进口氨逃逸在线监测

“十二五”期间，我国将NOx列入污染物总量控制的约束性指标，减排幅度设定为10%；制定并实施NOx新的排放限值; 新建、扩建、改建火电厂建设烟气脱硝设施，重点区域内的火电厂应在“十二五”期间全部安装烟气脱硝设施。目前燃煤电厂减排氮氧化物的主要技术有：低NOX燃烧、选择性非催化还原法(SNCR)以及选择性催化还原法(SCR)、其中SCR技术由于其脱硝效率高、技术成熟而广泛应用于燃煤电厂锅炉烟气脱硝。SCR法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中，利用催化剂将烟气中的NOX转化为氨气和水。氨作为还原剂，在反应过程中会有部分未反应的氨随烟气一并进入到下游设备，形成氨逃逸。一般工程应用中都需要对氨逃逸进行监测，并控制氨的逃逸率。

1. 氨逃逸监测的意义

监测并控制SCR脱硝装置的氨逃逸率一般有以下几个意义：

1.控制氨逃逸对锅炉安全经济运行非常重要，一般要求氨逃逸小于2.5ppm，氨逃逸增加，电厂运行成本将增加。
2.氨气比较容易和烟气中的其他物质反应生成铵盐——硫酸氢铵(ABS)，ABS在低温时会吸收烟气中的水分，形成腐蚀性的粘稠物体，堵塞催化剂，造成催化剂失活。烟气经过空气预热器时在热交换表面形成ABS，并产生沉积，降低空气预热器的效率。
3.注入过量的氨不仅会增加腐蚀，缩短SCR催化剂寿命，还会污染烟尘，增加空气预热器中铵盐的沉积，增加向大气的氨排放。

2. 在线仪器分析法

脱硝氨逃逸浓度的量级一般都是几个ppm，对其准确测量比较困难。目前国内外用于烟气脱硝系统氨逃逸在线监测的方法主要有以下几种,优缺点如下：

3. 新泽仪器氨逃逸监测系统

     激光在线气体分析仪（氨气）TK-1100选取以基于可调谐二极管（TDLAS）激光吸收光谱技术的激光在线气体分析仪采用原位探杆式激光分析法，精确测量氨逃逸量。 
     TK-1100具有特有的渗透管，防高粉尘，克服原位式激光分析法易受到烟气含尘量的影响；采用特有的探杆式采样探头，替代原始的对射式测量方式，成功规避仪器发射与接收探头多数不能水平或垂直对穿烟道进行安装的问题；探杆由特质不锈钢材料制成，可耐400℃高温。

测量原理：

     TK-1100激光气体分析仪采用二极管激光吸收光谱技术，TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可调谐二极管激光吸收光谱技术的简称，由于该二极管采用半导体材料制成，通常又称为可调谐半导体激光吸收光谱技术。TDLAS是通过分析光通过气体时的选择吸收来测得气体浓度。大多数气体只吸收特定波长的光。激光的发射波长随二极管温度和电流的变化而改变，激光二极管安装了半导体制冷器和温度传感器使得发射波长稳定。

频率(红色：被测气体 绿色：其他气体)

图 4 “单线光谱”测量原理图

     TDLAS作为一种分析气体的新技术，由于半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的宽度，因此TDLAS是一种高分辨率的光谱吸收技术。与红外的气体分析仪相比，激光不受H2O、CO2及粉尘的影响，测量更准确，分辨率更高，寿命更长。

性能优势：

    TK-1100激光气体分析仪由于采用了激光半导体二极管吸收光谱（TDLAS）技术，从根本上解决了采样预处理带来的诸如响应滞后、维护频繁、易堵易漏、易损件和运行费用高等各种问题，并具有如下特点：

1. 采用分布式微处理技术，分析速度快；
2. 一体化设计，结构紧凑，可靠性高；
3. 智能化程度高，操作、维护方便；
4. 独特的光路设计，能有效的消除现场震动对光路的影响；
5. 光强补偿算法，保证仪器在高粉尘、高颗粒物的工况条件下仍能准确分析仪器；
6. 无气体交叉干扰，特定组分的气体只在特定波长下存在吸收谱，具有较强的气体选择性；
7. 温度、压力补偿，外部温度、压力输入或内置温度、压力传感器，结合优化的补偿算法，提高测量的准确性；

技术指标：

     该监测系统具有检测下限低、测量结果准确、校准方便、结构简单紧凑、无运动部件等显著特点，方便耐用且易于安装，广泛适用于众多环保企业及工业过程气体排放氨逃逸在线监测场合。

烟气脱硫脱硝监测分析技术简介火电行业是国家节能减排的重点，火电行业至2007年底的统计，二氧化硫排放总量为13万吨，占全国二氧化硫排放总量的51%；氮氧化物排放总量约为800万吨，占全国氮氧化物排放总量的36%。《国家环境保护“十一五”规划》提出的二氧化硫及氮氧化物减排目标，推动了我国电厂烟气脱硫工程的快速发展，以及烟气脱硫在线监测分析工程技术的发展，电厂脱硫工程安装的烟气连续排放监测系统（CEMS）已近万套。
?目前，国内外市场上普遍采用激光对射式测量原理的监测仪。在实际应用中发现有四个致命的缺陷：（1）光程限制，由于受光源限制，测量两端的距离受限制，安装时需选择合理的位置；（2）怕振动，接受端与发射端距离较远，而测量的光束非常小，安装时非常困难，而实际运行中设备还会有振动与位移，严重影响光束的同轴度，从而导致测量的准确性较差；（3）不可校准，设备安装完毕，在现场无法进行校对，设备的准确性没有保障；（4）测量误差大，激光监测仪出厂前在实验室校准，实验室的试验条件不可能完全模拟工艺现场工况，现场实际烟气中的水气、粉尘和温度对测量精度有非常大的影响，而且对精度的影响不可能精确地消除。
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