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檢測(cè)儀知識(shí)百科

氮氧化物監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 氮氧化物濃度(NOx)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-20 21:08瀏覽次數(shù):

氮氧化物是主要的大氣污染物之一,其大量排放加劇了酸雨、光化學(xué)煙霧、區(qū)域細(xì)粒危害以及煙霧等污染的形成,對(duì)人類(lèi)的健康和生存造成了極大的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年中國(guó)發(fā)電設(shè)備容量為1.77703TW,其中火設(shè)備容量為1.10604TW一氧化碳報(bào)警器,占總設(shè)備容量的62.24%。

火力發(fā)電仍然是中國(guó)供電的主要形式和大氣污染物的主要排放來(lái)源,是實(shí)施主要污染物總量控制的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。國(guó)家發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》,明確提出東部地區(qū)新建燃煤機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組排放限制,其中氮氧化物排放濃度(質(zhì)量濃度,下同)不超過(guò)50mg/m3。

近年來(lái),一些地方提出了更高的排放標(biāo)準(zhǔn),北京市鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB11/139-2015)和鄭州市2017年大氣污染防治攻勢(shì)行動(dòng)方案要求新鍋爐NOx排放量低于30mg/m3。陜西環(huán)境保護(hù)廳要求省內(nèi)西安、寶雞等五市煤氣鍋爐進(jìn)行低氮排放改造,保證NOX排放低于30mg/m3。

《深圳市大氣質(zhì)量環(huán)境提高計(jì)劃(2017-2020)》要求新燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組設(shè)置低氮燃燒器和可選催化還原SCR脫硝設(shè)備,將NOX排放控制在15mg/m3以下,到2020年底全市現(xiàn)有燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組通過(guò)低氮燃燒器和SCR改造,將E級(jí)和F級(jí)發(fā)電機(jī)組NOx排放控制在25mg/m3和15mg/m3以下。

綜上所述,為了繼續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng),戰(zhàn)勝藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),中國(guó)在堅(jiān)持源頭防治的基礎(chǔ)上不斷提高污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

脫硝系統(tǒng)的超低排放改造是目前燃煤電廠嚴(yán)格控制NOx排放的主要措施,其主要集中在增加催化劑層數(shù)、低氮燃燒器改造、煙道流場(chǎng)優(yōu)化、噴霧調(diào)整等方面。

smn氮膜系統(tǒng)_氮氧化物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)_物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)

國(guó)內(nèi)許多燃煤企業(yè)通過(guò)完成低氮燃燒器改造降低NOx生成量,脫硝系統(tǒng)超低排放改造主要選擇填充備用層催化劑提高脫硝系統(tǒng)效率的方案,滿足NOx排放環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求,但通過(guò)增加催化劑使用量提高效率,脫硝出口NOx濃度分布不均勻,局部脫硝氨濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值和空氣預(yù)熱器堵塞嚴(yán)重等問(wèn)題氮氧化物監(jiān)測(cè)系統(tǒng),需要進(jìn)行脫硝診斷優(yōu)化試驗(yàn),根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行流場(chǎng)和噴霧優(yōu)化調(diào)整。

由于運(yùn)行狀況的復(fù)雜變化,離線脫硝診斷優(yōu)化調(diào)整的時(shí)效性難以長(zhǎng)期維持。上述脫硝系統(tǒng)超低排放改造的重點(diǎn)在于提高脫硝效率和達(dá)標(biāo)排放,而忽略了脫硝自動(dòng)調(diào)節(jié)控制質(zhì)量對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的影響。

許多學(xué)者對(duì)脫硝自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、提高SCR在線優(yōu)化水平進(jìn)行了相關(guān)研究環(huán)氧乙烷報(bào)警器,通過(guò)對(duì)噴射氨均衡優(yōu)化自動(dòng)控制,有效減少企業(yè)氨消耗量,節(jié)約單元運(yùn)行電力消耗,降低空氣預(yù)熱器堵塞風(fēng)險(xiǎn),提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性

SCR脫硝自動(dòng)調(diào)節(jié)控制的關(guān)鍵取決于獲得代表性強(qiáng)的SCR出口NOx濃度分布結(jié)果,結(jié)合鍋爐運(yùn)作的主要參數(shù),有效指導(dǎo)各區(qū)域噴氨調(diào)節(jié)優(yōu)化。但是,現(xiàn)有的NOx在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多采用單點(diǎn)或多點(diǎn)取樣混合后的測(cè)量模式,特別是煙道截面尺寸大時(shí),NOx濃度分布不均勻,單點(diǎn)測(cè)量結(jié)果代表性差,多點(diǎn)混合測(cè)量結(jié)果不能滿足噴射氨的區(qū)域調(diào)整控制和基于NOx濃度分布的精細(xì)噴射調(diào)整

因此,本文旨在滿足動(dòng)態(tài)噴氨分區(qū)調(diào)整和SCR運(yùn)行在線優(yōu)化需求,開(kāi)發(fā)SCR出口煙NOx濃度分布在線監(jiān)控系統(tǒng),在燃煤發(fā)電廠進(jìn)行應(yīng)用示范。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以顯著提高SCR運(yùn)行在線優(yōu)化水平,為企業(yè)建立控制和減少氨逃脫、空預(yù)器堵塞、鼓風(fēng)機(jī)消耗增加、腐蝕等風(fēng)險(xiǎn)的有效解決方案,提供重要的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支持。

由于SCR煙道是高溫、高濕、高粉塵的測(cè)量環(huán)境,煙道原位測(cè)量方式存在穩(wěn)定性差、可靠性低等問(wèn)題。因此,本系統(tǒng)采用煙氣采樣、預(yù)處理、再測(cè)量的方式,同時(shí)為了解決現(xiàn)有NOx在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量結(jié)果代表性差和多點(diǎn)混合測(cè)量結(jié)果不能滿足噴射氨的區(qū)域調(diào)整控制的問(wèn)題,本系統(tǒng)根據(jù)噴射氨的區(qū)域分布特征在a側(cè)和b側(cè)的煙道各分為5個(gè)采樣區(qū)域,每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)長(zhǎng)度不同的3個(gè)高溫采樣探針,共構(gòu)成30個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)格化采樣管道,有效地保證系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果

該系統(tǒng)主要由煙氣采樣、智能控制和煙氣濃度分析模塊等三個(gè)部分組成,如圖1所示。SCR出口待測(cè)煙在抽樣泵的作用下,在進(jìn)入人格化配置的高溫抽樣探針中,通過(guò)抽樣伴熱管道送到智能控制盤(pán),智能控制盤(pán)根據(jù)設(shè)定的邏輯控制模式,根據(jù)電磁閥控制切換到特定的測(cè)量管道后氮氧化物監(jiān)測(cè)系統(tǒng),測(cè)量煙流人冷卻器冷卻,最后送到煙分析儀

通過(guò)全巡回(a側(cè)和b側(cè))的檢查模式氮氧化物監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在20min內(nèi)依次獲得2側(cè)煙道共計(jì)30個(gè)檢查點(diǎn)的NO、O2、CO濃度,從而獲得煙道內(nèi)各氣體濃度全面分布的時(shí)空信息的單巡回(a側(cè)或b側(cè))的檢查模式,在10min內(nèi)依次獲得各煙道15個(gè)檢查點(diǎn)的NO、O2、CO濃度,從而獲得單側(cè)煙道內(nèi)各氣體濃度截面分布的時(shí)空信息另外,單側(cè)煙道15路采樣煙經(jīng)匯流管混合后,另一臺(tái)煙氣分析儀依次檢測(cè)獲得單側(cè)煙道NO和O2混合濃度值。

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