氨逃逸在線監(jiān)測系統(tǒng)分析技術(shù)原理

在工業(yè)氣體排放處理中，有一個(gè)概念叫“氨逃逸”：鍋爐燃燒煙氣而產(chǎn)生的氮氧化物會(huì)引起酸雨、光化學(xué)煙霧和霧霾等污染問題，因此需要對煙氣進(jìn)行脫硝處理。當(dāng)前，各大火電廠主要通過讓氨和催化劑與氮氧化物反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫硝。然而在實(shí)際操作中，為達(dá)到環(huán)保要求往往會(huì)使用過量的氨，這就造成在脫硝過程中未參與反應(yīng)的氨也會(huì)隨著煙氣進(jìn)入下游設(shè)備，這就是氨逃逸。

據(jù)悉，在氨逃逸監(jiān)測上，大多數(shù)火電廠采用的是近紅外激光分析設(shè)備，這種技術(shù)對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求高，在高溫高濕高粉塵的環(huán)境下，企業(yè)無法準(zhǔn)確測量氨逃逸在各脫硝出口的分布情況，且維護(hù)量巨大，不能長期運(yùn)行。如何確?？煽俊?zhǔn)確地監(jiān)測氨逃逸量，一直以來都是火電廠的一大痛點(diǎn)。

原位式激光氨逃逸監(jiān)測系統(tǒng)分析方法原理是應(yīng)用可調(diào)二極管激光吸收光譜 (TDLAS) 技術(shù)。該技術(shù)是利用激光單色性對特定氣體吸收特性來對煙氣成分中的氨氣進(jìn)行測定。該方法的選擇性與靈敏度極高。具體應(yīng)用到電廠氨逃逸檢測是在SCR系統(tǒng)出口煙道的對側(cè)或者對角安裝激光發(fā)射端和激光接收端, 激光發(fā)射端發(fā)射出特定波長的激光, 煙氣中的NH3吸收此特定波長激光形成吸收光譜, 吸收光譜信息在激光接收端被捕捉, 通過對吸收光譜的分析得出煙氣中NH3濃度。但是在電廠實(shí)際應(yīng)用過程中, 該方法卻有局限性。
第一, SCR系統(tǒng)一般安裝在鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間 (即除塵器之前) , 煙氣含塵量很高, 大量灰塵會(huì)嚴(yán)重影響激光投射光程, 造成分析精度的下降, 同時(shí)大量高速飛灰嚴(yán)重磨損激光探頭, 容易造成檢測系統(tǒng)損壞與失效。
第二, 激光發(fā)射端與激光接收端要求中心嚴(yán)格完全對稱。但在煙道實(shí)際安裝過程中很難保證, 且鍋爐在運(yùn)行過程中, 風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生震動(dòng)造成發(fā)射探頭與接受探頭相互錯(cuò)位, 嚴(yán)重影響吸收光譜信息的捕捉;第三, 隨著鍋爐負(fù)荷變化, 煙氣溫度也有較大波動(dòng), 造成分析檢測環(huán)境變化, 也會(huì)影響分析準(zhǔn)確度。