科朗氨逃逸分析系統(tǒng)
產(chǎn)品介紹
科朗火電廠煙氣脫硝氨逃逸分析系統(tǒng)
一、氨逃逸分析的必要性和重要意義
1、脫硫脫硝環(huán)保減排介紹
火電行業(yè)是國家節(jié)能減排的重點，火電行業(yè)至2007年底的統(tǒng)計，二氧化硫排放總量為13萬噸，占全國二氧化硫排放總量的51%；氮氧化物排放總量約為800萬噸，占全國氮氧化物排放總量的36%?！秶噎h(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》提出的二氧化硫及氮氧化物減排目標(biāo)，推動了我國電廠煙氣脫硫工程的快速發(fā)展，以及煙氣脫硫在線監(jiān)測分析工程技術(shù)的發(fā)展，電廠脫硫工程安裝的煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）已近萬套。脫硝工程及其監(jiān)測分析也已經(jīng)啟動，已形成新的技術(shù)熱點。
2、脫硝設(shè)備SCR監(jiān)測分析
SCR反應(yīng)器的安裝位置選擇在燃煤鍋爐的省煤器和空預(yù)器之間，進入反應(yīng)器的煙氣溫度為320~420℃，處理的煙氣量達99%，SCR在鍋爐正常負(fù)荷范圍內(nèi)，要求脫硝效率不低于60%，SCR脫硝效率可達到70—90%。SCR反應(yīng)器出口的氮氧化物濃度的設(shè)計值要求不高于160㎎/Nm3（6%含氧量、干煙氣）。為控制脫硝過程中氨的使用及保護設(shè)備，必需監(jiān)測SCR出口的氨逃逸量。
3、檢測SCR出口氨逃逸的重要意義
在脫硝過程中，控制氨的注入量非常重要。氨的注入量既要保證有足夠的氨與氮氧化物反應(yīng)，以降低氮氧化物排放量，又要避免煙氣中逃逸過量的氨。
注入過量的氨不僅會增加腐蝕，縮短SCR催化劑壽命，還會污染煙塵，增加空氣預(yù)熱器中氨鹽的沉積，以及增加向大氣的氨排放。特別是銨鹽——硫酸氫胺（ABS）的形成，ABS在溫度降低時，會吸收煙氣中的水分，形成腐蝕性溶液，會堵塞催化劑，造成催化劑失活（即失效）。煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器時，在熱交換表面會形成ABS，并產(chǎn)生沉積，降低空氣預(yù)熱器的效率。氨逃逸量的準(zhǔn)確測量具有重要意義，對SCR出口的氨逃逸量監(jiān)測并控制在2—3×10-6（ppm），可延長空氣預(yù)熱器檢修周期及催化劑更換周期。
火電行業(yè)是國家節(jié)能減排的重點，火電行業(yè)至2007年底的統(tǒng)計，二氧化硫排放總量為13萬噸，占全國二氧化硫排放總量的51%；氮氧化物排放總量約為800萬噸，占全國氮氧化物排放總量的36%?！秶噎h(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》提出的二氧化硫及氮氧化物減排目標(biāo)，推動了我國電廠煙氣脫硫工程的快速發(fā)展，以及煙氣脫硫在線監(jiān)測分析工程技術(shù)的發(fā)展，電廠脫硫工程安裝的煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）已近萬套。脫硝工程及其監(jiān)測分析也已經(jīng)啟動，已形成新的技術(shù)熱點。
2、脫硝設(shè)備SCR監(jiān)測分析
SCR反應(yīng)器的安裝位置選擇在燃煤鍋爐的省煤器和空預(yù)器之間，進入反應(yīng)器的煙氣溫度為320~420℃，處理的煙氣量達99%，SCR在鍋爐正常負(fù)荷范圍內(nèi)，要求脫硝效率不低于60%，SCR脫硝效率可達到70—90%。SCR反應(yīng)器出口的氮氧化物濃度的設(shè)計值要求不高于160㎎/Nm3（6%含氧量、干煙氣）。為控制脫硝過程中氨的使用及保護設(shè)備，必需監(jiān)測SCR出口的氨逃逸量。
3、檢測SCR出口氨逃逸的重要意義
在脫硝過程中，控制氨的注入量非常重要。氨的注入量既要保證有足夠的氨與氮氧化物反應(yīng)，以降低氮氧化物排放量，又要避免煙氣中逃逸過量的氨。
注入過量的氨不僅會增加腐蝕，縮短SCR催化劑壽命，還會污染煙塵，增加空氣預(yù)熱器中氨鹽的沉積，以及增加向大氣的氨排放。特別是銨鹽——硫酸氫胺（ABS）的形成，ABS在溫度降低時，會吸收煙氣中的水分，形成腐蝕性溶液，會堵塞催化劑，造成催化劑失活（即失效）。煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器時，在熱交換表面會形成ABS，并產(chǎn)生沉積，降低空氣預(yù)熱器的效率。氨逃逸量的準(zhǔn)確測量具有重要意義，對SCR出口的氨逃逸量監(jiān)測并控制在2—3×10-6（ppm），可延長空氣預(yù)熱器檢修周期及催化劑更換周期。
二、KL500-02氨逃逸分析系統(tǒng)設(shè)計及工作原理
KL500-02氨分析系統(tǒng)系第三代氨逃逸分析系統(tǒng)，基本原理是單色性以及對特定氣體的吸收特性進行分析?；玖鞒淌牵和ㄟ^高溫采樣探頭抽取煙氣，通過全程高溫預(yù)處理裝置過濾掉大量粉塵，通過加熱采樣管線運輸?shù)郊す夥治鰞x的氣室進行分析。
KL500-02氨分析系統(tǒng)是高溫抽取法分析系統(tǒng)，分析單元是激光NH3分析儀、樣氣流動接觸部分采用全過程加熱保溫180℃以上，來保證NH3分析的準(zhǔn)確。
KL500-02氨分析系統(tǒng)是高溫抽取法分析系統(tǒng)，分析單元是激光NH3分析儀、樣氣流動接觸部分采用全過程加熱保溫180℃以上，來保證NH3分析的準(zhǔn)確。
三、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)措施
1、系統(tǒng)分析高精度措施
不僅僅是指分析儀表的精度，還必須是確保系統(tǒng)在采樣過程中，樣氣不失真，科朗公司進行了系統(tǒng)設(shè)計。
1.1、選擇精度高NH3的分析儀表。
1.2、選擇死體積小且與樣氣不反應(yīng)的不銹鋼閥件、管路。針對NH3 PPM微量成份分析的場所，除了在閥件的選型上注意外，針對樣氣管路、接頭都選擇死體積小的器件，采用不銹鋼材質(zhì)，必要時管路等還需要電拋光，以防管道雜質(zhì)的變化對微量氣成份帶來干擾。
1.3、全干法流程，樣氣全過程高溫恒溫措施來避免NH3的結(jié)晶和吸附，樣氣不失真。
1.4、模塊化設(shè)計，密封性好，簡捷流程和布局，樣氣死體積小。
1.5、高純度標(biāo)氣和精確的標(biāo)定方法。
2、 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的措施
2.1、從國內(nèi)分析系統(tǒng)使用中暴露的故障率來看，影響分析系統(tǒng)長期穩(wěn)定使用的關(guān)鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等器件。因此，我公司將這些關(guān)鍵器件全部采用經(jīng)過嚴(yán)格考核的進口件，來保證系統(tǒng)長期可靠運行；
2.2、保證器件的良好維修性，即使某個器件壞了，也便于拆卸更換。
2.3、系統(tǒng)在專業(yè)生產(chǎn)線上制造，經(jīng)過考核，達到系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)MTBF＞3年質(zhì)量水平的產(chǎn)品 。
2.4、模塊化結(jié)構(gòu)簡捷流程布局，全流程不銹鋼管路。
2.5、采用多項專有技術(shù)制造的預(yù)處理系統(tǒng)，容塵量大，不堵塞，不失真，是提高穩(wěn)定性的有力保障。
3、 高溫取樣措施
系統(tǒng)樣氣全流程高溫恒溫狀態(tài)。
3.1、采樣探頭
樣氣采樣器的前端是一根SS316不銹鋼控管，樣氣通過采樣探管匯集到樣氣采樣器保溫腔體內(nèi)，經(jīng)過加熱保溫和灰塵過濾后再經(jīng)過加熱采樣線進入分析系統(tǒng)機柜。
樣氣采樣器內(nèi)部的加熱裝置可以保證樣氣采樣器保溫腔體的溫度在280-320℃之間，防止樣氣從高溫?zé)煹廊〕龊鬁囟冉档投Y(jié)露導(dǎo)致測量組份丟失。
樣氣采樣器腔體內(nèi)的過濾器對樣氣進行煙塵過濾，防止灰塵進入分析系統(tǒng)內(nèi)部。
3.2、采樣管線
樣氣通過加熱采樣線輸送到測量池內(nèi)進行分析。加熱采樣線連接樣氣采樣器和高溫箱。加熱采樣線由加熱絲、樣氣氣管、保溫層、溫度傳感器和防護外套幾部分組成。
在樣氣輸送過程中，加熱采樣線利用加熱絲對樣氣進行加熱，保溫層對加熱采樣線中的樣氣進行保溫防止樣氣組份丟失。
出廠時，加熱采樣線的溫度設(shè)定保持在180℃，無專業(yè)人員指導(dǎo)不得擅自改動。
3.3、高溫恒溫箱預(yù)處理單元
高溫恒溫箱預(yù)處理單元由過濾系統(tǒng)、快速管路單元、標(biāo)定單元、分析單元、恒溫反吹單元、加熱恒溫單元、高溫保溫箱等部分組成，詳見系統(tǒng)流程圖。
箱內(nèi)實際環(huán)境溫度設(shè)定在180℃±5℃范圍并自動加熱恒溫，同時對易外露散熱部分的測量池采用輔助加熱和保溫控制以及恒溫反吹等綜合措施來確保樣氣不在任何地方結(jié)晶。
4、 過濾除塵措施
我公司采用專有技術(shù)研制的免維護自清灰復(fù)合過濾器突破了傳統(tǒng)，容塵量大，不怕結(jié)晶，清灰效率高，長期使用不堵塞。同時采用多級過濾措施：流線型取樣管、薄壁過濾器、復(fù)合過濾器等多重過濾，做到分級承擔(dān)，分級過濾，有效保證過濾精度≤0.1μm。
5、 恒溫復(fù)合能量反吹
任何過濾器都需要進行反吹，傳統(tǒng)的脈沖反吹清灰效率低，會導(dǎo)致灰塵在過濾器內(nèi)部累積而堵塞，帶來響應(yīng)時間變長、分析不準(zhǔn)確，甚至堵塞等一系列故障?？评使狙兄苿?chuàng)新的自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合反吹技術(shù)，在反吹清灰時，除利用氣的脈沖壓力能外，還控制反吹氣的溫度，并利用湍流技術(shù)進行復(fù)合反吹，很好地實現(xiàn)破碎板結(jié)、降低灰塵附著力和清除灰塵的目的，是過濾器不堵塞得到保證的專有技術(shù)。
系統(tǒng)流程圖
不僅僅是指分析儀表的精度，還必須是確保系統(tǒng)在采樣過程中，樣氣不失真，科朗公司進行了系統(tǒng)設(shè)計。
1.1、選擇精度高NH3的分析儀表。
1.2、選擇死體積小且與樣氣不反應(yīng)的不銹鋼閥件、管路。針對NH3 PPM微量成份分析的場所，除了在閥件的選型上注意外，針對樣氣管路、接頭都選擇死體積小的器件，采用不銹鋼材質(zhì)，必要時管路等還需要電拋光，以防管道雜質(zhì)的變化對微量氣成份帶來干擾。
1.3、全干法流程，樣氣全過程高溫恒溫措施來避免NH3的結(jié)晶和吸附，樣氣不失真。
1.4、模塊化設(shè)計，密封性好，簡捷流程和布局，樣氣死體積小。
1.5、高純度標(biāo)氣和精確的標(biāo)定方法。
2、 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的措施
2.1、從國內(nèi)分析系統(tǒng)使用中暴露的故障率來看，影響分析系統(tǒng)長期穩(wěn)定使用的關(guān)鍵器件主要有分析儀器、閥、泵等器件。因此，我公司將這些關(guān)鍵器件全部采用經(jīng)過嚴(yán)格考核的進口件，來保證系統(tǒng)長期可靠運行；
2.2、保證器件的良好維修性，即使某個器件壞了，也便于拆卸更換。
2.3、系統(tǒng)在專業(yè)生產(chǎn)線上制造，經(jīng)過考核，達到系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)MTBF＞3年質(zhì)量水平的產(chǎn)品 。
2.4、模塊化結(jié)構(gòu)簡捷流程布局，全流程不銹鋼管路。
2.5、采用多項專有技術(shù)制造的預(yù)處理系統(tǒng)，容塵量大，不堵塞，不失真，是提高穩(wěn)定性的有力保障。
3、 高溫取樣措施
系統(tǒng)樣氣全流程高溫恒溫狀態(tài)。
3.1、采樣探頭
樣氣采樣器的前端是一根SS316不銹鋼控管，樣氣通過采樣探管匯集到樣氣采樣器保溫腔體內(nèi)，經(jīng)過加熱保溫和灰塵過濾后再經(jīng)過加熱采樣線進入分析系統(tǒng)機柜。
樣氣采樣器內(nèi)部的加熱裝置可以保證樣氣采樣器保溫腔體的溫度在280-320℃之間，防止樣氣從高溫?zé)煹廊〕龊鬁囟冉档投Y(jié)露導(dǎo)致測量組份丟失。
樣氣采樣器腔體內(nèi)的過濾器對樣氣進行煙塵過濾，防止灰塵進入分析系統(tǒng)內(nèi)部。
3.2、采樣管線
樣氣通過加熱采樣線輸送到測量池內(nèi)進行分析。加熱采樣線連接樣氣采樣器和高溫箱。加熱采樣線由加熱絲、樣氣氣管、保溫層、溫度傳感器和防護外套幾部分組成。
在樣氣輸送過程中，加熱采樣線利用加熱絲對樣氣進行加熱，保溫層對加熱采樣線中的樣氣進行保溫防止樣氣組份丟失。
出廠時，加熱采樣線的溫度設(shè)定保持在180℃，無專業(yè)人員指導(dǎo)不得擅自改動。
3.3、高溫恒溫箱預(yù)處理單元
高溫恒溫箱預(yù)處理單元由過濾系統(tǒng)、快速管路單元、標(biāo)定單元、分析單元、恒溫反吹單元、加熱恒溫單元、高溫保溫箱等部分組成，詳見系統(tǒng)流程圖。
箱內(nèi)實際環(huán)境溫度設(shè)定在180℃±5℃范圍并自動加熱恒溫，同時對易外露散熱部分的測量池采用輔助加熱和保溫控制以及恒溫反吹等綜合措施來確保樣氣不在任何地方結(jié)晶。
4、 過濾除塵措施
我公司采用專有技術(shù)研制的免維護自清灰復(fù)合過濾器突破了傳統(tǒng)，容塵量大，不怕結(jié)晶，清灰效率高，長期使用不堵塞。同時采用多級過濾措施：流線型取樣管、薄壁過濾器、復(fù)合過濾器等多重過濾，做到分級承擔(dān)，分級過濾，有效保證過濾精度≤0.1μm。
5、 恒溫復(fù)合能量反吹
任何過濾器都需要進行反吹，傳統(tǒng)的脈沖反吹清灰效率低，會導(dǎo)致灰塵在過濾器內(nèi)部累積而堵塞，帶來響應(yīng)時間變長、分析不準(zhǔn)確，甚至堵塞等一系列故障?？评使狙兄苿?chuàng)新的自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合反吹技術(shù)，在反吹清灰時，除利用氣的脈沖壓力能外，還控制反吹氣的溫度，并利用湍流技術(shù)進行復(fù)合反吹，很好地實現(xiàn)破碎板結(jié)、降低灰塵附著力和清除灰塵的目的，是過濾器不堵塞得到保證的專有技術(shù)。
系統(tǒng)流程圖
系統(tǒng)安裝示意圖
系統(tǒng)分工界面圖
