NOx浓度分布在线监测系统研发及应用

2系统组成

2. 1烟气采样模块

烟气采样模块主要包括高温采样探头和取样伴热管线，其中高温采样探头布置如图2所示，依据喷氨分区分布特点，对应布置取样分区。2个烟道各划分5个取样分区，A侧和B侧烟道共有10个取样分区，在每一个取样分区采用网格化取样的方法，设置3个由固定支架支撑且表面有保护套管的高温采样探头，深人烟道的长度分别为8. 5 m、5. 5 m和3. 1 m(分别记为a, b, c)，共组成30个独立的网格化取样点(分别由1a-10a、1b-10b、1 c-10c表示)。取样伴热管线采用电伴热的方式保持管内温度控制在100~110℃，使得烟气中的水分子保持蒸汽状态，防止水结露与SO2生成酸。

图2烟气取样探头布置示意图

2. 2智能巡回控制模块

智能巡回控制模块主要由PLC、继电器、电磁阀和取样管线等部件组成。其中智能控制柜中的取样管线布置如图3所示，图3中1 a-10c为各取样分区对应的取样管路，1A-30B为控制各管路通断的电磁阀。待测烟气通过取样探头取样，由伴热取样管线输送人智能控制柜中，之后在管路末端一分为二:一路通过电磁阀控制切换通向烟气分析仪1，获得各测点的NO, O2,CO浓度值;另一路流人各侧烟气对应的汇流排中，每侧巧路烟气在汇流排中充分混合之后通向烟气分析仪2，获得各侧烟道NO和O2混合浓度值。

通过上位机监控界面选择所需检测模式，基于PLC控制器控制各路电磁阀的开闭，使得烟气分析仪分析的气体是所设定测量的某一测点取得的气体或某一侧烟道所有测点的混合气体。各测点之间的巡回检测时间间隔约30 s，实现了多点测量的近似同时性。巡回检测模式有如下4种:

a)顺序巡检。设定顺序巡检，系统自动巡回测量A侧和B侧1-10取样分区全部取样点，即从1a测点开始，到10c测点结束，共测量30个测点NO, O2, CO浓度值，同时分别获得A侧和B侧烟道各15路气体NO和O2的混合浓度值。

b)A侧巡检。设定A侧巡检，系统只对A侧烟道的15个测点巡回检测，即从1a测点开始，到5c测点结束，共测量A侧烟道15个测点NO,O2, CO浓度值，同时获得A侧烟道15路气体NO和O2的混合浓度值。

c)B侧巡检。设定B侧巡检，系统只对B侧烟道的15个测点巡回检测，即从(a测点开始，到10c测点结束，共测量B侧烟道15个测点NO,O2, CO浓度值，同时获得>3侧烟道15路气体NO和O2的混合浓度值。

d)自定义巡检。设定自定义巡检，可以根据SCR脱硝系统运行需要，选择单个或部分测量点及其巡回检测顺序，获得所选测点NO,O2, CO浓度值和相对应烟道NO和O2的混合浓度值。

2. 3烟气分析检测模块

气体浓度检测模块选用西门子公司的ULTRAMAT23(简称U23)气体分析仪，以测量NO浓度为主，同步测量CO和O2浓度，为后续精细化喷氨和燃烧优化调整提供数据支持和技术支撑。U23测量范围分别是:NO为0~500 mg/m3;CO为0~5 000 mg/m3; O2为0一25%(体积分数)。浓度测量线性误差小于等于士1%满量程;重复性小于等于士1%满量程;稳定性小于等于士1%满量程。

图3取样管线布置示意图

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