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氨逃逸分析仪
关于脱硝氨逃逸在线监测系统的发展
目前国内脱硝系统陆续投运,但氨逃逸率测量的准确性始终是个问题,以下资料权作抛砖引 玉,期望各电厂早日找到可靠的氨逃逸测试装置,免受脱硝负作用之沉重担忧。
1、脱硝氨逃逸在线监测系统发展史
第一代技术:稀释取样法,代表厂家:热电(Thermo Fisher)
第二代技术:原位式激光分析法,代表厂家: 雪迪龙(Siemens 代理商);仕富梅(Servomex);纳斯克(LaserGas);优胜(Unisearch);杭州聚光(国产掌握核心技术)
第三代技术:抽取式激光分析法,如进口
Horiba、国内厂家北京莱纳克(国产掌握核心技术);杭州聚光(研发中)等
注:目前国产分析仪存在使用业绩不多,需进一步得到权威的试验院现场进行实际比对
测试验证。
2、 氨逃逸监测技术介绍
(一) 第一代技术:稀释采样法
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原理: 取样烟气经压缩空气按比例稀释后送入烟气分析仪分析。分析方法是化
学发光法。当样品中的NO 与 , 03 混合时生成
激发态的N02 与 02。激发态N, 02 在返回基态
时发出红外光。这种发光的强度与NO 的 浓度成线性比例关系。由于该反应只能由NO 完成, 因 此要测量氨逃逸需要把烟气中NH3 转化为NO。 转化过程通过转化炉完成。
样气进入分析仪后分 2 路:
一路 经过 750 °C 的不锈钢转化炉,所有的NH3 和N02 都被氧化成了NO,然后进入烟
气分析仪测得 NT(总氮浓度)。
第二路经过氨去除器后得到不含氨的样气。其中一路经 325 ℃的转化炉把 NO2 还原成 NO,由分析仪测得 NOx 浓度。另一路不经过任何转化进入分析仪,测得 NO 浓度。这两路的 NO 经过计算得出 NOx 的总含量。
最终可计算得到氨逃逸量:NH3=NT-NOx
现场专工反馈问题:
多道工序的复杂性,是否能保证此方法的稳定性。
氨的氧化吸附损失,以及多层计算公式的多变性,能否保证其准确性。
整个工序无参考物进行准确性对比,检测数据不可考证。
第一代技术淘汰原因:
烟气经过 750℃转化炉将NH3、NO2 氧化成 NO,这里有一个转化率问题,高温下探头和 NH3 的接触反应、NH3 的吸附和氨盐的形成,转化过程中有5%-10% 的烟气消耗,导致检测不准确。
氨去除器不能保证完全除去氨
气,2 路中的 1 路经 325 ℃的转化炉把
NO2 还原成 NO,不能保证完全性,同时
NO 发出的红外光检测存在偏差。
氨与不同物质接触在不同的温度下转化为 NO 的比率有很大差异。
(一) 第二代技术:原位式激光分析
法
原理:利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析。一般设计成探头型的结构,直接安装在烟道上。一般发射接收(R/S)单元安装在烟道一侧(对角安装原位式)或两侧,激光通过发射端窗口进入烟道,被接收端反射或接收后,进入分析仪。发射光通过烟气时对NH3 的吸收信息保留在光信号中,即形成吸收光谱,通过对吸收光谱的分析最终得到 NH3 的浓度信号。
现场专工反馈问题与淘汰原因:
原位安装,仪表无法进行标定和
验证,测量准确率无法保证。
当现场粉尘含量≥50ppm,因激光功率低下,透射率不足,无读数。采用对角安装方式,取样在烟道内紊流层, 无代表性。
机组点火时,烟道震动导致发射
端与接收端不能对准,无读数或数据跳变。
测量光程短,仪表测量下限与精度不足,数据忽高忽低。
现场粉尘造成发射端与接收端镜片堵塞,维护量非常大,维护周期1-2 周。
对穿式原位安装中的发射端与接收端出现偏移时,现场工作人员不具备拆卸校对水平能力,数据持续忽高忽低状态。
(二) 第三代技术:抽取式激光分析法(以北京莱纳克为例)
原理:利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析。通过 采样预处理装置,过滤掉大量粉尘颗粒,
经过保温传输装置将样气传送到烟气分
析单元,其中烟气分析单元前设置二次过滤与标气验证阀,便于验证数据准确性。样气室内高温环境,并对气体进行压力补偿,利用激光法测量氨气含量。
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