第十一章 氨逃逸在线分析仪.pptx

基于 TDLAS 技术的逃逸氨检测和应用 1 逃逸氨检测的关键核心技术 TDLASTunable Diode Laser Absorption Spectroscopy可调谐半导体激光吸收光谱 朗伯—比尔定律(Lambert-Beer law)  由于气体分子结构具有互异性，不同气体的吸收谱因其分子结构的不同而互不相同，因此，当检测到某种特定波长的光被吸收，就表明某种特定的气体存在。 具体的对应关系如式： 式中，Io（v）为入射光强；I(v)为被待测气体分子吸收后的透射光强； 为气体吸收系数；L为吸收路径长度；C为气体的浓度 DFB( Distributed Feedback) Laser 分布式反馈激光器 近红外：700nm—2000nm 其他气体(背景气体)吸收谱线 激光器扫描宽度, 一般 0.2-0.3nm 激光器自身谱线宽度窄 待测气体典型单吸收线，谱宽 0.05nm UV/IR 光源光谱线宽1nm 最小的背景气体干扰 调制光谱技术 调制宽度大于吸收线宽 波长调制 WMS 频率调制 FMS 没有光源干扰 抑制干扰 锁相放大技术 信号的相关和放大 提高灵敏度 谐波检测技术 二次谐波在吸收峰出现最大值 提高信噪比 解决了微小信号的检测难题 2 逃逸氨检测系统的结构特点 激光气体分析仪的结构框图 In-Suit Extracted 无需复杂的采样系统，人工维护极大减少 单线光谱吸收，无交叉干扰的影响 响应速度快，实现真正意义的实时测量 非接触测量，可适应极端的测量条件 实际测量光程受烟道直径限制 粉尘过大时影响激光透射率 烟道的振动影响测量稳定性 无法现场标定验证 安装和维护对技术人员要求较高 可适应绝大多数现场应用的要求 测量对象对光程有特殊要求的场合 粉尘和焦油含量过高的应用场合 安装维护简单，和CEMS系统一致 热湿法的取样损失问题 热湿取样高温条件下仪表的稳定性问题 3 逃逸氨检测在脱硝中的应用 烟气脱硝技术 烟气脱硝是为了控制烟气中的氮氧化物排放。脱硝技术主要分为SCR（选择性催化还原法）和SNCR （选择性非催化还原法）两种。其原理就是往烟道中喷入还原剂（通常使用氨水、尿素等），将氮氧化物还原成氮气，达到减排的目的。 火电厂烟气脱硝工程技术规范——选择性催化还原法 （HJ 562-2010） 火电厂烟气脱硝工程技术规范——选择性非催化还原法 （HJ 563-2010） 逃逸氨检测的目的和意义 喷氨量小，达不到减排目的；喷氨量大，增加了脱硝成本 过多的喷氨造成环境空气的二次污染 氨盐的凝结和沉积会缩短催化剂使用寿命 氨盐凝结和沉积会腐蚀和堵塞烟道 飞灰和烟尘上的氨吸附不利于其回收利用 SCR 工 艺： 氨逃逸浓度宜小于2.5mg/m3（折算合3.29ppm） SNCR工艺：脱硝系统氨逃逸浓度应控制在8mg/m3以下（折算合10.54ppm） 逃逸氨监测系统的应用特点 逃逸氨检测系统的取样 NH3的特性：易吸附、易溶解、有腐蚀性 取样点条件：高温、高湿、高粉尘 解决方案：热湿法取样 全程高温伴热：探头、伴热管190℃；分析气室210℃ 和气体接触的材料：滤芯采用不锈钢烧结；取样管和气路采用PTFE或不锈钢（316L） 取样距离小于5米 分析气室内壁采用特氟龙涂覆，防腐防吸附 取样损失控制在1ppm以内 激光逃逸氨仪表的分析技术 常用方法有电化学、紫外和激光三种原理。 电化学传感器不能耐受高温条件，采用冷干法取样不能解决取样损失问题； 紫外传感器存在背景干扰问题，当SO2浓度较高时，无法分辨有效的逃逸氨浓度； 激光分析仪必须解决高温气室技术。 eLAS-100采用了优化的单次反射的光路设计，相比较于多次反射气室，提高了气室的热稳定性和抗干扰性，可减少维护次数。 实际量程0-10ppm，分辨率0.2ppm，可满足逃逸氨检测要求。 4 逃逸氨检测系统的现场案例 现场应用（火力发电） 现场应用（陶瓷厂、玻璃厂） 陶瓷厂脱硝 玻璃厂脱硝 现场应用（垃圾焚烧） 焚烧烟气中的NH3和HCL 现场维护 SK6500的操作界面 现场维护 维护及标定调整 感 谢 ！