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矩阵式烟气取样技术在不均匀流场烟气测量上的应用

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时间:2017-12-21 21:02:32
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矩阵式烟气取样技术在不均匀流场烟气测量上的应用北极星环保网讯:燃煤机组烟气脱硝改造,由于场地空间限制,脱硝出口烟道较短,而且存在多处变径和拐角;火电厂烟道属于大截面烟道,烟道尺寸在

北极星环保网讯:燃煤机组烟气脱硝改造,由于场地空间限制,脱硝出口烟道较短,而且存在多处变径和拐角;火电厂烟道属于大截面烟道,烟道尺寸在几米到十几米,流场不均普遍存在。由于烟道流场分布不均,脱硝出口NOX和NH3的浓度分布也不均匀。在运行过程中,脱硝出口NOX和NH3浓度的测量数据存在基本不变化或者波动较大的情况,不响应系统工况变化,还存在脱硝出口与脱硫出口所测NOX浓度偏差较大的情况。

烟气取样技术

这些测量数据不但不能为生产运行提供指导,反倒给运行人员带来困扰,给脱硝系统投自动也带来较大障碍。这些问题都是在流场分布不均的烟道上,采用传统的单点取样方式所带来的。在不均匀流场,一个点的测量数据不能代表整个烟道的烟气浓度参数,该点的测量数据也失去了使用价值和意义。

当前,NOX和NH3的浓度检测已经有较为先进的化学发光技术,测量精度可达到ppb级,导致NOX和NH3测量不准的主要原因集中在取样方式上。因此,研究一种能适用于不均匀流场、能充分反映烟道实际浓度的烟气取样技术就具有比较现实的意义。

1烟气不均匀性和取样技术现状分析

1.1烟气不均匀性分析

为分析烟气流场的分布情况,对某电厂300MW机组脱硝出口烟气NOX和NH3的浓度分布进行了测试。烟道为10m×4m矩形烟道,在烟道两侧分别取2个取样点,探杆长度1.5米,一共取A、B、C、D四个点的NOX和NH3浓度测量数据进行分析,取样示意图如图1所示。

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图1脱硝烟道四个取样点布置图

在负荷工况基本保持不变的情况下,分别对四个点的NOX和NH3浓度进行连续测量,测量持续时间为2小时,测量数据整理成曲线分别如图2和图3所示。

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图2不同取样点NOX测量数据曲线图

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图3不同取样点NH3测量数据曲线图

由图2和图3的测量曲线可看出,无论是NOX还是NH3,其浓度分布都是不均匀的。其中A取样点的数据较为稳定,但NOX的测量值比实际烟气浓度值偏高,基本都超过了排放限值50mg/m3;

而NH3基本接近于0,无较大波动。其他三个取样点所测量的数据波动较大,也无规律可循。由此可见,不同取样点的测量浓度相差达到几倍甚至几十倍,如若采用单点取样方式,无论是在哪一个点取样进行烟气监测,其测量值都不能代表烟气浓度的实际值。

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