1概述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轉化為氮氣和水。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,形成按逃逸逃逸,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,所謂氨逃逸率即是指在脫硝裝置出口的氨的濃度,等于未經反應即排出的NH3量與噴入的NH3量之比。

監測并控制SCR脫硝裝置的氨逃逸率一般有以下幾個意義:

a. 控制按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,按逃逸增加,電廠運行成本將增大。

b.氨氣比較容易和煙氣中的其他物質反應生成銨鹽硫酸氫胺(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,會堵塞催化劑,造成催化劑失活。煙氣經過空氣預熱器時,在熱交換表面會形成ABS,并產生沉積,降低空氣預熱器的效率。

c.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,增加空氣預熱器中氨鹽的沉積,以及增加向大氣的氨排放。2氨逃逸濃度的測量方法及應用氨逃逸的量級一般都是幾個ppm,對其測量比較困難,目前主要的測量方式有激光原位測量法、激光在位測量法和化學發光分析法。

2.1激光原位測量法。激光原位測量法是利用激光的單色性以及對特定氣體的吸收特性進行分析,在線分析法一般設計成探頭型的結構,直接安裝在脫硝系統的出口煙道上,一般發射接收(R/S)單元安裝在煙道兩側,激光通過發射端口進入煙道,被接收端反射或接收后,進入分析儀。發射光通過煙氣時對NH3的吸收信息保留在光信號中,即形成吸收光譜,通過對吸收光譜的分析最終得到NH3的濃度信號。

2.2激光原位測量法實際應用中具有以下幾個特點:

a. 激光原位式分析系統具有較好的選擇性和很高的靈敏度,不需要進行采樣就可以直接測量氨濃度,不存在樣氣取樣及傳輸帶來的影響,也沒有轉換器的轉換效率問題。

b.容易受到煙氣中煙塵和水分的干擾。燃煤電廠煙氣中含塵量都較高,激光原位測量儀器的光程受限于煙氣煙塵,一般隨著煙氣含塵量的增加使光程縮短。光程太短會影響分析的精度,從而影響測量結果的穩定性與準確度。

c.激光原位測量儀器的安裝條件。由于原位測量儀器的發射、接受探頭是直接安裝在SCR出口煙道壁上,一般不能水平或垂直對穿煙道直接安裝,而是與煙道成一角度傾斜安裝,要求兩側測量探頭嚴格對中,鍋爐在啟停機及負荷變化等過程,煙道會發生膨脹和震動等其他環境因素變化,造成測量探頭無法對中,產生測量不穩定或不應有的指示值漂移,導致分析儀不能正常工作。

d.高溫工作環境的影響。SCR脫硝系統一般布置在省煤器后空預器前,煙氣溫度一般在300~420。在這種條件下工作的分析儀,需要采用冷卻風機向探頭鼓入冷卻風進行冷卻,冷卻風的壓頭一般高于爐膛煙氣壓力,在某種程度上也會影響分析儀的分析精度。對單側安裝的分析儀,其探頭還比較容易受到煙氣的沖刷而受到污染,影響分析儀的工作。

2.3激光在位測量法。激光在位測量法與激光原位測量法原理基本相同,它是采用激光吸收光譜技術通過分析光被氣體的選擇吸收來測得氣體的濃度,在采樣泵的作用下,氣體經預處理后進入NH3分析模塊,測量NH3成分,整個流路有高溫伴熱,避免水汽冷凝污染流路以及銨鹽結晶堵塞流路,此種測方法可避免水汽、煙塵對測量數值的影響，測量更準備，缺點是氣路較多，維護較多！

系統功能、分析原理、技術參數

采用高溫快速抽取式激光在線氣體分析儀能以較快的響應速度對工藝管道中 NH3\HCl\HF 濃度進行連續測量。

因采用抽取式采樣，采樣點插入煙道核心區域，可以方便的設置采樣點位置及采樣管長度，能夠選擇更好的更具有代表性的取樣點，測量值更具代表性， 更能有效反應 NH3\HCl\HF 濃度。

此外，通入標準氣體非常方便，可以隨時標定及驗證，可隨時對儀器進行在線校正，無需將設備拆離安裝點。

系統技術指標

適用范圍：

煙氣 NH3 濃度的連續監測。

安裝環境

環境溫度： -20 ～ 52℃

環境濕度：90%R.H. 以下

標準法蘭：DN65PN6 法蘭

測量氣體條件： 溫度：500℃以下壓力： ±5kPa

水分： 40%VOL 以下 (沒有水冷凝)

灰塵： < 50g/Nm3 高粉塵環境需要另行商議。

技術參數