优化脱硝过程

二极管激光分析仪LS4000。氨氧氧氧氧氧氧氧化物测量。

在燃烧期间 - 所有行业领域最受欢迎的工业过程之一 - 燃料中的化学能，如天然气，煤或油，通过氧化转化为热量。热量是广泛的生产过程所必需的，例如燃煤发电厂的电力生产。烟气有一系列空气污染物，对环境和人员有害。

随着环境保护的持续敏感性，空气污染物的减少在国际上获得了政府的关注。除了另外的氮氧化物（NOx），其包含氮二氧化氮（没有₂）和氮氧化物（NO）被认为是环境损伤的主要原因。因此，其排放受国家和超法法规的限制。

以遵守排放限制，应用了各种措施，通常可以分为初级和次要措施。

• 初级措施旨在避免在燃烧过程本身期间的NOx的发展
• 相比之下，在烟气排放到环境之前，次要措施取出污染物

由于主要措施倾向于具有不充分的效率水平，因此烟气处理系统的次要措施通常在实现排放限制的关键作用。

烟道气处理系统的一部分，其中发生氮氧化物的分离是脱硝单元（参见图1）。

图1。DENOX单元作为燃煤植物实例的烟气处理的一部分。

测量任务 - 氨滑动测量

如图1所示，来自锅炉的废气进入DENOX单元，其中通过化学反应除去氮氧化物。

对于这种无缺口的化学品去除₂，还原剂，例如氨（NH_3.），喷射到单元上的顶部空间或上游的烟道气中。

基于NO / NO不断调节注射氨的浓度₂浓度在废气中。即使标准原理相同，次要措施也可以分为两种类型。

经常使用的技术是选择性催化还原（SCR），其利用催化剂加速氮氧化物的还原。

相反，替代的选择性非催化还原（SNCR）不利用催化剂，但需要更高的过程气体温度。

由于所需的过程温度较低，减少超过95％，SCR重复首选技术。

在SCR的情况下，氨和烟道气的混合物通过催化剂，其中氮氧化物在SCR催化剂上降低以产生基本氮和水蒸气。下游到SCR单元，刚刚很少NOX和NH_3.分子存在。

残留的NH._3.出口处的浓度称为氨滑动，其连续监测（参见图1）。

为什么这种测量对工厂运营商很重要？

总体而言，SCR和SNCR DENOX单位后氨滑动测量的动机是多样的。

• 首先，测量有助于植物运营商在具有足够氨的氨基阶段的NOx的氨阶段之间的折衷和同时氨消耗和氨湿的折射率之间的折衷。这允许减少还原剂的相关操作成本，但仍然符合排放法规。
• 其次，氨滑动有助于建立SCR单元中催化剂再生的最佳时间点。如果在未改变的条件下氨滑动的趋势增加，这是催化剂活性正在下降的指标。

DENOX单位的氨滑动测量。

• 第三，监测氨滑动是至关重要的，因为它可能对下游设备产生有害影响。app亚博体育在Denox出口后，未使用的氨与烟气中存在的酸性气体成分反应。这导致氨盐的产生，其中纯硫酸铵尤其导致问题。由于DENOX单元下游的温度下游，二硫酸铵在下游设备（例如空气预热器）的表面上收集，导致增加压降或在设备的最坏情况下堵塞。app亚博体育此外，氨二硫酸盐与来自烟道气的水的组合也可以导致下游设备的腐蚀。app亚博体育
• 最后，多余的氨可以污染粉煤灰，其经常作为副产物作为副产物出售。如果超过质量限制，则不能再出售灰分。这等于影响行动总盈利能力的财务损失。

要得出结论，该测量使操作员能够

• 提高脱硝过程的效率和
• 最小化由过量氨造成的下游问题，维护工作和相关成本。

SCR过程的示意图。

应用反硝化技术

通常的工艺条件和测量范围依赖于应用的脱氮技术（即SnCr或SCR）。在SCR的情况下，测量范围通常在百万百万（PPM）范围内，并且SCR的通常条件在表1中示出。对于SNCR，氨滑动和相关测量范围通常更高。除了NH._3.，可选的h₂o通常另外进行测量。

传统上使用技术

从历史上看，频繁采用间接差动技术 - 已经应用于该测量任务。然而，由于其粘性和反应性行为，氨很难测量萃取。它可能在样品处理系统中丢失或导致由于氨盐的形成而导致管子堵塞。由于通常的测量范围是少数[PPM]，因此需要具有更高灵敏度的测量技术。

ABB的解决方案

ABB的LS4000是一种原位交叉堆叠分析仪，应用可调谐二极管激光吸收光谱（TDLA）的非常选择性，光学测量原理。该装置具有具有激光光源的发射机单元和具有照片检测器的接收器单元，通过接线盒连接，该接线盒包括包括模拟输出和电源的所有接口。

高度选择性测量几乎是无交叉干扰

光学测量标准可调谐二极管激光吸收光谱（TDLA）允许直接，几乎交叉干扰的自由测量。由于激光束的窄光谱线宽和窄扫描窗口，仅扫描目标测量部件的吸收线。因此，实现了测量的高选择性和准确性，这实现了低PPM级NH的要求_3.测量。

快速直接

由于LS4000在该过程（原位）上安装，因此不需要在萃取系统中使用的示例传输和调节，如图所示，因此不需要。这妨碍了样品系统中的氨的损失，并最大限度地减少了样品处理组件的维护工作。此外，LS4000通过在管道上测量，可以通过测量局部浓度斑点（例如由于催化剂效率的不均匀性），保证更多代表性测量。

安全，紧凑且容易

此外，LS4000的紧凑和轻质外壳使LS4000无响应振动，使LS4000更容易处理。由于其长期稳定性，降低了校准的维护工作。

清洁煤电厂。

二极管激光分析仪LS4000。

表格1。NH的典型工艺条件_3.滑动（SCR）。

	二极管激光分析仪LS4000
测量范围	NH.3.：0 ... 10至0 ... 50 ppm H2O：0 ... 30到0 .... 40 Vol％
工艺温度	250 ... 400°C（482 ... 752°F）
工艺压力	980 ... 1040 mbar abs。
粉尘负荷	<5 g / m3.
典型的开放路径长度	2 ... 5米（6.6 ... 16.5英尺）

此信息已采购，从ABB测量和分析提供的材料进行审核和调整。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问ABB测量和分析。