pims多點式激光光譜氨逃逸監(jiān)測系統(tǒng)介紹及實際應(yīng)用

1、PIMS多點式激光光譜氨逃逸監(jiān)測系統(tǒng)介紹及實際應(yīng)用多點式激光光譜氨逃逸監(jiān)測系統(tǒng)介紹及實際應(yīng)用摘要：本文論述了SCR工藝中多點式氨逃逸監(jiān)測的重要性和緊迫性，以及氨逃逸監(jiān)測的技術(shù)難點，介紹了PIMS多點式激光光譜氨逃逸監(jiān)測系統(tǒng)的對應(yīng)解決方案。關(guān)鍵詞：偽原位監(jiān)測(PIMs)原位檢測(InsituMeasurement)，可調(diào)激光光譜(TDLAS)SCR，ABS，氨逃逸，氨逃逸分布不均一、SCR脫硝工藝中氨逃逸監(jiān)測的重要性SCR(iveCata

2、lyticReduction)選擇性催化還原法是國際上成熟的燃煤電廠脫硝工藝，原理是利用還原劑在催化劑的作用下選擇性的與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成N2和H2O的方法：NONO22NH3→2N23H2O還原劑：液氨、尿素或氨水催化劑：V2O5WO3TiO2SiO2但是即使SCR工藝中NH3的噴入量不過量，也不可能完全反應(yīng)，總有一部分沒有被反應(yīng)的NH3逃逸出催化劑層，另外，由于催化劑的安裝不密封，也有可能部分的NH3隨著煙氣從催化劑層的

3、連接縫隙處逃逸出催化劑層。對于燃煤電廠而言，逃逸氨最大的危害在于逃逸氨與煙氣中的SO3發(fā)生反應(yīng)：NH3SO3H20=NH4HSO4，NH4HSO4英文AmmoniumBisulfate簡稱ABS，ABS在一定的溫度區(qū)間內(nèi)呈液態(tài)，并具有粘性特征，而SCR后的空預(yù)器恰巧在這一溫度區(qū)間內(nèi)，液態(tài)的ABS附著在空預(yù)器的表面，并吸附煙氣中的粉塵，造成空預(yù)器的前后壓差增大，嚴(yán)重的情況是造成空預(yù)器堵塞?？疹A(yù)器壓差增大甚至堵塞會嚴(yán)重危害鍋爐的運行安全，電

4、廠必須停爐清洗空預(yù)器，故造成很大的經(jīng)濟損失。研究表明，當(dāng)氨逃逸超過3ppm后，空預(yù)器就容易發(fā)生堵塞。ABS的產(chǎn)生也受SO3濃度的影響，SO3大部分來自SO2的轉(zhuǎn)化，SCR催化劑的應(yīng)用也提高了SO2的轉(zhuǎn)化率。氨逃逸量和SO3的濃度決定了ABS的生成溫度區(qū)間。以下是NH3和SO3的生成(NH4)2SO4(AS)和NH4HSO4(ABS)生成溫度區(qū)間：煙氣中粉塵量通常高達(dá)20gm350gm3，相當(dāng)數(shù)量的電廠粉塵量高達(dá)50gm3以上。而美國電廠

5、的粉塵量通常在10gm3以下。2)煙氣溫度高。煙氣溫度通常在350℃到400℃，這也是SCR催化劑的工作溫度。3)煙道為1cm的厚鋼板矩形結(jié)構(gòu)，通常對于一個600MW機組，煙道為A和B雙煙道布置，矩形界面的長和寬通常為8米和5米。鍋爐負(fù)荷的變化會導(dǎo)致煙氣溫度、壓力和流量的變化，這種矩形鋼板結(jié)構(gòu)的煙道會產(chǎn)生相應(yīng)的形變。目前國際上主流的氨逃逸監(jiān)測是基于TDLAS(可調(diào)式二極管激光吸收光譜)技術(shù)的原位對射式(Insitu)氨逃逸分析儀，代表品

6、牌有西門子的LDS6挪威NEO的LaserGasIISP加拿大UNISEARCH(優(yōu)勝)公司LasIR(SPSO)等等。ABB的AO2000LS25和英國SERVOMEX公司的LaserSP是挪威NEO的OEM產(chǎn)品。另外還有德國SICK的GM700探桿式激光氨氣分析儀和日本Hiba以及美國熱電的基于稀釋法和化學(xué)發(fā)光NOX分析儀的氨逃逸分析系統(tǒng)。但是眾多的國際品牌在實際應(yīng)用中都出現(xiàn)各種各樣的問題，尤其在中國燃煤電廠的工況下，鮮有運行良好的

7、，大多數(shù)分析儀甚至完全成為擺設(shè)?？偨Y(jié)來說存在如下問題和檢測難點：1)煙氣粉塵太大的問題煙氣中高達(dá)20gm350gm3的粉塵導(dǎo)致對射式(insitu)的激光氣體分析儀的激光不能夠穿透整個煙道，有時在安裝調(diào)試時能夠穿透煙道，但是當(dāng)鍋爐負(fù)荷增大時，激光光束就不能通過，導(dǎo)致檢測中斷。另外鍋爐吹灰也會導(dǎo)致激光光束不能通過。對于探桿式的激光分析儀，由于依靠煙氣滲透進(jìn)入探桿的過濾管，在如此高的粉塵下，探桿過濾管也容易堵塞，維護(hù)量很大。2)ABS的問題

8、燃煤電廠的SO3含量通常都在50ppm以上，有些電廠由于使用高硫煤，SO3的含量甚至高達(dá)200ppm。SCR中使用的催化劑含有V2O5成份也對SO2轉(zhuǎn)化到SO3起到催化作用，也導(dǎo)致了SO3含量的提高。根據(jù)ABS形成溫度區(qū)間表可知，當(dāng)氨逃逸3ppm，SO3在50ppm到100ppm之間時，ABS的生成溫度在220℃和230℃之間。對于傳統(tǒng)的抽取式分析系統(tǒng)而言，采樣管線和檢測池很難加熱到如此高的溫度，并且在采樣環(huán)節(jié)上任何細(xì)小位置的溫度低于此