烟气脱硝监测分析技术简介
火电行业是国家节能减排的重点，火电行业至2007年底的统计，二氧化硫排放总量为13万吨，占全国二氧化硫排放总量的51%；氮氧化物排放总量约为800万吨，占全国氮氧化物排放总量的36%。《国家环境保护“十一五”规划》提出的二氧化硫及氮氧化物减排目标，推动了我国电厂烟气脱硫工程的快速发展，以及烟气脱硫在线监测分析工程技术的发展，电厂脱硫工程安装的烟气连续排放监测系统（CEMS）已近万套。脱硝工程及其监测分析也已经启动，即将形成新的技术热点。国家环保部门加大对重点污染源监控以及烟气排放标准修订以来，电力等行业的脱硫及其监测分析得到规范运作，CEMS在线分析工程应用技术与M-NH3便携式激光光谱NH3逃逸分析技术也得到快速发展。
2 烟气脱硝SCR监测分析及SCR氨逃逸量分析
2.1 烟气脱硝设备SCR监测分析
SCR反应器位于锅炉省煤器出口的高尘段，处理的烟气量达100%，SCR在锅炉正常负荷范围内，要求脱硝效率不低于60%，SCR反应器出口的氮氧化物浓度的设计值要求不高于160㎎/Nm3（6%含氧量、干烟气）。SCR监测分析的典型监测参数见表3。
表3 烟气脱硝SCR主要监测参数（以某电厂2*660MW为例，供参考）
烟气脱硝入口及出口氮氧化物监测的分析工程技术大多采取直接抽取法CEMS与M-NH3便携式激光光谱NH3逃逸分析技术，其难点在于被测烟气高温、高粉尘、高湿及高腐蚀，造成取样探头易堵塞，系统易腐蚀；激光原位测量氨逃逸量仪器，要特别注意安装条件，由于原位测量仪器的发射、接受探头是直接安装在SCR出口烟道壁上，测量探头易受到钢制烟道壁的振动及温度变化发生应变等恶劣环境影响，可能会产生测量不稳定或不应有的指示值漂移；环境恶劣及安装烟道不符合要求时，可采取设置旁路烟道测量。
LasIR M-NH3分析以系统采用直接吸收绝对测量法淘汰了2F（频率调制，二次谐波）技术，并且分析控制器内置标准气体参比模块，实时锁住气体吸收谱线，系统处于实时校正状态不受温度、粉尘、湿度、电源以及系统部件老化影响系统不存在漂移问题，更好的解决了NH3实时监测的难题。
2.2 烟气脱硝设备SCR氨逃逸量的检测
2.2.1 检测SCR出口氨逃逸量的重要意义。
在脱硝过程中，控制氨的注入量非常重要。氨的注入量既要保证有足够的氨与氮氧化物反应，以降低氮氧化物排放量，又要避免烟气中逃逸过量的氨。
注入过量的氨不仅会增加腐蚀，缩短SCR催化剂寿命，还会污染烟尘，增加空气预热器中氨盐的沉积，以及增加向大气的氨排放。特别是铵盐——硫酸氢胺（ABS）的形成，ABS在温度降低时，会吸收烟气中的水分，形成腐蚀性溶液，会堵塞催化剂，造成催化剂失活（即失效）。烟气经过空气预热器时，在热交换表面会形成ABS，并产生沉积，降低空气预热器的效率。氨逃逸量的准确测量具有重要意义对SCR出口的氨逃逸量监测并控制在2—3×10-6（ppm），已达到优化SCR/SNCR工艺中还原剂氨的注入量，检测SCR中催化剂的活性从而提高脱硝效率，控制NH3逃逸还能有效地减少铵盐的生成避免造成下游设备的腐蚀和危害，可延长空气预热器检修周期及催化剂更换周期。
3 LasIR可调式二极管激光吸收光谱技术
LasIR M-NH3采用近红外可调式激光器（TDL）作为光源，激光器发出特定波长激光束，通过光纤传送到流通检测池的发射端，穿过被测气体，在监测吃的接收端将光信号转换成电信号通过同轴信号线传至分析仪，通过分析被测气体吸收导致的激光光前衰减，实现精确监测被测NH3气体浓度。
加拿大优胜M-NH3外形见下图
3.3 激光原位测量氨逃逸量的工程应用
SCR烟气脱硝技术在美国、日本及欧盟等国外火电厂已经普遍使用，国内燃煤电厂的烟气SCR脱销装置已经建成或在建有数十套。国外电厂大多采用激光光谱NH3逃逸分析技术，国内新建或在建的SCR装置大多也选用激光光谱NH3逃逸分析技术。加拿大优胜M-NH3便携式激光光谱NH3逃逸分析仪器采用可调式二极管激光吸收光谱技术，在国外已成熟应用于SCR原位检测微量氨，该产品已通过加拿大EPA环境技术验证。
便携式M-NH3分析仪具有携带方便、安装灵活、坚固耐用、测量精确的特点。短期性，长期性现场监测都可适用。采用可调式二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术，适用于高温、高粉尘、高水汽的恶劣检测环境。
依据用户需要，可以定制不同长度的测量探管。探管材质耐高温，抗腐蚀。探管，法兰盘，分析仪相互之间均通过螺纹连接，便于组装拆卸和携带。
组装好后的M-NH3分析仪，使用时探管插入烟道或管道，通过仪器法兰与用户法兰连接固定,开启仪器便可检测。
参考文献：
1 HJ/T76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法（试行）
2 王森等 在线分析仪器手册，北京，化学工业出版社，2008.9
3 2007年火电厂脱硫脱硝行业发展报告，中国电力环保，2008 （5）：1-5
4 俞学曾 中国火电厂烟气脱硝技术进展，中国电力环保， 2009 （2）：6-11
作者简介：北京博菲科特科技有限公司，该公司一直致力于国内各电厂以及科研石化单位的技术支持，以及仪器设备的售前售后服务，一致受到各单位的好评。
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