一種氣液轉移法逃逸氨在線檢測裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種在線檢測裝置及方法，具體涉及一種氣液轉移法逃逸氨在線檢測 裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 目前，我國以SCR和SNCR工藝為主的火力發電廠煙氣脫硝裝置已普遍開始投入 運行。SCR、SNCR裝置出口逃逸氨（煙氣中未反應的氨氣濃度）的大小對下游設備的安全 運行至關重要，SCR裝置通常都要求控制在3 μ L/L以內，SNCR通常要求控制在10 μ L/L以 內。由于運行中煙氣條件和催化劑活性的變化會影響逃逸氨的大小，為保證下游設備安全 運行，現有SNCR和SCR裝置出口都裝有在線逃逸氨檢測裝置，使運行人員得以實時監測。
[0003] 然而，現有的在線逃逸氨監測裝置實際運行情況不能滿足監測要求，最好的情況 下也僅能反應出趨勢，無法提供需要的檢測精度。這些裝置的測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；發射和接收傳感器安裝在煙道上，由于溫度等變化會引起煙 道的膨脹或收縮，對光的偏移無法避免。然而，在電廠運行過程中，蒸汽吹灰和升降負荷都 會引起煙氣水分、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 法的逃逸氨在線監測裝置從原理上來講存在無法克服的困難。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種氣液轉移法逃逸氨在線 檢測裝置及方法，該裝置及方法可以在線精確檢測逃逸氨濃度。
[0005] 為達到上述目的，本發明所述的氣液轉移法逃逸氨在線檢測裝置包括液體流量 計、吸收液供應系統、煙塵過濾器、液膜換熱吸收管、氣液一級分離器、流通池、測量控制系 統、用于檢測流通池內吸收液所含NH 4+濃度的水質氨氮傳感器；
[0006] 所述煙塵過濾器位于待檢測的煙氣輸送管道內，煙塵過濾器的出口與液膜換熱吸 收管的煙氣入口相連通，吸收液供應系統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分離器的氣液入口相連通；
[0007] 氣液一級分離器的煙氣出口通過氣體流量計與煙氣采樣泵的入口相連通，煙氣采 樣泵的出口處設有用于檢測煙氣中氧氣濃度的氧氣濃度傳感器；
[0008] 氣液一級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 液體流量計的液體入口相連通；
[0009] 測量控制系統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、 水質氨氮傳感器的輸出端、液體流量計的輸出端及氣體流量計的輸出端相連接。
[0010] 還包括循環冷水機，循環冷水機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分離器的冷卻水出口相連通，氣液一級分離 器的冷卻水入口與循環冷水機的出水口相連通。
[0011] 氣液一級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] 所述液體流量計為敞口液體流量計；
[0013] 所述敞口液體流量計包括積液管、液位變送器、電磁脈沖計量泵、控制器、以及用 于檢測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量泵的控制端相連接，電磁脈沖計量泵的液體入口與 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、冷卻液循環室、煙氣回流冷 卻室及深冷盤管；
[0016] 所述吸收液分配室上設有吸收液入口及吸收液出口，煙氣回流冷卻室位于冷卻液 循環室內，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，冷卻液循環室上下兩端的側面分別設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 與吸收液供應系統的吸收液出口相連通，冷卻液循環室的冷卻水入口與氣液一級分離器的 冷卻水出口相連通，冷卻液循環室的冷卻水出口與循環冷水機的入水口相連通，深冷盤管 下端的氣液出口與氣液一級分離器的氣液入口。
[0018] 本發明所述的氣液轉移法逃逸氨在線檢測方法包括以下步驟：
[0019] 待檢測的煙氣輸送管道中的煙氣進入到煙塵過濾器中，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，并對煙氣進行干燥，然后將吸收液及干燥后的煙氣輸送到氣液一級分離器進行氣液分 離，其中，分離出來的吸收液進入到流通池中，流通池中的吸收液進入到液體流量計中，分 離出來的煙氣經氣體流量計進入到煙氣采樣泵中，并通過煙氣采樣泵排出；
[0020] 氣體流量計實時檢測氣液一級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. 轉發至測量控制系統中；氧氣濃度傳感器實時監測煙氣采樣泵出 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轉發至測量控 制系統中；水質氨氮傳感器實時檢測流通池中吸收液中氨氮的質量濃度Cmmiw，并將所述 吸收液中氨氮的質量濃度轉發至測量控制系統中；液體流量計實時檢測流通池液 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轉發至測量控制 系統中；
[0021] 測量控制系統根據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] 本發明具有以下有益效果：
[0024] 本發明所述的氣液轉移法逃逸氨在線檢測裝置及方法在檢測過程中，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 對煙氣進行干燥，吸收液及干燥后的煙氣經氣液一級分離器后，分離出的煙氣和吸收液分 別進入到煙氣采樣泵及流通池中，并根據流通池內吸收液的密度、流通池內吸收液中氨氮 的質量濃度、流通池液體出口處的吸收液流量、氣液一級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，從而實現煙氣的 逃逸氨濃度的在線檢測，檢測的精度高，可用于提高煙氣脫硝裝備的水平，實用性極強；
[0025] 進一步，本發明中的液體流量計為可檢測小量水的流量的敞口液體流量計，檢測 精度高；
[0026] 進一步，本發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 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，冷卻液在煙氣回流冷 卻室的內壁形成一層液膜，從而煙氣中的氨氣全部被吸收到吸收液中，進而提高煙氣的逃 逸氨濃度的檢測精度。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0028] 圖2為本發明中液體流量計10的結構示意圖；
[0029] 圖3為本發明中液膜換熱吸收管2的結構示意圖。
[0030] 其中，1為煙塵過濾器、2為液膜換熱吸收管、3為吸收液供應系統、4為循環冷水 機、5為氣液一級分離器、6為氣體流量計、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、11為積液管、12為液位變送器、13為控制器、14為電磁脈沖計量泵、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為冷卻液循環室、19為液膜、20為 深冷盤管。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：
[0032] 參考圖1，本發明所述的氣液轉移法逃逸氨在線檢測裝置包括液體流量計10、吸 收液供應系統3、煙塵過濾器1、液膜換熱吸收管2、氣液一級分離器5、流通池9、測量控制系 統、用于檢測流通池9內吸收液所含NH 4+濃度的水質氨氮傳感器；煙塵過濾器1置于待檢測 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 應系統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 液出口與氣液一級分離器5的氣液入口相連通；氣液一級分離器5的煙氣出口通過氣體流 量計6與煙氣采樣泵7的入口相連通，煙氣采樣泵7的出口處設有用于檢測煙氣中氧氣濃 度的氧氣濃度傳感器；氣液一級分離器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10的液體入口相連通；測量控制系統的輸入端與氧氣濃度傳 感器的輸出端、水質氨氮傳感器的輸出端、液體流量計10的輸出端及氣體流量計6的輸出 端相連接。
[0033] 本發明還包括循環冷水機4,循環冷水機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分離器5的冷卻水出口相連通， 氣液一級分離器5的冷卻水入口與循環冷水機4的出水口相連通；氣液一級分離器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10為敞口液體流量 計，所述敞口液體流量計包括積液管11、液位變送器12、電磁脈沖計量泵14、控制器13、以 及用于檢測積液管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量泵14的控制端相連接，電磁脈 沖計量泵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位于冷卻液循環室18內，煙氣傳輸管15的出口及吸收液分配室1