脫硝工程氨逃逸監測方案
發布日期：2016/6/30 11:30:54 點擊次數：48556
“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%；制定并實施NOx新的排放限值; 新建、擴建、改建火電廠建設煙氣脫硝設施，重點區域內的火電廠應在“十二五”期間全部安裝煙氣脫硝設施。目前燃煤電廠減排氮氧化物的主要技術有：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技術由于其脫硝效率高、技術成熟而廣泛應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轉化為氨氣和水。氨作為還原劑，在反應過程中會有部分未反應的氨隨煙氣一并進入到下游設備，形成氨逃逸。一般工程應用中都需要對氨逃逸進行監測，并控制氨的逃逸率。
圖1 燃煤電廠脫硝系統示意圖
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意義：
1.控制氨逃逸對鍋爐安全經濟運行非常重要，一般要求氨逃逸小于2.5ppm，氨逃逸增加，電廠運行成本將增加。
2.氨氣比較容易和煙氣中的其他物質反應生成銨鹽——硫酸氫銨(ABS)，ABS在低溫時會吸收煙氣中的水分，形成腐蝕性的粘稠物體，堵塞催化劑，造成催化劑失活。煙氣經過空氣預熱器時在熱交換表面形成ABS，并產生沉積，降低空氣預熱器的效率。
3.注入過量的氨不僅會增加腐蝕，縮短SCR催化劑壽命，還會污染煙塵，增加空氣預熱器中銨鹽的沉積，增加向大氣的氨排放。
2. 在線儀器分析法
脫硝氨逃逸濃度的量級一般都是幾個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監測的方法主要有以下幾種,優缺點如下：
3. 天瑞儀器氨逃逸監測系統
激光在線氣體分析儀（氨氣）GALAS 6T-P2000選取以基于可調諧二極管（TDLAS）激光吸收光譜技術的激光在線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，成功規避儀器發射與接收探頭多數不能水平或垂直對穿煙道進行安裝的問題；探桿由特質不銹鋼材料制成，可耐400℃高溫。
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圖2 GALAS 6T-P2000實物圖
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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，TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可調諧二極管激光吸收光譜技術的簡稱，由于該二極管采用半導體材料制成，通常又稱為可調諧半導體激光吸收光譜技術。TDLAS是通過分析光通過氣體時的選擇吸收來測得氣體濃度。大多數氣體只吸收特定波長的光。激光的發射波長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射波長穩定。
頻率(紅色：被測氣體 綠色：其他氣體)
圖 4 “單線光譜”測量原理圖
TDLAS作為一種分析氣體的新技術，由于半導體激光光譜寬度遠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。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。
性能優勢：
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，從根本上解決了采樣預處理帶來的諸如響應滯后、維護頻繁、易堵易漏、易損件和運行費用高等各種問題，并具有如下特點：
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采用分布式微處理技術，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，能有效的消除現場震動對光路的影響；
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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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無氣體交叉干擾，特定組分的氣體只在特定波長下存在吸收譜，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，結合優化的補償算法，提高測量的準確性；
技術指標：
該監測系統具有檢測下限低、測量結果準確、校準方便、結構簡單緊湊、無運動部件等顯著特點，方便耐用且易于安裝，廣泛適用于眾多環保企業及工業過程氣體排放氨逃逸在線監測場合。
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