★ 原位氧化还原法
★ 实时测量NH3、NOX、O2三组分
★ 多点混合全截面氨逃逸实时监测
GEMS-2300为多点混样氨逃逸测量系统,能够实时测量烟气中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。多点混样氨逃逸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,采用多点混合取样,实现烟道全截面氨逃逸在线实时测量。
SCR脱硝烟道经转弯变径后,出口烟道通常变为大尺度、宽幅截面。常规氨逃逸测量仅在烟道中心位置布置1个测量点作为整个宽幅烟道的测量数据,由于流场复杂多变性以及催化剂单元性能不同等因素,往往此氨逃逸测量点代表性较差,不能反映宽幅烟道截面上氨逃逸数据情况。因此迫切需要在SCR出口烟道上布置多个取样点,对多区域混合后的烟气进行氨逃逸测量,更能准确反映烟道内氨逃逸情况,从而提供准确喷氨的数据,有效控制污染物的排放。
· 测量原理
在烟道截面上选取多个测点(标准配置为每侧烟道3点),设计内嵌式催化剂双通道样气取样装置,一路(NOX线)直接抽取烟气,另一路(NH3线)抽取烟气的同时在催化剂的作用下进行还原反应,两路烟气分别进行冷凝、除水、干燥等预处理。多个测点的NOX线、NH3线分别进行混合,从而汇集为两路样气进入NO分析仪测量,其测量数据的差值即为氨逃逸数值。
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
· 技术特点
◇ 全截面矩阵式多点分区取样,测量数据更具代表性。
◇ 高精度化学发光法分析仪,测量数据更准确。
◇ 多级过滤,样气更干净。
◇ 取样装置采用防腐耐磨材料及防磨工艺处理,可在线更换。
◇ 配备定时自动吹扫功能,逐个独立吹扫。
◇ 气体管路均伴热处理,防止产生凝结水。
◇ 系统采用运动部件少,可靠性高,让维护更省心。
· 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。
· 取样探头
烟气预处理装置的结构如下图,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。
· 系统流程图