脫硝工程氨逃逸監(jiān)測(cè)方案
發(fā)布日期：2016/6/30 11:30:54 點(diǎn)擊次數(shù)：48572
“十二五”期間，我國(guó)將NOx列入污染物總量控制的約束性指標(biāo)，減排幅度設(shè)定為10%；制定并實(shí)施NOx新的排放限值; 新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施，重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的火電廠應(yīng)在“十二五”期間全部安裝煙氣脫硝設(shè)施。目前燃煤電廠減排氮氧化物的主要技術(shù)有：低NOX燃燒、選擇性非催化還原法(SNCR)以及選擇性催化還原法(SCR)、其中SCR技術(shù)由于其脫硝效率高、技術(shù)成熟而廣泛應(yīng)用于燃煤電廠鍋爐煙氣脫硝。SCR法一般是將氨類等還原劑噴入煙氣中，利用催化劑將煙氣中的NOX轉(zhuǎn)化為氨氣和水。氨作為還原劑，在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有部分未反應(yīng)的氨隨煙氣一并進(jìn)入到下游設(shè)備，形成氨逃逸。一般工程應(yīng)用中都需要對(duì)氨逃逸進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并控制氨的逃逸率。
圖1 燃煤電廠脫硝系統(tǒng)示意圖
1. 氨逃逸監(jiān)測(cè)的意義
監(jiān)測(cè)并控制SCR脫硝裝置的氨逃逸率一般有以下幾個(gè)意義：
1.控制氨逃逸對(duì)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要，一般要求氨逃逸小于2.5ppm，氨逃逸增加，電廠運(yùn)行成本將增加。
2.氨氣比較容易和煙氣中的其他物質(zhì)反應(yīng)生成銨鹽——硫酸氫銨(ABS)，ABS在低溫時(shí)會(huì)吸收煙氣中的水分，形成腐蝕性的粘稠物體，堵塞催化劑，造成催化劑失活。煙氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器時(shí)在熱交換表面形成ABS，并產(chǎn)生沉積，降低空氣預(yù)熱器的效率。
3.注入過(guò)量的氨不僅會(huì)增加腐蝕，縮短SCR催化劑壽命，還會(huì)污染煙塵，增加空氣預(yù)熱器中銨鹽的沉積，增加向大氣的氨排放。
2. 在線儀器分析法
脫硝氨逃逸濃度的量級(jí)一般都是幾個(gè)ppm，對(duì)其準(zhǔn)確測(cè)量比較困難。目前國(guó)內(nèi)外用于煙氣脫硝系統(tǒng)氨逃逸在線監(jiān)測(cè)的方法主要有以下幾種,優(yōu)缺點(diǎn)如下：
3. 天瑞儀器氨逃逸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
激光在線氣體分析儀（氨氣）GALAS 6T-P2000選取以基于可調(diào)諧二極管（TDLAS）激光吸收光譜技術(shù)的激光在線氣體分析儀采用原位探桿式激光分析法，測(cè)量氨逃逸量。
GALAS 6T-P2000具有特有的滲透管，防高粉塵，克服原位式激光分析法易受到煙氣含塵量的影響；采用特有的探桿式采樣探頭，替代原始的對(duì)射式測(cè)量方式，成功規(guī)避儀器發(fā)射與接收探頭多數(shù)不能水平或垂直對(duì)穿煙道進(jìn)行安裝的問(wèn)題；探桿由特質(zhì)不銹鋼材料制成，可耐400℃高溫。
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圖2 GALAS 6T-P2000實(shí)物圖
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圖3 激光在線氣體分析儀（氨氣）安裝示意圖
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測(cè)量原理：
GALAS 6T-P2000激光氣體分析儀采用二極管激光吸收光譜技術(shù)，TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的簡(jiǎn)稱，由于該二極管采用半導(dǎo)體材料制成，通常又稱為可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)。TDLAS是通過(guò)分析光通過(guò)氣體時(shí)的選擇吸收來(lái)測(cè)得氣體濃度。大多數(shù)氣體只吸收特定波長(zhǎng)的光。激光的發(fā)射波長(zhǎng)隨二極管溫度和電流的變化而改變，激光二極管安裝了半導(dǎo)體制冷器和溫度傳感器使得發(fā)射波長(zhǎng)穩(wěn)定。
頻率(紅色：被測(cè)氣體 綠色：其他氣體)
圖 4 “單線光譜”測(cè)量原理圖
TDLAS作為一種分析氣體的新技術(shù)，由于半導(dǎo)體激光光譜寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的寬度，因此TDLAS是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。與紅外的氣體分析儀相比，激光不受H2O、CO2及粉塵的影響，測(cè)量更準(zhǔn)確，分辨率更高，壽命更長(zhǎng)。
性能優(yōu)勢(shì)：
GALAS 6T-P2000激光氣體分析儀由于采用了激光半導(dǎo)體二極管吸收光譜（TDLAS）技術(shù)，從根本上解決了采樣預(yù)處理帶來(lái)的諸如響應(yīng)滯后、維護(hù)頻繁、易堵易漏、易損件和運(yùn)行費(fèi)用高等各種問(wèn)題，并具有如下特點(diǎn)：
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采用分布式微處理技術(shù)，分析速度快；
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一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高；
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智能化程度高，操作、維護(hù)方便；
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獨(dú)特的光路設(shè)計(jì)，能有效的消除現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)對(duì)光路的影響；
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光強(qiáng)補(bǔ)償算法，保證儀器在高粉塵、高顆粒物的工況條件下仍能準(zhǔn)確分析儀器；
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無(wú)氣體交叉干擾，特定組分的氣體只在特定波長(zhǎng)下存在吸收譜，具有較強(qiáng)的氣體選擇性；
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溫度、壓力補(bǔ)償，外部溫度、壓力輸入或內(nèi)置溫度、壓力傳感器，結(jié)合優(yōu)化的補(bǔ)償算法，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性；
技術(shù)指標(biāo)：
該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有檢測(cè)下限低、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、校準(zhǔn)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件等顯著特點(diǎn)，方便耐用且易于安裝，廣泛適用于眾多環(huán)保企業(yè)及工業(yè)過(guò)程氣體排放氨逃逸在線監(jiān)測(cè)場(chǎng)合。
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