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大型锅炉烟道截面积过大，烟道内部烟气成份分布不均、取样探头所在位置烟气成份不具代表性。受安装条件限制脱硝CEMS取样测点无法满足《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T 16157-1996中对测点位置的要求，也不满足热工取样测点的要求，导致测量数据与实际值存在较大偏差（部分SCR出口及烟囱数据普通偏差达到30%）。且存在环保数据不符合逻辑，脱硝出口NO_X与脱硫出口NO_X数据偏差大，前后数据有冲突的情况。致使运行人员无法将脱硝喷氨投入自动控制，只能进行手动喷氨。测量点时高时低，毫无规律，控制不当，极容易出现排放口超标排放。特别是在“超低排放”的运行状态下，更加大了氨逃逸超标的风险。过量喷氨生成具有粘附性、腐蚀性的硫酸铵和硫酸氢氨，堵塞空预器，影响发电机组安全运行。

图1  烟道取样截面NO_X浓度不均匀分布图

因此，为了要确保脱硝出口CEMS在线检测数据真实可靠，测点真实反应检测区域数值;提高电厂的高效经济运行水平；真正的做到脱硝合理的喷氨投自动，需要对烟气取样进行网格均匀取样改造。上述技术改造已经在广州珠海电厂、韶关电厂、妈湾是厂、珠海金湾电厂成功实施。

1、脱硝烟气靠近SCR反应区域，从锅炉燃烧后的烟气到达SCR处，受催化剂、省煤器等设备的影响，烟气流速不均，靠近烟道壁的烟气比较紊乱。烟道直管段不够（前直管段达不到2倍直径)及烟气紊乱现象，我们不能通过外在条件来改变工况的本质，但是可以利用加装管道的形式来改善该问题点的存在，所以这两点属于可控制因素。

2、燃煤电厂常用的取样探头长度在1.2-1.5m，以600MW机组为例，安装测点的截面为12500*7000mm。探头无法到达烟道中间相对稳定的区域，只能取到靠近烟道壁的烟气。探头长度问题，我们可以通过加长取样管等方式来弥补探头长度的不足，但是因为是单一取样，效果有限。所以要达到预期效果，需要增加取样的点数，所以该问题点也属于是可控因素。

3、现在大部分的电厂出口均为单点取样，因烟道内气体没有充分混合，任一单独测点都无代表性，则单一测点安装在任何位置均无法取到具有代表性的样气，

测量结果也就不具代表性。取样点单一，如果是增加探头，成本大，故障率高对应的维护量就大，所以增加探头数量方案不可取，但是可以通过外在条件解决探头数量问题，所以此项也可列为可控因素。

通过在脱硝出口同一烟道截面中进行网格式的布点，通过两次均匀调节的方式实现每个取样点抽取的样气在进行充分混合后进行仪表测量。下图为取样截面取样点分布图。

                     脱硝反应器A取样点分布                  脱硝反应器B取样点分布

图2   烟道网格取样点分布图

在脱硝出口位置选择烟气气流相对均匀而稳定的管段上，应避开弯头、阀门和变径管等容易产生涡流的阻力构件位置安装一套“网格取样”装置。将测定断面划分为若干个等面积的矩形小块，各块中心即为测点。各测进行取样后在母管汇集，进行混合后再进行取样测量。

在脱硝反应器出口烟道A、B侧各布置一套网格取样装置。网格取样装置由多根取样管组合而成。其中每根管道设有多个取样口，取样口背向烟气流向，取样口大小适烟道而定。将烟道分为若个小块（如图（2）所示）。取样管汇集到母管后跨过空预器接入电除尘入口，使其形成差压。利用空预器差压为使母管内样气进行流动，将网格取样装置采集的样气送入到电除尘入口。网格取样装置从各取样孔抽取烟道内烟气样本进入母管，样气在母管内流动的过程中进行充分混合后经过测量筒由CEMS探头进行二次取样测量。下图网格取样三维布置图。

图2 网格取样三维布置图

在排除仪表误差的情况下， 进行网格取样改造后和脱硫后分析仪NO_X的测量差异率保证值：

测量值低于50mg/m³ 时差异绝对值小于5 mg/m³；

测量值在50 mg/m³——到200 mg/m³之间时差异化率小于10%；

1、确保取样均匀性，要使取样管内烟气压力均衡，确保测量筒内样气是在烟道内各个网格内抽取出来的，并且经过了充分的混合。为此，每个项目都要借助CFD模拟计算结果来设计取样管的管径、开孔、走向。

2、防堵塞，脱硝出口在电除尘前，烟气里有大量粉尘，如何有防止管道积灰，取样口堵塞也是重中之重。

3、防止管道漏气，因炉膛是负压，管道漏气也不会有烟气流出管道，但吸进去空气后容易稀释烟气，影响测量结果。还会导致差压下降，影响烟气流速，从而导致积灰加重。

4、取样管道的防磨损设计也是项目成功的关键。

通过网格化取样改造，可以实现脱硝装置稳定可靠运行，环保稳定达标，提高机组可靠性；还可实现SCR系统的自动控制运行，提高SCR运行控制水平。改造的投入和产出比较好。