1系统简介

1.1系统概览。

用氮氧化物排放口数据反映脱硝系统运行情况。脱硝出口NOx的测量精度直接影响到喷氨自动控制质量，对液氨消耗和空预器堵塞等都有较大的影响。

烟气脱硝监控系统主要包括采样系统、预处理系统和烟尘分析系统。本系统利用电加热直抽方式，将烟道内的气送至预处理单元，通过预处理装置将烟道内气体送至分析仪器，最后测得数据输出显示。采样系统在整个监控系统中起到了关键作用。

贵州省兴义电厂烟道在脱硝出口和空气预器之间设置了采样探头，B侧烟道设置一套系统，探头安装在烟道中间位置，垂直向下，单点布置，探杆长度1.5米。这一水平烟道单侧尺寸长9.619米，宽13.79米，高4米。

1.2改造前的状况。

贵州省兴义电厂脱硝出口为两个90度转弯烟道，采样探头布置在直管段非常短，该区域烟气大部分处于湍流状态，而且采样点距离反应区出口较近，烟气未混合均匀分布。

由于贵州兴义电厂脱硝出口NOx采样探头是单点布设，因此只能对烟道中一个小区域进行测量，代表性较差。烟道流场是一种疾病，测得数据稳定性差，波动性大。由于氨气调节门处于自动控制状态，受NOx测量值频繁波动的影响，使其控制品质降低，自动化投运率降低。因为均为单点采样，所以该烟道断面其它区域的NOx数据不能测量，当各区域喷氨不均匀时，测量数据就不能反应，不能及时作出相应的调整，从而使液氨单耗增加，同时对空预器堵塞也有较大影响。

二多点取样系统介绍。

单次采样系统简单，设备单一，日常巡检的维护工作量小，但存在许多局限性。于是业界开始对多点抽样进行优化。

多点式采样系统，即在同一烟道断面上的多个区域设置多组采样装置，通过采样器对分析柜进行采样，实现烟气参数的测量。对于多点采样系统，可以采用同时抽取多个区域样本气体的方法，将混合的样本气体送到机柜中进行分析，或通过气门开关将一个采样管采集到的样本气体送到柜内进行分析。

多点法提取的样品气更具代表性，且受烟道流场紊乱影响相对较小，适合无长直管段的现场采样，它的综合样气经混合后，可反映系统整体运行状态，但在选取单样管取样时，然后获得了相应区域的烟尘参数，通过对每个采样管进行一次循环采样，可以得到各地区的参数数据。采用循环采样法，可判断各个区域的喷氨情况，当出现氨气不均匀时，可对喷氨阀相应位置进行调节，避免出现过量喷氨。

当前，多点采样系统主要分为两类，即排烟动态采样系统。一是利用风机将烟气从烟道中抽出，经母管分流后，烟气连续监测系统从母管(汇气室)取来测量，母管烟气经回流管再排回烟道。二是以空预器出口脱硝和脱硝出口差压力为动力，烟气经脱硝出口烟道排出，经母管汇流至汇流池。烟气连续监测系统从汇流池取样，汇流池出口管接到空气预器出口烟道，在没有外部驱动装置的情况下，使烟气排出。

三是多点采样系统的设计和实现。

贵州省兴义电厂脱硝出口烟道直管段短，烟道脱硝采样点距离反应区出口较近，采用的点位采样方式存在诸多局限性，因此，利用机组分级检修的机会，对#2脱硝出口烟气采样系统进行优化改造。采样系统是利用脱硝出口和空预器出口压差实现烟气自然流通的方式。

3.1采样设备配置。

采样设备仍然布置在脱硝出口和空气预器之间的水平烟道上，这是A型、B型的水平烟道，侧面尺寸都是9.619米，宽13.79米，高4米。以此为基础，在同一截面上横向布置了6组采样装置，每组采样间隔2米。排烟管道4米高，每个采样装置纵向布置3个采样管，考虑到水平烟道0.4米的积灰高度，纵向采样管的长度分别设为0.9米、1.8米和2.7米。为此，在单侧设置了6组采样装置，共18根采样管。

每个采样管配有单独的开关阀，每个采样管向母管集中。该装置在烟气分析小室附近的烟道附近设置汇气流通池，烟气监控系统从流通池中采集测定，采样管的烟气经母管流入流通池，再通过母管接入电除尘入口烟道。SCR脱硝装置通过电除尘进口(空预器出口)和SCR脱硝出口之间所形成的负压差，使得采样装置可以自然地抽出烟气。

用单根样管配用阀门，可以调节单根样管的样气流，保证每个采样管抽进同样的烟气量流，从而达到采样均匀的效果。通过对某一取样管的通断进行局部采样，从而判断整个烟道流场的分布情况。

3.2辅助设备配置。

3.2.1吹扫系统反应区出口粉尘较大，虽然采样管有一定的自清作用，但整个采样系统仍然不能避免烟尘的影响，因此母管和汇流池分别接入了吹扫压缩空气。吹扫阀和减压阀分别设置在母管上，并以不同方式开启或关闭，并相互锁定。

为保证烟气量测量不受影响，在系统吹扫过程中引入母管，引入了烟气量监测系统的自校准信号。采样系统的吹扫时间比监控系统自校准时间小，且采样系统采用自校准信号触发采样系统吹扫。

3.2.2采样监控系统。为准确判定各采样单元是否采样正常，在各采样单元与母管之间设置了热阻温度计，并在每个采样单元与母管之间实时显示采样管堵塞情况。与此同时，根据各组温度的显示，可以判断整个取样系统均布的效果。

3.2.3采样控制系统。具有PLC和电气控制电路两种功能。采样管开关阀开度、系统吹扫、温度监控报警、采样模式切换均由采样控制系统整体控制。本系统可实现均匀采样、循环采样、单点采样等功能。如果采样系统发生阻塞，则在控制系统上操作，用清洗的方法来疏通。

3.3优化抽样系统的实施。

根据烟道尺寸，在采样系统上布置了18根采样管，系统投运后的运行情况见图一。

经优化设计，18根采样管基本覆盖了单侧烟道的全断面。采样器横向、纵向均匀排列。配有相应的吹扫、报警器等系统，合理调整开关阀，在直管段短且有烟气流湍流时，能实现均匀采样。

四是优化后的烟尘测量采样系统。

4.1提高了氨气自动投药率和可靠性。

优化了#2脱硝烟道气采样系统，在均匀采样方式下，各排烟口NOx值和脱硫净烟NOx值的偏差从最优前的约80mg/m3降至目前的15mg/m3以内。脱硝出口NOx数据完全真实地反映出系统运行状态。在不同工况下，脱硝出口NOx数据变化平稳，没有在单点测量时出现异常波动。

烟气量测量的精度是喷氨自动控制系统控制品质的关键，经优化后，烟气量的测量精度得到了有效保证。#二是脱硝喷氨自动投药速度显著提高，避免了先前升载和工况改变而自动退出的情况。经过改进的氨水自动化控制系统，极大地减轻了操作人员的劳动强度，同时对合理喷氨、减少液氨耗具有重要作用。

4.2液氮单消耗减少。

在对采样系统进行优化后，通过循环采样，掌握了18个采样管对应的各区域NOx数据。如果某一区域NOx偏低，即表明该区域内有氨气浓度过高，及时调整喷氨阀，使各区域喷氨平衡。由于氨气自动化程度的提高，脱硝系统喷氨量也随之增加。优化采样系统后，液氨单耗降低了0.02g/kWh，在取得较好的经济效益的同时，也大幅度降低了进风机组的氨过量。