脫硝工程氨逃逸監測方案
發(fā)布日期：2016/6/30 11:30:54 點(diǎn)擊次數：58076
“十二五”期間，我國將NOx列入污染物總量控制的約束性指標，減排幅度設定為10%；制定并實(shí)施NOx新的排放限值; 新建、擴建、改建火電廠(chǎng)建設煙氣脫硝設施，重點(diǎn)區域內的火電廠(chǎng)應在“十二五”期間全部安裝煙氣脫硝設施。目前燃煤電廠(chǎng)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)成熟而廣泛應用于燃煤電廠(chǎng)鍋爐煙氣脫硝。SCR法一般是將氨類(lèi)等還原劑噴入煙氣中，利用催化劑將煙氣中的NOX轉化為氨氣和水。氨作為還原劑，在反應過(guò)程中會(huì )有部分未反應的氨隨煙氣一并進(jìn)入到下游設備，形成氨逃逸。一般工程應用中都需要對氨逃逸進(jìn)行監測，并控制氨的逃逸率。
圖1 燃煤電廠(chǎng)脫硝系統示意圖
1. 氨逃逸監測的意義
監測并控制SCR脫硝裝置的氨逃逸率一般有以下幾個(gè)意義：
1.控制氨逃逸對鍋爐安全經(jīng)濟運行非常重要，一般要求氨逃逸小于2.5ppm，氨逃逸增加，電廠(chǎng)運行成本將增加。
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)空氣預熱器時(shí)在熱交換表面形成ABS，并產(chǎn)生沉積，降低空氣預熱器的效率。
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，增加空氣預熱器中銨鹽的沉積，增加向大氣的氨排放。
2. 在線(xiàn)儀器分析法
脫硝氨逃逸濃度的量級一般都是幾個(gè)ppm，對其準確測量比較困難。目前國內外用于煙氣脫硝系統氨逃逸在線(xiàn)監測的方法主要有以下幾種,優(yōu)缺點(diǎn)如下：
3. 天瑞儀器氨逃逸監測系統
激光在線(xiàn)氣體分析儀（氨氣）GALAS 6T-P2000選取以基于可調諧二極管（TDLAS）激光吸收光譜技術(shù)的激光在線(xiàn)氣體分析儀采用原位探桿式激光分析法，測量氨逃逸量。
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，替代原始的對射式測量方式，成功規避儀器發(fā)射與接收探頭多數不能水平或垂直對穿煙道進(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(xiàn)氣體分析儀（氨氣）安裝示意圖
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測量原理：
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)是可調諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，由于該二極管采用半導體材料制成，通常又稱(chēng)為可調諧半導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)測得氣體濃度。大多數氣體只吸收特定波長(cháng)的光。激光的發(fā)射波長(cháng)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體制冷器和溫度傳感器使得發(fā)射波長(cháng)穩定。
頻率(紅色：被測氣體 綠色：其他氣體)
圖 4 “單線(xiàn)光譜”測量原理圖
TDLAS作為一種分析氣體的新技術(shù)，由于半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線(xiàn)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，測量更準確，分辨率更高，壽命更長(cháng)。
性能優(yōu)勢：
GALAS 6T-P2000激光氣體分析儀由于采用了激光半導體二極管吸收光譜（TDLAS）技術(shù)，從根本上解決了采樣預處理帶來(lái)的諸如響應滯后、維護頻繁、易堵易漏、易損件和運行費用高等各種問(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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一體化設計，結構緊湊，可靠性高；
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智能化程度高，操作、維護方便；
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獨特的光路設計，能有效的消除現場(chǎng)震動(dòng)對光路的影響；
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光強補償算法，保證儀器在高粉塵、高顆粒物的工況條件下仍能準確分析儀器；
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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(cháng)下存在吸收譜，具有較強的氣體選擇性；
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溫度、壓力補償，外部溫度、壓力輸入或內置溫度、壓力傳感器，結合優(yōu)化的補償算法，提高測量的準確性；
技術(shù)指標：
該監測系統具有檢測下限低、測量結果準確、校準方便、結構簡(jiǎn)單緊湊、無(wú)運動(dòng)部件等顯著(zhù)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(xiàn)監測場(chǎng)合。
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