氨逃逸分析仪(20201115152731)

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

（1）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 ℃的不锈钢转化炉，所有的NH3和NO2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

（2）现场专工反馈问题：

a）多道工序的复杂性，是否能保证此方法的稳定性。

b）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。

c）整个工序无参考物进行准确性对比，检测数据不可考证。

（3）第一代技术淘汰原因：

a）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。

b）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。

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。

（二）第二代技术：原位式激光分析法

1）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。

（2）现场专工反馈问题与淘汰原因：

a）原位安装，仪表无法进行标定和验证，测量准确率无法保证。

b）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。

c）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。

d）测量光程短，仪表测量下限与精度不足，数据忽高忽低。

e）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。

f）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。

（三）第三代技术：抽取式激光分析法（以北京莱纳克为例）

（1）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。

2) 最新科研成果应用与系统特点

a) 采样预处理装置应用我司最新研发成果，保证气体流通的顺畅。

b) 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。

c) 旁路测量不受现场震动等环境因素的影响。

d) 非常方便通入标准气体，可以随时标定及验证。

e) 首次采用我司最新研发成果，锁定测量激光束的步长，防止数据漂移。

f) 国内独家多次反射样气室，全方位覆盖检测，提高测量精度与下限，光程

≥30m。

g) 远程GPRS数据分析传输功能，研发团队1 小时内故障分析并远程纠正

1. 氨逃逸监测技术对比

a) 仪表无法进行定期标定和验a) 可随时通入标气进行验证和标

证，测量准确率无法保证。定，保证了数据的准确性。

b) 激光功率低下，透射率不足，b) 采样装置在烟道中心采样，也

无读数可多点采样，测量更具代表性。

c) 烟道震动导致发射端与接收c) 高温伴热装置保证样气传输过

端不能对准，无读数或数据程中的一致性。

跳变。

技术对比d) 测量光程30m，多次反射样气

d) 测量光程短，仪表测量下限室，保证了测量精度与下限。

与精度不足，数据忽高忽低

e) 采用最新研发成果，防止激光

测量漂移现象。

e) 粉尘造成发射端与接收端镜

片堵塞，维护量非常大

f) 出场完成标定，无需定期标定，

现场基本无维护量，完成友好

f) 发射端与接收端出现偏移

时，现场工作人员不具备拆人机交互。

卸校对水平能力

2. 第二代原位式激光分析法进口产品淘汰分析

近年来，随着国内电厂脱硝改造的呼声增大，氨逃逸在线监测也被提上日程，纵观国外脱硝技术发展史，可以看出原位式激光分析法在国外的技术已经非常成熟，为何同样的产品进入我国市场迟迟不能发挥其应有的作用，可从下面几点分析：

(1)国外发电工艺标准与我国标准的不同，导致烟道内氨测量环境不同，进口仪器

完全不能适应复杂的现场工况，导致无数据或数据忽高忽低