★ 原位氧化還原法
★ 同步測量NH3、NOX、O2三組分
★ 同步測量同截面、同時刻多個取樣點煙氣
GEMS-1300為多點同步NH3/NOX一體測量系統(tǒng),能夠同時測量煙氣中NOX、NH3和O2,無需配置兩套獨立的分析系統(tǒng)(NOX和NH3系統(tǒng)),該系統(tǒng)解決了NH3易吸附、易溶于水、易受干擾等問題。氨氮一體多點同步測量系統(tǒng)整合新技術(shù)使得儀表的可靠性和精度進一步提高,并且極易拓展為多點測量,實現(xiàn)多點同步NH3/NOX一體測量系統(tǒng)。
對于大尺度、寬幅煙道截面采用多點網(wǎng)格測量是必要的,能夠同步測量SCR出口污染物分布狀況,獲取煙道污染物的真實分布數(shù)據(jù),從而依據(jù)NH3/NOX分布情況合理組織噴氨。對鍋爐脫硝催化劑進行分區(qū)域檢測,了解不同區(qū)域催化劑性能、分區(qū)域脫硝效率、及時發(fā)現(xiàn)催化劑磨損、積灰等問題。煙道大截面多點測量能夠真實反映SCR出口污染物平均濃度,克服傳統(tǒng)單點取樣測量方式代表性差的問題。
· 測量原理
在煙道內(nèi)直接將煙氣中的NH3與NO按照1:1比例進行高效催化反應(yīng),通過測量原煙氣及其與催化反應(yīng)后煙氣內(nèi)NO的變化獲取原煙氣中NO和NH3的含量,分析儀采用高精度NO分析儀。
★ NOX測量
基于一氧化氮(NO)與臭氧(O3)的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的NO2分子,當(dāng)激發(fā)態(tài)的NO2分子返回基態(tài)時發(fā)出一定能量的光, 所發(fā)出光的強度與NO的濃度呈線性關(guān)系,利用檢測光強來進行NO的檢測, 其化學(xué)反應(yīng)式如下:
NO+O3→NO2+O2+ hv
分析儀在進行二氧化氮(NO2)檢測時必須先將NO2轉(zhuǎn)換成NO,然后通過化學(xué)發(fā)光反應(yīng)進行檢測。
★ NH3測量
氨氣的催化氧化反應(yīng)(1)或催化還原反應(yīng)(2)中,NH3和NO都是按照1:1的比例進行反應(yīng)的,當(dāng)催化反應(yīng)完全反應(yīng)后,NH3的濃度就可以用NO的濃度的增加或減少表征。
(1)氨的催化氧化:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
(2)氨的催化還原:
NO+NH3+1/4O2→ N2+3/2H2O
NO+NO2+2NH3→ 2N2+3H2O
· 取樣探頭
煙氣取樣裝置的結(jié)構(gòu)如下圖,取樣管線同時布置兩路:一路是經(jīng)過催化劑的NH3取樣管線,一路是原煙氣的NOX取樣管線。同時抽取兩路管線,兩路管線中NO濃度之差就等于NH3濃度。
取樣預(yù)處理探頭設(shè)有加熱和保溫,以確保催化反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度。
· 多點同步測量
多點同步NH3/NOX一體測量系統(tǒng)能夠同步測量網(wǎng)格多點煙氣的NOX、NH3、O2三種成分,根據(jù)現(xiàn)場情況和煙道設(shè)計結(jié)構(gòu),可在煙道截面上布置3-6個測點,甚至多達十幾個測點,形成網(wǎng)格多點同步測量,實現(xiàn)真正意義上的分布式截面污染物濃度測量。
該多點同步取樣探頭適合NH3等易吸附,易溶于水的氣體成分測量,采樣分析NO的測量方法,技術(shù)更成熟、精度更高。
★ 煙道四周布置不同長度的取樣探頭,實現(xiàn)同一截面網(wǎng)格多點取樣;
★ 每個測點設(shè)置抽取、存儲裝置,樣氣同步快速抽取和存儲;
★ 儲氣系統(tǒng)零殘留置換,保證樣氣精度;
★ 同等煙氣存儲量和同步取樣周期,確保煙氣成分的同步性和可比性。
· 測量特性
◇ 選用化學(xué)發(fā)光法檢測NO。在化學(xué)發(fā)光法測量系統(tǒng)中,未對樣氣進行稀釋時儀表測量精度達ppb級,為杜絕多點稀釋比不一致和稀釋比隨著污染而改變引起的誤差,該系統(tǒng)采用非稀釋法取樣,從而確保分析儀表的高精度、無漂移測量。
◇ 取樣探頭中催化劑是針對分析儀表而研制的一種特殊的高效催化劑,使用壽命大于一年(主要更換原因為積灰和磨損),在壽命期內(nèi)效率大于98%,更換簡單、維護費用低于其他分析儀表。
◇ SCR出口的氨逃逸率一般在3ppm左右,而NOX濃度一般在15-50ppm(30-100mg/Nm3)??梢娫贜H3和NOX的催化還原反應(yīng)中NOX摩爾濃度遠大于NH3的摩爾濃度,這種條件下催化反應(yīng)后NH3基本上全部反應(yīng)掉。
◇ NH3、NO和O2一體化多點同步測量,既保證了測量的精度,又具有較強的可比性,對分析脫硝系統(tǒng)諸多問題以及提高脫硝系統(tǒng)監(jiān)控水平提供了有力的數(shù)據(jù)保證。
· 系統(tǒng)參數(shù)
· 系統(tǒng)選型
· 系統(tǒng)流程圖