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氨逃逸在線監測設備

氨逃逸在線監測系統ZYF-601
氨逃逸在線監測系統ZYF-601
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氨逃逸在線監測系統ZYF-601

一、系統概述

脫硝氨逃逸在線監測系統系統是由我公司榮譽出品,本系統包括預處理系統、氣體分析儀和數據處理與顯示三大部分。本系統取樣方式為在位式高溫伴熱抽取。本系統基本原理是基于可調諧半導體激光吸收光潛( TDLAS)技術:激光光譜氣體分析技術已經廠泛應用到對于靈敏度、響應時間、背景氣體免干擾等有較高要求的各種氣體監測領域。

本公司生產的脫硝氨逃逸在線監測系統耐用且易于安裝,特別適用于眾多環保及工業過程氣體排放監測,包括燃煤發電廠、鋁廠、鋼鐵廠、冶煉廠、垃圾發電站、水泥廠和化工廠等。


、技術原理


本公司的脫硝氨逃逸在線監測系統的核心測量模塊采用的是TDLAS技術測量氨氣。

TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可調諧二極管激光吸收光譜技術的簡稱,由于激光二極管采用半導體材料制成,通常又稱為可調諧半導體激光吸收光潛技術。


三、技術參數

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四、系統介紹


1.流路原理

本系統流路主要由測量流路、反吹流路、標定流路及渦旋制冷流路組成,具體流路示意圖如下blob.png

2.組成  本系統組成如下圖所示:

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3、產品參數

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ZYF-601脫硝氨逃逸在線監測系統是由武漢正元環境科技股份有限公司研發生產,統包括預處理系統、氣體分析儀和數據處理與顯示三大部分。本系統取樣方式為在位式高溫伴熱抽取。本系統基本原理是基于可調諧半導體激光吸收光潛(TDLAS)技術:激光光譜氣體分析技術已經廣泛應用到對于靈敏度、響應時間、背景氣體免干擾等有較高要求的各種氣體監測領域。

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ZYF-601脫硝氨逃逸在線監測系統耐用且易于安裝,適用于眾多環保及工業過程氣體排放監測,包括燃煤發電廠、鋁廠、鋼鐵廠冶煉廠、垃圾發電站、水泥廠和化工廠等。

ZYF-601脫硝氨逃逸在線監測系統的核心測量模塊采用的是TDLAs技術測量氨氣。TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可調諧二極管激光吸收光譜技術的簡稱.由于激光二極管采用半導體材料制成,通常又稱為可調諧半導體激光吸收光潛技術。


產品優勢


可調諧半導體激光吸收光譜(TDLAS) 

該技術主要是利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實現對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進行測量。

ZYF-601脫硝氨逃逸在線監測系統主要部件:可調諧半導體激光器,目前常用于TDLAS技術的可調諧半導體激光器包括:法珀(Fabry-Perot)激光器、分布反饋式(Distributed Feedback)半導體激光器、分布布喇格反射(Distributed Bragg reflector)激光器、垂直腔表面發射(Vertical-cavity surface-emitting)激光器和外腔調諧半導體激光器。 

可調諧半導體激光吸收光譜原理 

TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條獨立的氣體吸收線。為了實現最高的選擇性,分析一般在低壓下進行,這時吸收線不會因為壓力而加寬。這種測量方法是Hinkley和Reid提出的,現在已經發展成為了非常靈敏和常用的大氣中痕量氣體的監測技術。 

可調諧半導體激光吸收光譜的主要特點包括

(1) 高選擇性,高分辨率的光譜技術,由于分子光譜的“指紋”特征,它不受其它氣體的干擾。這一特性與其它方法相比有明顯的優勢。

(2) 它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術,同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器,只需要改變激光器和標準氣。由于這個特點,很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器。

(3) 它具有速度快,靈敏度高的優點。在不失靈敏度的情況下,其時間分辨率可以在ms量級。應用該技術的主要領域有:分子光譜研究、工業過程監測控制、燃燒過程診斷分析、發動機效率和機動車尾氣測量、爆炸檢測、大氣中痕量污染氣體監測等。

研發背景

在大規模燃燒礦物燃料的領域,例如燃煤技電力、鋼鐵、水泥、建材、食品等,都安裝了前燃(pre—combustion)或后燃(post combustion)NOx控制技術的脫硝裝置,后燃NOx控制技術可以是選擇性催化還原法(SCR)也可以是選擇性非催化還原法(SNCR),但是無論應用哪種方法,基本原理都是一樣的,即都是通過往反應器內注入氫與氮氧化物技生反應,產生水和N2。注入的氨可以直接以NH的形式,也可以先通過尿素分解釋放得到NH3,再注入的形式。無論何種形式,控制好氨的注入量和氨在反應區的空間分布便可以盡可能的降低NOx排放。氨注入的過少,就會降低還原轉化效率,氨注入的過量,不但不能減少N0x排放,反而因為過量的氨導致NH3逃逸出反應區,逃逸的NH3,會與工藝流程中產生的硫酸鹽發生反應生成硫酸銨鹽,且主要都是重硫酸銨鹽。銨鹽會在鍋爐尾部煙道下游固體部件表面上沉淀,例如沉淀在空氣預熱器扇面上,會造成嚴重的設備腐蝕,并因此帶來額外的維護費用。在反應區注入的氨分布情況與NO和N02的分布不匹配時也會出現氨逃逸現象,高氨量逃逸的情況伴隨著N0,轉化效率降低是一種非常糟糕的現象和很嚴重的問題。  

1> 氨逃逸的危害

逃逸掉的氨造成資金的浪費,環境污染

氨逃逸將腐蝕催化劑模塊,造成催化劑失活(失效)和堵塞,縮短催化劑壽命

逃逸的氨,會與煙氣中的SO3生成硫酸氨(具有腐蝕性和粘結性)使位于脫硝下游的空氣預熱器蓄熱原件堵塞與腐蝕;

過量的脫硝氨會被飛灰吸收,導致細灰(灰磚)無法銷售; 

2> 傳統方法技術難點

傳統方法包括:傳統抽取法,激光原位測量,半原位半抽取等

由于NH3是一種很活躍的氣體,在采樣過程中會發生化學反應,而且絕大多數注氨脫硝法都是高溫高塵布置,傳統的測量方法煙道直接安裝測量法(光路貫穿管道)存在光學儀器發射與接受探頭易被腐蝕、煙氣煙塵影響光強造成測量精度不足、機械振動引起部件松動、測量受溫度和壓力等過程參數影響、運行維護不便等問題;同時抽取式方法由于伴熱管線較長會在抽取過程中NH3發生化學反應,測量也會造成偏差。



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