质为PTFE或玻璃纤维，烟尘过滤器中的滤芯的材质为陶瓷。

一种烟道截面矩阵式实时同步在线采样分析装置的采样方法，其特征在于：包括如下步骤：采样管采集烟道内的烟气输送至采样分配器，烟气进入烟尘过滤器进行过滤；

①当不进行烟气分析，调节两位三通电磁阀，使得采样烟气汇流管处的气路处于关闭状态，排空烟气汇流管处的气路处于打开状态，过滤后的所有烟气直接沿着排空烟气汇流管进行排出；

②当进行烟气分析，调节两位三通电磁阀，使得采样烟气汇流管处的气路处于打开状态，排空烟气汇流管处的气路处于关闭状态，过滤后的所有烟气直接沿着采样烟气汇流管进入烟气分析仪进行烟气分析；