鍋爐中氮氧化物的形成與監(jiān)測

工業(yè)燃煤鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的地位和重要性盡人皆知。但同時，全行業(yè)所耗用的能源量之大，煙塵、二氧化硫、二氧化碳、氧化物排放量占全國相應(yīng)排放量比例之高的現(xiàn)狀，不僅說明現(xiàn)工業(yè)燃煤鍋爐行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保指標(biāo)與建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的目標(biāo)有較大差距，而且充分說明行業(yè)節(jié)能潛力巨大。

NOX的形成：

氮氧化物：NO,NO2，N2O,N203，N2O4，N2O5等，但是在燃燒過程中形成的氮氧化物，幾乎全是N0，N02。通常情況下吧這兩種氮的氧化物稱之為NOX。煤炭、天然氣、重油等天然礦物染料在燃燒中 產(chǎn)生的氮氧化物中，NO占90%左右，其余的為NO2。

NOX的危害：

氮氧化物的危害巨大：（1）危害人的身體健康。（2）危害森林和作物的生長。（3）對全球氣候變化影響重大以及對高空臭氧層帶來嚴(yán)重的破壞。

      燃燒過程中形成的NOX按其分類可分為：熱力型NOX,快速型NOX,燃料型NOX。下圖主要介紹熱力型NOX的生成機(jī)理。

           面對如此嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和在線連續(xù)監(jiān)測的需求，原來適用于高濃度煙氣監(jiān)測、煙氣分析儀已經(jīng)很難準(zhǔn)確及時的測量超低排放條件下污染氣體的濃度。新澤推出了一款 針對國內(nèi)外環(huán)保、工業(yè)控制現(xiàn)場在線SUV-100紫外煙氣分析儀。該分析儀基于紫外吸收光譜技術(shù)和化學(xué)計量學(xué)算法，能夠測量SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等氣體的濃度，具有測量精度高、可靠性高、響應(yīng)時間快、適用范圍廣等特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于環(huán)保在線監(jiān)測、工業(yè)控制、安全 監(jiān)測等場合。

    因?yàn)樽贤饩€不易受到水分子的吸收，所以可以直接對經(jīng)過過濾除塵的潮濕煙氣進(jìn)行分析，基于多通道光譜分析技術(shù)(OMA)和差分吸收光譜算法（DOAS）等，能夠同時測量多種氣體組分如SO2、NOX等，廣泛應(yīng)用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)過程氣體分析系統(tǒng)中。

    DOAS紫外核心思想將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩部分?？熳儾糠峙c氣體分子結(jié)構(gòu)和組成的元素有關(guān)，是分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵、水汽、背景氣，及測量系統(tǒng)的變化等因素有關(guān)，是干擾部分。DOAS采用快變部分計算被測氣體的濃度，測量結(jié)果不受干擾，準(zhǔn)確性高。SUV-100紫外光譜氣體分析儀同時采用獨(dú)特的DOAS算法和PLS算法相結(jié)合的處理方式，消除了煙塵、水汽、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統(tǒng)波動對測量結(jié)果的影響，保證了測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

 儀器構(gòu)成SUV-100煙氣分析儀由光源、氣體室、光譜儀、HMI模塊、接口板、氧傳感器模塊（或氧化鋯模塊）、溫度傳感器等部件以及擴(kuò)展模塊（CO檢測、CO2檢測）組成：

 其中：

光源：可產(chǎn)生檢測需要的190-500nm紫外光。其關(guān)鍵參數(shù)為光源壽命和可用紫外光波長范圍，分析儀采用高性能、長壽命紫外脈沖氙燈；

氣體室：也稱流通池，被測氣體將恒定的流量流過，吸收紫外光，以便獲取吸收光譜。其關(guān)鍵參數(shù)為光程和耐腐蝕能力；

光譜儀：接收來自氣體室的氣體吸收后的紫外光，實(shí)現(xiàn)分光及光譜采集。關(guān)鍵參數(shù)為靈敏度（特別是紫外波段）、分辨率和溫漂；

氧傳感器：采用電化學(xué)手段，測量氧氣濃度；

溫度傳感器：采集樣氣的溫度和壓力，用于將測量成分濃度轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下的濃度；

HMI模塊：實(shí)現(xiàn)通過吸收光譜計算成分濃度的化學(xué)計量學(xué)算法，以及人機(jī)交互；

接口板：提供開關(guān)量、模擬量輸入輸出，提供RS232、485等通訊接口。 

        新澤TK系列煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。