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儀器種類 | 在線 | 產地類別 | 國產 |
應用領域 | 環保,化工,石油,鋼鐵/金屬,制藥/生物制藥 |
電廠/熱電廠氨逃逸在線監測設備:在電廠(尤其是熱電廠)的選擇性催化還原(SCR)脫硝系統中,氨(NH?)作為還原劑需精準控制用量:用量不足會導致NO?排放超標,用量過多則會造成“氨逃逸"——過量氨不僅會腐蝕煙道、堵塞空氣預熱器(空預器),還會與煙氣中的SO?反應生成硫酸銨(NH?)?SO?,加劇PM?.?排放,同時增加運行成本。
一、核心監測原理:主流技術對比
電廠煙氣具有高塵、高濕、高溫(通常120-400℃)、強腐蝕性(含SO?/NO?) 的特點,氨逃逸監測需針對性解決“抗干擾、耐惡劣工況"問題。目前主流技術分為三類,其原理與適用場景差異顯著:
監測原理 核心技術邏輯 優勢 局限性 適用場景
可調諧半導體激光吸收光譜法(TDLAS)利用特定波長的激光(僅被NH?吸收)穿過煙氣,通過“吸收光強衰減量"反算氨濃度(符合朗伯-比爾定律),分為原位式(激光探頭直接插入煙道)和抽取式(抽取少量煙氣至分析室測量)。
1. 抗干擾性強(僅對NH?特異性吸收,不受粉塵、SO?、NO?影響);
2. 響應快(1-5秒)、精度高(±0.5ppm或±2%FS);
3. 原位式無需復雜預處理,維護量低。
1. 原位式對安裝位置要求高(需避開渦流區);
2. 高濕環境下需防鏡片結露(需伴熱);<br>3. 成本相對較高。
中高塵、高濕煙氣;對監測精度和響應速度要求高的SCR系統(如超臨界/超超臨界機組)。
抽取式紫外/可見光分光光度法
采用“加熱采樣探頭+伴熱管線"抽取煙氣,經“除塵(高效濾芯)、除水(冷凝器)、除干擾氣(SO?過濾器)"預處理后,通入分析室:利用NH?對特定紫外/可見光的吸收特性,通過吸光度計算濃度。
1. 預處理,可適應高塵(粉塵濃度≤30g/m3)、高濕工況;
2. 測量穩定性好,適合長期連續監測;
3. 成本適中,技術成熟。
1. 預處理系統需定期維護(更換濾芯、清理冷凝器);
2. 響應速度較慢(15-30秒,受采樣管線長度影響);
3. 伴熱不足易導致氨冷凝損失。 高塵、高濕且空間允許安裝預處理系統的煙道(如亞臨界機組、老廠改造項目)。
原位式紅外吸收法 直接在煙道內安裝紅外傳感器,利用NH?分子的紅外特征吸收峰(如3.0μm附近)測量濃度,無需采樣。
1. 結構簡單,無采樣管線,維護量極低;
2. 適應高溫工況(部分型號耐溫≥400℃)。
1. 抗干擾性差(粉塵、SO?、水蒸氣會干擾紅外吸收);
2. 精度較低(±5%FS),易受煙道振動影響;
3. 傳感器壽命較短(通常1-2年)。
低塵、低濕、煙氣成分簡單的簡易脫硝系統(如小型熱電廠、臨時改造項目)。
二、設備典型組成:從采樣到數據輸出
以電廠應用的“抽取式TDLAS氨逃逸監測設備"為例,整套系統需適配高塵高溫工況,通常由4大核心單元組成:
1. 采樣與預處理單元(核心抗干擾環節)
電廠煙氣的“高塵、高濕、腐蝕性"是設備失效的主要原因,預處理單元需實現三大功能:
加熱采樣探頭:內置電伴熱(溫度控制在120-180℃),防止煙氣中的水蒸氣冷凝,避免氨與水反應生成NH?·H?O導致測量偏差;同時探頭內置**金屬燒結濾芯(孔徑≤10μm)** ,初步過濾煙氣中的大顆粒粉塵。
伴熱采樣管線:采用雙層不銹鋼管(內層輸送煙氣,外層電伴熱),伴熱溫度與探頭一致,避免管線內冷凝或粉塵沉積;管線長度通??刂圃?0-15米內,減少采樣滯后。
高效預處理模塊:包含“二級除塵(布袋過濾器/旋風分離器)、低溫冷凝除水(將煙氣溫度降至4-8℃,分離液態水)、SO?去除器(裝填NaOH或活性炭,吸附SO?等酸性干擾氣)",最終輸出“潔凈、干燥、無干擾"的煙氣至分析單元。
2. 分析測量單元(精度核心)
TDLAS激光分析模塊:核心為“可調諧半導體激光器"和“光電探測器",激光器發射特定波長的激光(僅被NH?吸收,波長約1.53μm)穿過分析室,探測器接收透射光并轉化為電信號;
數據采集卡:將電信號轉化為數字信號,通過朗伯-比爾定律計算氨濃度,并進行溫度、壓力補償(修正煙氣溫度/壓力變化對測量的影響)。
3. 數據處理與傳輸單元
本地控制器:配備觸摸屏,可實時顯示氨濃度值、設備運行狀態(如濾芯堵塞報警、伴熱故障報警)、歷史數據曲線(近24小時/近7天);支持手動校準(零點/跨度校準)。
通訊接口:標配RS485(Modbus-RTU協議)或以太網接口(Modbus-TCP協議),可將數據上傳至電廠DCS系統或環保監控平臺,實現遠程監控與自動控制(如當氨濃度超標時,DCS自動減少氨噴射量)。
數據存儲:符合環保要求,可存儲至少1年的歷史數據(采樣間隔1-60秒可設),支持U盤導出或遠程調取。
4. 輔助單元
校準單元:內置“零點氣接口"(通入高純氮氣,校準零點)和“跨度氣接口"(通入已知濃度的標準氨氣體,校準測量精度),通常建議每周進行1次零點校準,每月1次跨度校準;
防爆/防護單元:電廠現場多為防爆區域,設備外殼需符合防爆標準;戶外安裝需具備IP65防護等級,防止雨水、粉塵侵入。
三、技術參數:
四、 安裝位置選擇(直接影響監測準確性)
位置:SCR反應器出口煙道的平直段(遠離彎頭、閥門、風機等易產生渦流的位置),確保煙氣流動均勻,無局部濃度偏差;
距離要求:安裝點需距離SCR出口10-15米內,距離空預器入口5米以上,避免空預器前的粉塵沉積影響采樣;
多測點布置:對于截面直徑>3米的煙道,建議采用“多探頭均勻布置"(如2-4個測點),取平均值作為最終監測值,避免單點代表性不足。
電廠/熱電廠氨逃逸在線監測設備:陜西博純科技專營煙氣CEMS在線監測,水質在線監測,VOCs在線監測,工業過程氣體分析,氨逃逸氣體在線分析,酸露點分析儀,原位式NOx/O2 氮氧化物檢測儀等其它氣體檢測儀器及其配件,數據采集與分析系統廠家直銷,歡迎致電詢價對比。
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