★ 原位氧化还原法
★ 同步测量NH3、NOX、O2三组分
★ 同步测量同截面、同时刻多个取样点烟气
GEMS-1300为多点同步NH3/NOX一体测量系统,能够同时测量烟气中NOX、NH3和O2,无需配置两套独立的分析系统(NOX和NH3系统),该系统解决了NH3易吸附、易溶于水、易受干扰等问题。氨氮一体多点同步测量系统整合新技术使得仪表的可靠性和精度进一步提高,并且极易拓展为多点测量,实现多点同步NH3/NOX一体测量系统。
对于大尺度、宽幅烟道截面采用多点网格测量是必要的,能够同步测量SCR出口污染物分布状况,获取烟道污染物的真实分布数据,从而依据NH3/NOX分布情况合理组织喷氨。对锅炉脱硝催化剂进行分区域检测,了解不同区域催化剂性能、分区域脱硝效率、及时发现催化剂磨损、积灰等问题。烟道大截面多点测量能够真实反映SCR出口污染物平均浓度,克服传统单点取样测量方式代表性差的问题。
· 测量原理
在烟道内直接将烟气中的NH3与NO按照1:1比例进行高效催化反应,通过测量原烟气及其与催化反应后烟气内NO的变化获取原烟气中NO和NH3的含量,分析仪采用高精度NO分析仪。
★ NOX测量
基于一氧化氮(NO)与臭氧(O3)的化学发光反应产生激发态的NO2分子,当激发态的NO2分子返回基态时发出一定能量的光, 所发出光的强度与NO的浓度呈线性关系,利用检测光强来进行NO的检测, 其化学反应式如下:
NO+O3→NO2+O2+ hv
分析仪在进行二氧化氮(NO2)检测时必须先将NO2转换成NO,然后通过化学发光反应进行检测。
★ NH3测量
氨气的催化氧化反应(1)或催化还原反应(2)中,NH3和NO都是按照1:1的比例进行反应的,当催化反应完全反应后,NH3的浓度就可以用NO的浓度的增加或减少表征。
(1)氨的催化氧化:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
(2)氨的催化还原:
NO+NH3+1/4O2→ N2+3/2H2O
NO+NO2+2NH3→ 2N2+3H2O
· 取样探头
烟气取样装置的结构如下图,取样管线同时布置两路:一路是经过催化剂的NH3取样管线,一路是原烟气的NOX取样管线。同时抽取两路管线,两路管线中NO浓度之差就等于NH3浓度。
取样预处理探头设有加热和保温,以确保催化反应的最佳反应温度。
· 多点同步测量
多点同步NH3/NOX一体测量系统能够同步测量网格多点烟气的NOX、NH3、O2三种成分,根据现场情况和烟道设计结构,可在烟道截面上布置3-6个测点,甚至多达十几个测点,形成网格多点同步测量,实现真正意义上的分布式截面污染物浓度测量。
该多点同步取样探头适合NH3等易吸附,易溶于水的气体成分测量,采样分析NO的测量方法,技术更成熟、精度更高。
★ 烟道四周布置不同长度的取样探头,实现同一截面网格多点取样;
★ 每个测点设置抽取、存储装置,样气同步快速抽取和存储;
★ 储气系统零残留置换,保证样气精度;
★ 同等烟气存储量和同步取样周期,确保烟气成分的同步性和可比性。
· 测量特性
◇ 选用化学发光法检测NO。在化学发光法测量系统中,未对样气进行稀释时仪表测量精度达ppb级,为杜绝多点稀释比不一致和稀释比随着污染而改变引起的误差,该系统采用非稀释法取样,从而确保分析仪表的高精度、无漂移测量。
◇ 取样探头中催化剂是针对分析仪表而研制的一种特殊的高效催化剂,使用寿命大于一年(主要更换原因为积灰和磨损),在寿命期内效率大于98%,更换简单、维护费用低于其他分析仪表。
◇ SCR出口的氨逃逸率一般在3ppm左右,而NOX浓度一般在15-50ppm(30-100mg/Nm3)。可见在NH3和NOX的催化还原反应中NOX摩尔浓度远大于NH3的摩尔浓度,这种条件下催化反应后NH3基本上全部反应掉。
◇ NH3、NO和O2一体化多点同步测量,既保证了测量的精度,又具有较强的可比性,对分析脱硝系统诸多问题以及提高脱硝系统监控水平提供了有力的数据保证。
· 系统参数
· 系统选型
· 系统流程图