脱硝氨逃逸浓度监测技术分析_康玺

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烟气脱硝运行氨逃逸监测与控制技术

烟气脱硝运行氨逃逸监测与控制技术

烟气脱硝运行氨逃逸监测与控制技术NOx超低排放除考虑整体技术路线外,SCR提效还需虑虑化化剂更改、AIG混氨系统、低负荷投运及喷氨控考催制系统等多项改造。

一、NOx超低排放技术路线备注:优先采用1NB+SCR/C-SNCR,1NB与SCR技术上无法满足要求时,再考虑F-SNCR脱硝反应NH3/N0摩尔比备注:单位NOx减排,SNCR的的氨耗约为SCR的3-5倍,建设投资与运行费用需综合比较,选择技术可靠,经济最正确路线超低排放运行氨逃逸难题NOX超低排放运行特点:脱硝效率高达92%,每兆瓦催化剂体积由0.7m3提至1InI3,氨逃逸控加大NHNO摩尔比分布CV需由5%降至3-4%NOx排放允许波动范围减小到±10-15mg∕m3S02/S03转化率由0.7-1.0%增加到1.5%,加剧空预器ABS 堵塞NOXX达标容易,氨逃逸和ABS控制难!烟气脱硝催化反应问题脱硝反应核心是催化剂的催化能力,通常用活性K和反应器潜能P表征,实际脱硝性能影响因素:催化剂因物理堵塞或化学中毒活性降低,大马拉大车催化反应烟气条件或运行操作不合理,好马配好鞍氨逃逸问题解决方法10年研究建设了现场测试和实验室催化剂中试系统:做好氨逃逸监控和喷氨运行控制做好催化剂寿命评估和脱硝提效管理二、脱硝运行控氨一一氨监控与优化1、氨监控与喷氨优化减小氨逃逸1)脱硝效率法氨逃逸监控:针对入口NOx浓度和脱硝效率,用脱能P立以硝反应器潜能实时预测氨逃逸,建效率与氨逃逸运行指导卡片,最***全脱硝效率为上限,替代NH3-CEMS仪表监控氨逃逸,最***全脱硝效率为上限,替代NH3-CEMS仪表监控氨逃逸,tt提高氨逃逸的监测可靠性,防止喷氨过量造成整体氨逃逸过大。

2)喷氨模糊控制:模糊算法实时预测入口NOx与烟气量,提高喷氨的AGC跟随性和稳定性减小NO排放波动到10-15/高喷氨的AGC跟随性和稳定性,减小NOx排放波动到10-15mg∕m3 3)喷氨AIG优化:氨喷射混合系统改造;当烟囱与反应器出口NO偏差大于20-30/∏NoX偏差大于20-30mg∕m3,调整AIG 各支管氨分配,改善NH3/N0分布,控制SCR反应器出口NOx-CV 降低到15-20%,消除局部氨逃逸峰值!2、脱硝反应器提效一一从根本上提高脱硝反应能力减小入口NOx浓度催化剂增加、更换、再生1)低氮燃烧优化:通过准确检测一次风量或者改善配风比例,降低炉内NOX浓度20-30%,提高脱硝效率约5%,兼顾炉效找出平衡NoX浓度减少氨耗;改善SCR入口NOx分布,为NH3∕N0x 均匀分布创造条件2)催化剂层增加、再生、更换提效:现场宏观反应器潜能+实验室各层催化剂活性相结合,开展宏观性能评估和寿命预测,制订脱硝提效策略。

脱硝系统氨逃逸测试方法浅析

脱硝系统氨逃逸测试方法浅析

脱硝系统氨逸出试验方法分析摘要:目前,脱硝系统氨逸出测试方法可分为在线仪器分析和离线手动采样分析法。

主要论述了在线仪器分析中的可调谐二极管激光吸收光谱和稀释取样法,及离线手动采样分析方法中的靛酚蓝分光光度法、纳氏试剂分光光度法、离子选择电极法和离子色谱法,并对其测量原理、优缺点及改进方法进行了阐述。

此外,还简要介绍了飞灰中氨含量的测定。

介绍现阶段中国的能源结构中燃煤消耗虽然逐年减少,但其仍然是主体,在各种能源消费形式中,电力及热力生产是最主要的能源消费渠道之一。

煤炭燃料在不同场合的使用中都会产生NOx的污染。

近年来,随着环保要求的提高,脱硝设备已成为各发电厂重要的环保设备。

目前,最成熟、可靠和应用最广泛的脱硝技术是选择性催化还原(SCR),其基本原理为NH3与NOx在催化剂作用下发生氧化还原反应,生成N2和H2O。

喷氨量很关键,喷氨过少,会降低脱硝效率,NOx的排放无法达标;喷氨过多,虽然可以提高脱硝效率,但过量的NH3会增加成本,而且会导致NH3逃逸。

NH3逃逸已严重影响到脱硝经济性和设备的使用寿命,SCR脱硝装置出口的NH3逃逸量应控制在2.28mg/m3以下,如此可延长催化剂的更换周期和空预器的检修周期。

因此,快速、准确地测试NH3逃逸量至关重要,可以确定最优的喷氨量。

对NH3逃逸量的准确测量比较困难。

目前,国内外对NH3逃逸的监测方法主要有在线仪器分析和离线手动采样分析方法。

在线仪器分析是指烟气排放连续监测系统(CEMS),其功能是持续监测污染源排放的颗粒物和气体污染物的质量浓度和总排放量,并将其实时传输给主管部门。

目前文献中大多将在线仪器分析分为3类:激光原位测量、提取方法和稀释取样法。

事实上激光原位测量和提取方法的测量原理是相同的(基于可调谐二极管激光吸收光谱),只是提取方法需要对原烟气进行预处理,所以从测量原理的角度,本文将在线仪器分析分为可调谐二极管激光吸收光谱和稀释取样法两类。

氨逃逸在线检测技术在火电厂SCR脱硝的应用

氨逃逸在线检测技术在火电厂SCR脱硝的应用

氨逃逸在线检测技术在火电厂SCR脱硝的应用【摘要】选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术在目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。

为控制脱硝过程中氨的使用及保护设备,必需监测SCR 出口的氨逃逸量。

本文通过对氨逃逸在线连续检测技术原理的分析,以某电厂脱硝装置为例,探讨了利用可调谐二极管激光光谱吸收法检测氨逃逸量的在线检测仪表在火电厂SCR脱销的应用。

结果表明,采用该测量方法能够准确可靠的检测氨逃逸量,为电厂的安全和高效运行提供保障。

【关键词】火力发电厂;烟气脱硝;氨逃逸检测;选择性催化还原Abstract:Flue gas denitrification technology based on Selective catalytic reduction (SCR)is currently one of the mainstream technologies in the world. In order to protect equipment and control the using of ammonia,we need to monitor the ammonia escape in the SCR outlet. This paper discusses the principles of the continuous detection of ammonia escape. Using a SCR unit as an example,we discuss the application of ammonia escape online detection instrument based on tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLS)method in thermal power plants. The results show that we can derive accurate and reliable ammonia escape detection by using TDLS,and then provide protection and efficiency for the plant .Keywords:Thermal Power Plant,Flue gas denitration,ammonia escape detection SCR.一、SCR脱硝技术简介随着我国社会和经济的不断发展,我国发电装机容量不断提升,同时也带来了严峻的环保压力。

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究作者:申林贝来源:《经济技术协作信息》 2018年第29期很多火力发电厂采用SCR脱硝工艺,氨逃逸率是影响SCR系统运行的一项重要参数,本文中对SCR脱硝系统氨逃逸率高问题进行了研究和探讨,并提出了相应的对策。

一、引言目前很多火力发电厂采用SCR脱硝工艺,SCR脱硝工艺中氨逃逸率是运行的一项重要参数。

脱硝系统运行中为满足环保要求,脱硝系统反应过程中需要注入一定过量的氨。

通常SCR系统设计的氨逃逸率不大于3ppm,但是由于种种因素造成实际运行中氨逃逸率偏大。

氨逃逸率高不仅降低了脱硝还原剂的使用率,对机组的安全稳定运行也造成了很大的影响。

解决SCR脱硝系统氨逃逸率高问题对机组的安全、环保、经济运行具有重要的意义。

二、氨逃逸率高带来的危害SCR脱硝反应过程中,催化剂在催化降解NOx的同时也会对烟气中的S02的氧化起到一定的催化作用,反应生成的S03与烟中逃逸的氨反应生成硫酸氢氨和硫酸氨。

液态的硫酸氢铵是种粘性很强的物质。

l造成空气预热器堵塞。

硫酸氢铵粘附在空气预热器的换热元件表面上加剧换热元件的腐蚀和堵灰,造成空预器堵塞和腐蚀。

由于两台空预器堵塞后阻力不同,造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象,造成炉膛负压大幅波动,危机机组安全运行。

2催化剂活性降低。

因氨逃逸率高生成过多的硫酸氢铵或硫酸铵会附着在脱硝催化剂表面会造成催化剂部分堵塞,增大催化剂压降或是造成催化剂失效,催化剂反应性能下降,影响脱硝系统正常运行。

3影响脱硫系统石膏脱水。

大量未反应的脱硝还原剂随烟气进入到脱硫系统中,经过浆液循环泵喷淋层后带入到吸收塔浆液中,铵盐逐渐在吸收塔浆液中累积,铵盐累计到一定程度造成吸收塔浆液粘性增加。

吸收塔浆液在经过石膏旋流器旋流的过程中,因浆液粘性大,石膏旋流困难,吸收塔密度居高不下。

同时经真空皮带机脱出的石膏中含有大量析出的铵盐,严重影响石膏销售和二次利用。

4增加还原剂的消耗。

燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法

燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法
2 0 1 3年 2月
电 力 科
技 与 环 保
第2 9卷 第 1 期
燃 煤 电厂 烟 气 脱 硝 装 置 氨 逃 逸 浓 度 的测定 方 法
De t e r mi n a t i o n me t h o d f o r t h e a m mo n i a s l i p o f l f ue g a s d e n i t r i ic f a t i o n e q u i p me n t i n c o a l— - i f r e d p o we r p l a n t s
关键词 : 燃 煤 电厂 ; 烟 气 脱硝 装 置 ; 氨 逃逸浓度 ; 靛 酚 蓝 分 光 光度 法
Ab st r ac t : The c ol l ec t i on m et hod of am m oni a i n f l ue ga s and t he det er mi nat i on me t hod of t he am m oni a sl i pwer e
f or m anc e t es t of f l u e g as deni t r at i on equi p m en t i n c oal—f i r ed p ow er pl an t s. The m e t hod had t h e char ac t er i st i c s of con v eni ent op er at i on and hi gher ac cu r ac y. I t w as sui t ed t o si t e l abor a t or y anal ysi s.
的氨 , 既要 保 证 能 最 大 程 度 地 脱 除 N O , 又 只 允 许 最 小 限度 的氨 逃逸 。在 燃煤 电厂烟气 脱 硝装 置性 能 验 收试 验 中 , 氨 逃 逸 浓 度 是 主 要 性 能 指标 之 一 。本 文 阐述 了氨 的测 定 方 法 , 详 细 介 绍 了烟 气 中氨 的 采

脱硝工艺中氨逃逸在线监测技术研究

脱硝工艺中氨逃逸在线监测技术研究
Ke y Wo r d s S C R a n a n o n i a e s c a p e d e t e c t i o n T D L A S
0 引育

( S C R ) 工艺。S C R技术反应 机理为 : 在催化剂作用 下, 还原剂( N I - I 3 , 尿素) 选择性地与 N o l 反应生成 N 2 和 O , 而不是被 0 2 所氧化 , 故称 为“ 选择性 ” 。主 要的反应式为 :
.L a s e rg a s a n a l y  ̄ d e -
ma k e s t h e mo n i t o r i n g 1 1 1 0 1 " 0 d l t  ̄ c u l t .I n t h e t r a d i t i o n a l mo n i t o i r n g ,t h e r e e mt t h e e f e c t s t h a t w a t e z a b s o r b s t h e t r a c e o f a m-
v e l 叩e d b y 叫 r e s e a r c h i n  ̄ i t u t e a d o p t B t h e t e l Ⅺ l 0 目 r 0 f T D L A S t o m o n i t o r a m m o n i a 。 w i t h o u t s a m p l i n g , ∞i n i l u e n c e s d
李潘 汪冰冰 刘桢 陈聪
武汉 4 3 0 0 S 1 ) ( 中钢集团武汉安全环保研究院有限公司
摘 要
脱硝工艺 中 , 选择性 催化 还原技 术 ( s c R ) 已成功 应用 于工业 实际 , 该项 技术 中 , 掌握好注 入到

浅析烟气脱硫脱硝氨逃逸量检测

浅析烟气脱硫脱硝氨逃逸量检测

浅析烟气脱硫脱硝氨逃逸量检测摘要∶在脱硫脱硝装置性能验收试验中,氨逃逸浓度是主要性能指标之一,本文阐述了氨的测定方法,详细介绍了烟气中氨的采集方法和氨逃逸浓度的测定方法,探讨了电厂烟气脱硫脱硝检测技术发展现状,研究分析了电厂烟气脱硫脱硝监测分析和氨逃逸量检测。

关键词:烟气; 氨逃逸;脱硫脱硝检测1引言近年来烟气脱硫脱硝取得了良好的效果,干法脱硫脱硝技术中喷入NH,可以大幅度提高脱硫脱硝效率,但是不可避免地会出现NH,逃逸的问题。

因此,活性焦烟气脱硫脱硝系统中的氨逃逸检测很重要,超低排放中氨逃逸浓度要求≤10 ppm,测量难度较大,而且在线NH,逃逸监测技术也存在诸多影响NH,逃逸监测数据准确度和稳定性的问题,如水分、烟尘、酸性物质进入装置中影响氨浓度的测定,若加过滤装置,在过滤装置内会积聚一定量的烟尘、水汽等会吸附烟气中的氨,从而导致采样损失,使测量结果不能够准确反应烟气中氨逃逸情况。

综上原因,由于受粉尘、水汽、振动等现场条件的制约,实际工程在线仪表在测量氨逃逸方面均偏差较大,测试结果仅能作为相对变化趋势的参考,而实际的氨逃逸浓度往往仍依赖于定期测量,现场抽取一定量的烟气,利用吸附剂对其中的氨采样,然后分析测定氨浓度。

采用吸收法,不需要提前除水,除烟尘,硫酸等酸性物质进入系统中不影响对逃逸量的测定。

2电厂烟气脱硫脱硝监测分析和氨逃逸量检测分析2.1电厂烟气脱硫脱硝监测分析脱硫技术所使用的烟气排放检测系统主要是对烟气排放的SO2以及氧、烟尘和氮氧化物等进行检测。

监测烟气脱硫装置及FGD对进口和出的二氧化硫含量进行检测,以此为基础可以计算出脱硫的效率。

经过FGD脱硫的净烟气二氧化硫质量浓度已经达到了50-200 mg/m3,二氧化硫的浓度比较低,但是含水量却比较高,监测的难度比较大,对于含水烟气比较高的可以采用多级除湿技术,比如选择两级的压缩机制冷或者是电子制冷除湿。

采用湿法的烟气脱硫装置最高的脱硫率甚至可以达到99%,一般情况在为90%-95% 。

脱硝系统氨逃逸分析仪测量技术存在问题及优化方案

脱硝系统氨逃逸分析仪测量技术存在问题及优化方案

脱硝系统氨逃逸分析仪测量技术存在问题及优化方案引言脱硝系统是重要的空气污染治理设备,其任务是将燃煤等工业燃料中的氮氧化物(NOx)减少到环保要求的水平。

氨逃逸分析仪是脱硝系统中用于检测氨逃逸情况的关键设备。

本文将对脱硝系统氨逃逸分析仪的测量技术存在的问题进行分析,并提出相应的优化方案。

问题分析1. 精度问题当前脱硝系统氨逃逸分析仪存在着精度问题。

由于脱硝系统工作环境的复杂性,氨逃逸分析仪在测量过程中容易受到温度、湿度等因素的干扰,导致测量结果的误差增加。

而误差的积累会导致对氨逃逸情况的判断不准确,从而影响脱硝系统的运行效果。

2. 稳定性问题脱硝系统氨逃逸分析仪在长期运行过程中存在稳定性问题。

由于设备长时间运行,仪器内部的传感器易受气体分子的侵蚀,导致测量结果的漂移。

此外,仪器的电路等关键部件也容易受到外部干扰或老化,导致测量精度的下降和测量结果的不稳定。

3. 维护成本问题脱硝系统氨逃逸分析仪的维护成本较高。

由于脱硝系统工作环境的腐蚀性和粉尘等因素的存在,仪器需要经常进行清洁和维护,以确保测量结果的准确性和稳定性。

然而,目前的氨逃逸分析仪维护工作较为繁琐,需要专业人员进行操作和维护,增加了企业的维护成本。

优化方案为解决脱硝系统氨逃逸分析仪的测量技术问题,提高测量精度和稳定性,并降低维护成本,可以采取以下优化方案:1. 传感器优化针对精度问题,可以通过改进传感器的设计和材料选择,提高仪器的抗干扰能力。

例如,采用高精度的温度和湿度传感器,并采取防护措施,减少外界环境对传感器的干扰。

同时,可以使用先进的加工技术和材料,提高传感器的响应速度和稳定性,减少测量误差。

2. 电路优化针对稳定性问题,可以优化仪器的电路设计和布局。

设计稳定的供电和信号处理电路,降低干扰对测量结果的影响。

使用高品质的电子元器件,并提供良好的隔离和屏蔽措施,防止外部干扰的进入。

同时,定期检查和保养仪器的电路,及时更换老化的元器件,保持仪器的稳定性。

燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法

燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法

燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法燃煤电厂烟气脱硝装置氨逃逸浓度的测定方法如下:
1.采样装置调整:根据烟气的流量和房间的大小确定采样装置的类型,如连续式采样装置和空气动力式采样装置等,安装在烟气出口处,确保采样装置合理且安全,并进行测试,确保采样装置良好、准确地将烟气中的气体收集到采样器中。

2.采样系统准备:向采样器中加入少量稀释剂混合,选用醋酸铵、氯化钠、硫酸等无腐蚀性、非毒性稀释剂,连接采样装置和采样管,以确保准确的检测结果。

3.样品的检测:利用盐酸法测定氨的含量,分别将稀释后的氨气样品和标准样品加入到盐酸溶液中,利用原子吸收法,检测其吸光度,计算出气样品中的氨含量,得出烟气脱硝装置氨逃逸浓度。

4.质控操作:质控操作包括比较样品浓度和标准样品校准曲线、绘制样品含量检出率曲线、记录误差等,以确保本方法的准确度。

浅析火电厂脱硝系统氨逃逸监测的难点

浅析火电厂脱硝系统氨逃逸监测的难点

浅析火电厂脱硝系统氨逃逸监测的难点摘要:脱硝出口氨逃逸率的监测与烟气中NOX、SO2等污染性气体浓度监测技术相比,测量脱硝出口氨逃逸率要困难的多,主要原因是氨逃逸具备以下特点:浓度极低(低于10ppm)、极易吸附、低温易与SO3发生反应。

目前市场上氨逃逸监测仪表测量原理大多是基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)。

但测量方式存在很大的差异,由于电厂环境恶劣以及氨逃逸的特殊性(浓度低、易吸附和反应等特性),导致了氨逃逸率的检测难度极大。

关键词:脱硝出口;氨逃逸率;TDLAS;火电厂引言为防止锅炉燃烧产生过多的NOx污染环境,脱硝技术在火力发电厂已广泛应用。

脱硝过程中由于NH3/NOx摩尔比、氨气和氮氧化物分布不均匀性、负荷、温度、催化剂性能等因素影响都会导致氨逃逸率较大。

逃逸的氨气与烟气中SO3反应生成NH4HSO4,该物质具有很强的粘性和腐蚀性,不仅会影响催化剂活性,而且会引起空气预热器腐蚀和堵塞,甚至引起不必要的停机;此外,较大的氨逃逸率也会增加脱硝系统的运行成本,而且逃逸的氨气也会对灰分和大气造成污染。

脱硝系统的理想运行状态是在NOX满足国家排放标准的前提下,使氨逃逸率维持在最低水平,因此准确、灵敏、快速监测氨逃逸率是脱硝系统优化运行数据基础。

燃煤电厂烟道简介:对于火电厂,由于空预器的NH4HSO4现象,监测氨逃逸必须是在空气预热器之前。

空气预热器的位置是布置在除尘和脱硫之前。

火电厂的工艺布置如下图(图1)所示:图1:火电厂的工艺布置空气预热器之前的烟气和烟道有如下特点:1)粉尘非常含量特别高。

相对于美国燃煤电厂,中国燃煤电厂由于煤质和锅炉工艺原因,烟气中粉尘量通常高达20g/m3-50g/m3,相当数量的电厂粉尘量高达50g/m3 以上。

而美国电厂的粉尘量通常在10g/m3 以下。

2)烟气温度高。

烟气温度通常在350℃到400℃,这也是SCR 催化剂的工作温度。

3)烟道为1cm 的厚钢板矩形结构,通常对于一个350MW机组,烟道为A 和B 双烟道布置,矩形界面的长和宽通常为10米和5米。

脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施

脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施

脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施一、分析题目脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施二、分析原因或背景脱硝运行装置出口的烟气当中,主要含有氨及SO3物质。

两种物质可反应生成硫酸氢铵以及(NH4)2SO4,但是硫酸氢铵有着非常高的粘黏性,过多氨水在反应的过程中,会生成一种名为亚硫酸氢铵的物质,该物质具有较强的腐蚀性,与焦油相类似的油状物,可对预热器进行堵塞,并对蓄热元件产生一定的污染性,从而导致预热器发生污染、积灰以及栓塞的情况,从而导致机械设备的使用寿命缩减,从而增加了机械的维护工作,提高了运行维护投入。

其次烟气过剩的氨气与SO3反应得到的硫酸氢铵会粘附在除尘器的布袋上,从而对布袋造成堵塞,导致布袋压力差的增加,从而度除尘作用产生极大的影响,并增加机组的能够和对布袋的损坏。

引风机能耗的提高会在很大程度上增加厂的能耗,在高负载的情况下发生出力不足所导致的负荷达到上限,从而对机组的工作效率产生极大影响。

此外,还会导致引风机出现失速喘振的现象,这既会伤害风机,同时也会威胁机组的安全性,从而对经济收益产生影响。

三、分析内容1.烟气温度,反应温度过低,NOx与氨的反应速率降低,会造成NH₃的大量逃逸,但是,反应温度过高,氨又会额外生成NO,如果温度过高过低达不到反应效果,势必增加氨逃逸。

2.催化剂堵塞,脱硝效率下降,为了保持环保参数不超标,会喷更多的氨,这将引起恶性循环,催化剂局部堵塞、性能老化,导致催化剂各处催化效率不同,为了控制出口参数,只能增加喷氨量,从而导致局部氨逃逸升高。

3.脱硝反应器供氨管道内部异物卡涩,反应器氨气调门全开后流量偏低或无流量,这是我厂去年两台机组的共性事件,因此还造成环保超标。

4.氨流量不均,烟气分布不均在锅炉的运行过程中,由于时间、负荷、烟气状态等的不同,使得烟气的流速及其所含NOx的量在烟气中也是分布不均的。

在氨流量均匀时,脱硝装置出口的氮氧化物含量和过剩氨气的浓度也是不同的。

玻璃熔窑SCR脱硝的氨逃逸在线监测系统

玻璃熔窑SCR脱硝的氨逃逸在线监测系统

玻璃熔窑SCR脱硝的氨逃逸在线监测系统摘要:近十年来国内浮法平板玻璃工业迅猛增长,受各种燃料价格不断提高的影响,对熔窑烟气处理提出了更高的要求。

在玻璃熔窑烟气NOX的处理中,掌握好注入的氨总量是关键所在。

过量的氨注入会导致氨逃逸,造成锅炉堵塞和腐蚀,烟气不能流通,使环保设备不能运行。

为使氨逃逸量维持在一个较低水平线上,须做到在反应区后段实时监测氨逃逸量,为喷氨系统提供一个实时反馈。

利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析,直接安装在烟道上,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,浓度信号连续输出给控制系统,控制系统根据氨逃逸量及入口NO总量来控制喷氨流量的大小,使氨逃逸在正常合理范围。

关键词:氨逃逸在线监测原位式激光分析一、引言在浮法平板玻璃行业,大量使用SCR脱硝工艺对玻璃熔窑烟气进行处理,以实现玻璃熔窑达标排放。

SCR脱硝塔在日常操作中,喷氨量不容易精准控制,经常会导致喷入脱硝塔的氨过量,过量的氨逃逸出反应区,逃逸的氨和烟气中的硫发生反应生成硫酸氢氨。

硫酸氢氨在温度180℃-200℃的环境中呈“鼻涕”状的粘性物,极易粘附于余热锅炉换热器表面,使换热元件脏污,换热效果降低,使排烟温度升高,锅炉换热效率降低,并造成锅炉堵塞和腐蚀,烟气不能正常流通,使环保设备不能正常运行,熔窑烟气只能不经处理直接排放,从而带来一系列严重后果。

因此,严格控制注入到脱硝塔的喷氨量是达到最大的NO脱除效率和最小的氨逃逸率的关键所在。

为使氨逃逸量维持在一个较低水平线上,须做到在反应区后段精确地、迅速地、连续地监测到氨逃逸量,对氨逃逸量进行实时监测可以为喷氨系统提供一个实时反馈,以此优化控制喷氨系统的运行。

二、脱硝氨逃逸在线监测技术介绍第一代技术:稀释采样法原理:取样烟气经压缩空气按比例稀释后送入烟气分析仪分析。

脱硝装置氨逃逸在线监测工作原理

脱硝装置氨逃逸在线监测工作原理

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脱硝氨逃逸浓度监测技术分析

脱硝氨逃逸浓度监测技术分析

脱硝氨逃逸浓度监测技术分析康玺;吴华成;路璐;钟智坤【摘要】目前国内外用于烟气脱硝系统氨逃逸监测的方法主要包括在线仪器分析法和离线手工分析法两大类.本文在查阅大量氨逃逸监测技术相关资料的基础上,重点针对原位式激光分析法、稀释取样法、抽取式激光分析法等在线氨逃逸监测技术从工作原理、优缺点等方面进行综合论述;对靛酚蓝分光光度法、离子选择电极法、纳氏试剂分光光度法、容量法、离子色谱法等烟气采样离线分析法的分析原理、分析精度等方面进行简要论述.为电力企业了解脱硝氨逃逸监测原理、设备选取、结果分析等方面提供理论基础.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P54-57)【关键词】火电厂;脱硝;氨逃逸;监测【作者】康玺;吴华成;路璐;钟智坤【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM621.8脱硝氨逃逸浓度监测技术分析康玺,吴华成,路璐,钟智坤(华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045)摘要:目前国内外用于烟气脱硝系统氨逃逸监测的方法主要包括在线仪器分析法和离线手工分析法两大类。

本文在查阅大量氨逃逸监测技术相关资料的基础上,重点针对原位式激光分析法、稀释取样法、抽取式激光分析法等在线氨逃逸监测技术从工作原理、优缺点等方面进行综合论述;对靛酚蓝分光光度法、离子选择电极法、纳氏试剂分光光度法、容量法、离子色谱法等烟气采样离线分析法的分析原理、分析精度等方面进行简要论述。

为电力企业了解脱硝氨逃逸监测原理、设备选取、结果分析等方面提供理论基础。

关键词:火电厂;脱硝;氨逃逸;监测中图分类号: TM621.8文献标识码: BDOI:10.16308/ki.issn1003-9171.2015.01.013Analysis on Denitration Ammonia Escape Monitoring TechnologyKang Xi,Wu Huacheng,Lu Lu,Zhong Zhikun(North China Electric Power Research Institute Co.Ltd.,Beijing 100045,China)Abstract: There are two types of ammonia escaping monitoring technologies as online instrument analysis and sampling and off-line analysis of gas.In this paper,specific method of the two types were aggregated and compared.The laser in situ analysis,dilution sampling method and removable laser analysis belong to online analysis type,while the off-line analysis type includes indophenol blue spectrophotometry method,ion selective electrode method,Nessler’s reagent spectrophotometric method,and volumetric method and ion chromatography method.Theories and application features of these methods were discussed,aimed to provide the theory basis for power enterprise to understand and apply about ammonia escaping monitoring technologies.Key words: power plant,denitration,ammonia escape,monitoring1 脱硝氨逃逸由来及危害在火力发电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原法(SCR)为目前应用最多,最成熟、最有效的一种烟气脱硝技术[1-2]。

一种折算脱硝氨逃逸浓度方法的研究

一种折算脱硝氨逃逸浓度方法的研究

一种折算脱硝氨逃逸浓度方法的研究康玺;路璐;钟智坤;吴华成;丁立萍【摘要】脱硝氨逃逸浓度为一项重要的脱硝系统性能考核指标.依据DL/T 260-2012燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范附录B中烟气氨逃逸浓度测试分析方法,对脱硝后烟气中氨逃逸浓度进行采样分析,同时收集空气预热器入口飞灰样品和电除尘器一电场飞灰样品进行灰中氨含量分析,通过研究飞灰中氨含量浓度与烟气氨逃逸浓度之间的相关性,总结出一种通过测试燃煤电厂飞灰样品氨含量来估算烟气氨逃逸浓度的新方法,为企业监测脱硝系统氨逃逸浓度提供一种新手段.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】5页(P28-32)【关键词】火电厂;飞灰;脱硝;氨逃逸;高性能氨气敏电极【作者】康玺;路璐;钟智坤;吴华成;丁立萍【作者单位】国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM621.80 引言在火力发电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原法(SCR)为目前应用最多、最成熟、最有效的一种烟气脱硝技术[1-2]。

基本原理为通过往反应器内注入NH3与氮氧化物发生反应,产生N2和H2O[3-4]。

在生产过程中,氨注入的过少,就会降低NOx 的脱除效率;氨注入的过量,不仅将使运行成本增加,还会造成脱硝氨逃逸浓度增加,影响后续设施的稳定运行。

为保障脱硝系统的经济、高效运行,在DL/T 260—2012 燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范中明确规定氨逃逸浓度为一项重要的性能考核指标,必须对氨逃逸浓度进行严格地监测和控制[5]。

超低排放燃煤电厂烟气中氨测试方法探讨与建立

超低排放燃煤电厂烟气中氨测试方法探讨与建立
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固定源废气! 无液滴(未饱和$ 离子色谱法
固定源废气!未饱和$ 靛酚蓝分光光度法(离子色谱法及离子选择电极法
采样枪不加热直接过滤等速采样"两级或三级吸收瓶冰浴吸收" 填充滤料的加热采样枪"$ c& U?.+) 采样"& 级吸收"采气 &% U
电厂烟气中氨测试标准的制定"提供技术参考’ CB国内外氨测试标准及方法
烟气或空气中氨的手工测试基本是通过吸收液 采样"将 气 体 中 的 6D! 转 化 为 6D]a" 再 分 析 溶 液 中 6D]a 浓度"从而得 到 6D! 含 量’ 但 烟 气 与 空 气 采 样 环境和采样难易程度均有区别#另外"烟气与空气组
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脱硝氨逃逸浓度监测技术分析康玺,吴华成,路璐,钟智坤(华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045)摘要:目前国内外用于烟气脱硝系统氨逃逸监测的方法主要包括在线仪器分析法和离线手工分析法两大类。

本文在查阅大量氨逃逸监测技术相关资料的基础上,重点针对原位式激光分析法、稀释取样法、抽取式激光分析法等在线氨逃逸监测技术从工作原理、优缺点等方面进行综合论述;对靛酚蓝分光光度法、离子选择电极法、纳氏试剂分光光度法、容量法、离子色谱法等烟气采样离线分析法的分析原理、分析精度等方面进行简要论述。

为电力企业了解脱硝氨逃逸监测原理、设备选取、结果分析等方面提供理论基础。

关键词:火电厂;脱硝;氨逃逸;监测中图分类号:TM621.8文献标识码:B DOI:10.16308/j.cnki.issn1003-9171.2015.01.013Analysis on Denitration Ammonia Escape Monitoring TechnologyKang Xi,Wu Huacheng,Lu Lu,Zhong Zhikun(North China Electric PowerResearch Institute Co.Ltd.,Beijing100045,China)Abstract:There are two types of ammonia escaping monitoring technologies as online instrument analysis and sam-pling and off-line analysis of gas.In this paper,specific method of the two types were aggregated and compared.The laser in situ analysis,dilution sampling method and removable laser analysis belong to online analysis type,while the off-line analysis type includes indophenol blue spectrophotometry method,ion selective electrode method,Nessler’s reagent spectrophotometric method,and volumetric method and ion chromatography method.Theories and application features of these methods were discussed,aimed to provide the theory basis for power enterprise to understand and apply about ammonia escaping monitoring technologies.Key words:power plant,denitration,ammonia escape,monitoring1脱硝氨逃逸由来及危害在火力发电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原法(SCR)为目前应用最多,最成熟、最有效的一种烟气脱硝技术[1-2]。

基本原理为通过向反应器内注入NH3与氮氧化物发生反应,产生N2和H2O[3]。

主要反应方程式如下:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2ONO+NO2+2NH3→2N2+3H2O从某种意义讲,SCR反应器就是氨反应器。

生产过程中,氨注入得过少,就会降低NOx的脱除效率;氨注入得过量,不仅将使成本增加,反而因为过量的氨导致NH3逃逸出反应区,逃逸的NH3会与烟气中的SO3发生副反应生成硫酸氢铵和硫酸铵。

还会导致以下几个问题:(1)空气预热器换热面的腐蚀;(2)飞灰污染;(3)催化剂的腐蚀;(4)环境污染。

其中,最主要的是对空气预热器换热面的腐蚀和对飞灰品质的影响[4-5]。

为保障脱硝系统的经济、高效运行,在DL/T260—2012燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范中明确规定氨逃逸浓度为一项重要的性能考核指标,必须对氨逃逸浓度进行严格的监测和控制[6]。

我国目前已建、在建和科研设计中的氨逃逸浓度一般要求不超过3ˑ10-6。

2氨逃逸分析方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监测的方法主要有在线仪器分析法和离线手工采样分析法。

在线仪器分析法大致又可分为3类:抽取法、激光法和稀释法。

离线手工采样分析法主要为化学分析法、电化学分析法、离子色谱分析法等。

2.1在线仪器分析法2.1.1原位式激光分析法[7-11]原位式激光分析法是基于可调二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的激光光谱气体分析系统。

利用激光的单色性对特定气体的吸收特性进行分析。

发射与接收单元通常设计成探头的结构,直接安装在SCR出口烟道的一侧(对角安装)或两侧,激光通过发射端窗口进入烟道,接收探头通过光电检测器接收被吸收后的激光信号,并转化为电信号,通过电缆输出到中央处理器,进行信号处理。

当激光通过烟气时,特定波长的激光被烟气中NH3吸收,吸收程度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。

原位式激光分析仪具有较好的选择性和较高的灵敏度。

但是,在电厂实际运行过程中也暴露出一些缺点,如:(1)烟气含尘量的影响。

火电厂SCR出口烟气中含尘量都较高,由于分析仪发出的激光功率较低,透射不足,光程受限于烟气中的烟尘,目前分析仪的光程和烟气含尘量还没有定量关系,随着烟气含尘量的增加光程缩短,光程太短会影响分析的精度。

(2)仪表现场安装问题。

受现场烟道实际布局条件的限制,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,而是与烟道成一定角度倾斜安装。

另外,仪器发射与接收探头安装时要求严格中心对准。

但是锅炉在启停机和运行工况发生变化时,测量探头易受钢制烟道壁振动及温度变化的影响,使测量不稳定或产生指示飘移。

(3)仪器工作环境的影响。

火电厂脱硝SCR出口烟气温度一般在310 350ħ。

在这种环境下工作的分析仪,需要采用鼓入冷却风来控制探头的温度,冷却风机向探头鼓入冷却风进行冷却,冷却风一定程度上也会影响分析仪的分析精度。

(4)探头磨损影响。

由于探头被布置在原烟道中,探头比较容易受到烟气中烟尘的冲刷而受到污染,影响分析仪的测量精度。

2.1.2稀释取样法[8-11]稀释取样法是美国环保署EPA的优选方法。

其原理为取样烟气经压缩空气按比例稀释后送入烟气分析仪分析,实际运行过程中,稀释比多采用1ʒ100,稀释取样法采用的烟气分析方法是化学发光法。

当样品中的NO与O3混合时生成激发态的NO2与O2。

激发态NO2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通过转化炉转化为NO。

样气进入分析仪后分两部分进行分析:一部分样气中的NH3和NO2在750ħ的不锈钢转化炉内全部被氧化成了NO,然后进入烟气分析仪测得总氮浓度(NT);第二部分样气先经除氨预处理器得到不含氨的样气。

除氨后的样气又分两路进行分析:一路经325ħ的转化炉把NO2还原成NO,由分析仪测得NOx浓度;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。

稀释取样法具有以下优点:(1)采样烟气传输速度快,保障了分析数据的及时性。

(2)样气经过两级过滤,去除了烟气中的大量烟尘,有效减少了烟尘对系统的危害,仪器维护工作量少。

(3)稀释法取样探头的安装简单,有效降低了仪器安装维护难度。

(4)全系统校准,可有效保证其测量精度。

但在实际使用过程中,也暴露出一些需要考虑的问题:(a)取样过程高温烟气中氨损耗,主要源于高温下探头和NH3的接触反应、NH3的吸附和氨盐的形成。

(b)转化炉转化率问题,主要由于氨去除器不能保证完全除去氨气,同时NO发出的红外光检测存在偏差。

(c)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。

2.1.3抽取式激光分析法[9-11]抽取式激光分析法的分析原理与原位式激光分析法相同。

主要区别是对原烟气进行了前期预处理。

即在采样泵的作用下,原烟气通过高温探头过滤掉大量粉尘颗粒,再经180ħ恒温伴热管将烟气运输到样气分析室,在分析室前设置二次过滤和标气验证阀,便于验证数据准确性。

整个烟气采样流路采用高温伴热,避免水汽冷凝污染流路以及铵盐结晶堵塞流路。

在高温环境下,分析室内的烟气样品利用激光法测量氨气含量。

抽取式激光分析法具有以下优点:(1)原烟气经过预处理,去除了烟气中的大量烟尘,有效减轻了烟气对系统的危害,一定程度上延长仪器寿命。

(2)烟气采样全程高温伴热,确保样气温度高于其酸露点,降低了样气接触管路被腐蚀风险。

(3)烟气取样更具代表性,采样点插入烟道核心区域或辐射状多点采样。

(4)标准气体注入方便,可以随时对分析仪进行标定及验证。

但是,分析仪在现场使用过程中,也暴露出一些需要考虑的问题:(a)全程高温伴热系统的稳定性较差,当某段温控异常时,测试结果将出现一定的偏差。

(b)系统在反吹扫阶段,分析仪将退出运行,出现间断性数据监控空白。

2.2离线手工分析法2.2.1靛酚蓝分光光度法[12-13]靛酚蓝分光光度法的分析原理是烟气中的氨被稀硫酸吸收液吸收后,生成硫酸铵。

在亚硝基铁氰化钠及次氯酸钠的存在下,与水杨酸生成蓝绿色靛酚蓝染料,根据着色深浅,比色定量。

分析过程中加入柠檬酸三钠可消除常见金属离子包括三价铁等金属离子的干扰。

靛酚蓝分光光度法是测量空气中NH3的仲裁方法。

具有操作便捷、精度高等特点,适合于现场实验室分析。

该法检出下限为0.01mg/m3,上限为2mg/m3。

2.2.2离子选择电极法[14]离子选择电极法电极选氨气敏电极进行测量。

其工作原理为氨气敏电极为一种复合电极,以pH玻璃电极为指示电极,以银-氯化银电极为参比电极,此电极被置于盛有0.1mol/L氯化铵内充液的塑料套管中,管底用一张微孔疏水薄膜与试液隔开,并使透气膜与pH玻璃电极间有一层很薄的液膜。

当测定由稀硫酸吸收液所吸收的烟气中的氨时,借加入强碱离子调节剂,使铵盐转化为氨,由扩散作用通过透气膜(水和其他离子均不能通过透气膜),使氯化铵电解液膜层内NH4+=NH3+H+的反应向左移动,引起氢离子浓度改变,由pH玻璃电极测得其变化。

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