SICK氨逃逸监测仪方案.doc

v1.0 可编辑可修改 PAGE v1.0 可编辑可修改 PAGE SICK氨逃逸监测仪方案 1．GM700型可调谐二极管激光光谱仪技术说明 GM700型二极管激光光谱仪采用半导体激光二极管作为光源，激光二极管发射的单色光的带宽只有10-4A，可以避开不同气体吸收光谱的交叉干扰。激光二极管的温度随着自身工作电流的增加或环境温度的变化而发生变化，使其波长输出发生变化。通过激光二极管温度控制器的扫描，可以得到与气体吸收光谱一致的激光光谱。GM700在光路中插入稜镜将激光分成三个光束：一束进入烟道后被反射回来，称测量光束；一束被棱镜反射回来经过填充测量气体的气室，成参比光束；还有一束反射回来进行光的强度的测量。通过对三个光束的测量数据的处理，可以计算出被测气体的浓度。 GM700设计成探头型的结构，发射接收（R/S）单元安装在烟道一侧，激光通过出射窗口进入烟道，被探头前方的反射器折回进入发射接收单元的接收器上。通过烟道时NH3的吸收信息保留在光信号中，即测量光束。探头型的R/S单元和探头管是通过法兰连接的，一旦连接位置就固定了，整个测量系统成为一个整体。环境的震动，烟道的热变形对其测量光路不会产生影响。图1。 可选用防尘型GPP型探头。探头的测量光路被密封在陶瓷过滤器中，NH3通过扩散的方式进入光路。粉尘对光路没有污染。可以适合于粉尘浓度大于30g/m3的应用场合。 图1 GM700示意图 2．技术参数： ● 生产厂家：德国SICK 公司 ● 产品型号：GM700 ● 测量原理：双光程激光法 ● 测量范围：NH3: 0-10/5000ppm（量程可根据现场自由选择） ● 精度：≤ ● 零点漂移：≤±1% 满量程/月 ● 量程漂移：≤±1% 满量程/月 ● 响应时间：≤2s ● 输出信号： 4～20mA 3．基本配置： 序号 名称 型号规格 制造商 产地 数量 备注 1 氨气测量仪 GM700 SICK 德国 1套 发射/接收单元 GM700 SICK 德国 1台 反射单元 GM700 SICK 德国 1套 显示单元 GM700 SICK 德国 1套 关于选用单侧式GM700分析仪用于SCR脱硝工艺气体分析的优势如下： 对光优势：由于SCR工艺的烟气工况：粉尘高达30g/m3；温度为350 ℃--430 ℃；水分含量8—14%，SO2：1000mg/m3以上。工作温度高，产生热变形大，对光路的偏离有一定的影响。对于对穿式设备，在此种工况下，对光是个比较难解决的问题，而单侧式GM700系统探头型是钢性连接故不存在对光问题； 高粉尘工况下使用优势：相对于对穿型TLDS最主要的难点粉尘浓度高达30g/m3的高粉尘工况。并且还有个不能忽视的因素是DeNOx的反应炉非常大，600MW机组的2个反应炉的截面是6*8m，而且由于流量很大，炉壁震动很大。根据上述工况条件，对穿型TLDS必须要解决粉尘衰减激光光束的能量对测量的影响； ?对穿型TLDS的发射接收单元安装在烟道两侧，光路的对准很重要。如果光路发生偏离，检测器接收不到发射光测量就不可能了。 而单侧式GM700系统由于采用渗透管探头型，在激光监测过程中，不存在激光穿透不过从而导致无数据的问题； 安装方面优势： ?对穿型产品的一个误区：样本介绍可测烟气的最高粉尘，例如30g/m3；有测量距离，例如10m最长。这两个参数是不能同时满足的。 ?通过粉尘的消光度测试，在1m长的光程、含尘量2.5g/m3、粉尘粒径5μm的情况下，光的透光率只有30%。如果含尘量达到30g/m3，透过率将不到5%。所以10m光程可以承受30g/m3是不可能的。所以，对于6m宽的脱硝炉，对穿型TDLS双侧安装是不可能的。 ?而利用安装位置解决光程太长的问题，将仪器安装在DeNOx炉的转角位置。测量的代表性值得怀疑。并且对于光路的对准，也是一个很棘手的问题。如果两侧安装的距离为1m，激光光斑的面积通常为2*2mm。光线的偏离角度只能最多°。 ?也有产品提高激光发射功率，通过透镜将光斑扩大，使接收面积变大。若偏离角度增加到°，光斑面积必须增加到20*20mm。光能量则减少了100倍！所以，安装位置的震动和热漂移也是对穿型TLDS有很大困难。下图的例子是这种“对付”的方法。 而采用单侧式GM700系统，由于不需要担心粉尘问题，故安装点的选择余地很多，完全可以选择在烟道直管段的稳流区进行测量，本身测量数据也具备代表性，具体使用效果，可参见浙能温州乐清电厂，我们公司的测NH3设备在该厂的使用效果是最好的。 上图所示：为对穿式设备应付粉尘过高的解决方案，曾经在北仑电厂试用过此方案，可同样存在二方面问题，1、红圈处积灰问题，会导致光路阻挡；2、探杆的震动带来的对光问题。故以上方案最终被证实是不成功的案例