淺析：氨逃逸的激光測量技術(shù)

激光光譜測量技術(shù)又分為原位式安裝測量法和抽取冷凝測量法。

 

 1 原位式安裝測量法

 

原位式安裝測量法利用發(fā)射端發(fā)出一束光源( 如紅外光或紫外光) 穿過被測介質(zhì)，根據(jù)其另一端接收或反射的情況進(jìn)行測量。縱觀國外脫硝技術(shù)發(fā)展歷程，原位式安裝測量法的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但在實(shí)際應(yīng)用上還存在以下幾個(gè)方面的問題。

 

( 1) 由氨逃逸檢測裝置的測點(diǎn)位于電除塵器前，煙氣中粉塵量大、儀表的激光透射率不足，無法準(zhǔn)確測量。

 

( 2) 為解決在煙氣流動(dòng)通道中透射率不足的問題，很多原位式分析儀采用了斜角安裝的方式。由于煙道在斜角處的流動(dòng)性不強(qiáng)，存在煙氣流場分布不均等問題，加之儀表的激光光程短，使得測量數(shù)據(jù)忽高忽低，測量效果較差。

 

( 3) 分析儀包括發(fā)射端和反射端，振動(dòng)、熱膨脹或沉降等原因會(huì)造成發(fā)射端與反射端不在同一直線上，出現(xiàn)激光對(duì)射不準(zhǔn)、儀表無讀數(shù)或數(shù)據(jù)跳變等情況，影響儀表的正常使用。

 

( 4) 煙氣通道粉塵含量大，分析儀的發(fā)射端與反射端探頭表面容易積灰，造成發(fā)射端與接收端鏡片堵塞，增加維護(hù)量( 維護(hù)周期一般為 1 ～ 2 周) 。

 

( 5) 原位測量需要對(duì)激光進(jìn)行反射，而反射鏡片就安裝在探入煙氣通道內(nèi)部的分析儀前端，煙氣通道內(nèi)溫度變化頻繁會(huì)導(dǎo)致分析儀前端密封元件產(chǎn)生形變，容易使儀表前端鏡片磨損，分析儀的正常運(yùn)行需要頻繁更換鏡片，鏡片壽命最多為 3 個(gè)月，更換費(fèi)用在 2 萬 ～ 4 萬元/次，一般每臺(tái)機(jī)組 1 年的維護(hù)費(fèi)在8 萬 ～ 16 萬元，分析儀后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。

 

2 抽取冷凝測量法

 

抽取冷凝測量法首先將樣氣經(jīng)過一級(jí)預(yù)處理裝置，濾除煙氣中的粉塵和水汽。其取樣點(diǎn)的選擇比原位式安裝測量法靈活，受煙道尺寸和布置的限制少，不足點(diǎn)是含高濃度粉塵的樣氣在探頭部分進(jìn)行過濾時(shí)，煙氣中的 NH3會(huì)被粉塵吸收掉一部分，使所測數(shù)值偏低，部分機(jī)組只能觀察其變化趨勢。在沒有修正曲線時(shí)，該測量安裝法無法反推實(shí)際煙道中準(zhǔn)確的 NH3含量。另外預(yù)處理裝置的管路電伴熱要求持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，如果電伴熱不能長期保證可靠的加熱，將導(dǎo)致煙氣取樣管路發(fā)生結(jié)露，影響測量結(jié)果。

 

3 化學(xué)發(fā)光法測量技術(shù)及存在的問題

 

化學(xué)發(fā)光法測量通過對(duì)多通道測量數(shù)據(jù)的對(duì)比將得出 NH3含量，見式( 1) —( 3) 。其在應(yīng)用上主要存在以下問題。

 

( 1) 相對(duì)于激光光譜測量法，化學(xué)發(fā)光法測量精度相對(duì)較高，但分析儀表位置的選擇往往對(duì)測量結(jié)果影響較大。

 

( 2) 對(duì)比國內(nèi)一些電廠的應(yīng)用情況發(fā)現(xiàn)，化學(xué)發(fā)光法分析儀需定期進(jìn)行校準(zhǔn)，受 NO － NO2－ NH3轉(zhuǎn)化效率、溫度條件等因素影響的較大。

 

( 3) 化學(xué)發(fā)光法測量系統(tǒng)復(fù)雜，傳感器等易損易耗件多，維護(hù)量大且運(yùn)行成本較高。

 

( 4) 多通道內(nèi)的樣氣可能存在交叉干擾。

 

( 5) 樣氣管路多且復(fù)雜，樣氣中存在 NO，NO2，SO2，CO 等刺激性或有毒氣體，對(duì)操作要求高，維護(hù)人員操作不當(dāng)可能吸入有毒氣體。

 

( 6) 樣氣中粉塵含量高，容易造成取樣管路及分析儀反應(yīng)室管路堵塞，因此該方法需要對(duì)樣氣進(jìn)行稀釋，一般稀釋至 50 :1 或 100:1，但降低管路堵塞風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)將增加測量難度。