脱硝工艺的气体排放在线监测方案

为何需要监测脱硝过程?

我们可以采用不同的方法将NOx转化成危害性更小的气体物质,减少NOx的排放。通常我们将此过程统称为脱硝。而在脱硝系统前后分别对NOx进行监测,可以让我们了解脱硝系统的功效。由于在脱硝过程中需要注入NH3或是尿素,所以需要对脱硝过程后残留的NH3进行监测,以保证最终的排放浓度在排放标准以内。在线监测系统的数据不但可以向相关部门汇报,而且可以直接作为脱硝过程中的过程控制参数。

脱硝的应用

基本上,任何燃烧过程都会产生NOx。但最主要的污染源还是发电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂以及化肥厂。

有很多种方式可以减少NOx的排放,如废气再循环、通过注入水而降低燃烧温度或低氮燃烧。而最有效的方法就是通过脱硝系统将NOx转化成其它危害性更小的气体物质。关于这一点,有很多不同的系统和供应商,但他们所采用的无非都是SCR或SNCR的方式去减少NOx。

SCR  选择性催化还原

选择性催化还原过程:让NO与NH3在催化剂的表面产生选择性反应。大多数含NO的NOx都会发生如下化学反应。

SCR方法通常选择温度范围是300-450℃,而催化剂成分需要根据温度选择。NOx的处理效率相当高。

SNCR 选择性非催化还原

SNCR过程要求温度达到800-1100℃,接近锅炉的温度。NH3、尿素或其它处理剂被直接注射到炉膛内的高温燃烧气体中。

监测方案:

OPSIS 根据用户的不同需求量身定做解决方案。由于NH3是一种很活跃的气体,在采样过程中会发生化学反应,所以不适用抽取法类型监测系统。最可靠而且准确的监测方案应该是现场在线监测系统,即光路贯穿管道,监测气体在自然排放的情况时的浓度。OPSIS提供了两种不同的在线监测系统,用户可以根据不同的应用和需求进行选择。

如果仅仅是测量NOx,我们可以采用传统的稀释采样监测系统,分析仪和采样系统集成为一体。稀释采样监测系统适用于小型锅炉、柴油机或是轮船等。

Opsis UV DOAS 系统

传统DOAS(差分式吸收光谱仪)多路气体监测系统,典型的应用是脱硝之前监测NOx(NO+NO2)和脱硝之后监测NOx及NH3。一台分析仪通过分配光纤的多路器可以同时监测用六条光路监测六条管道。

同时DOAS系统可以很容易地升级到监测其它气体,如SO2、Hg、H2O以及CO2等。

Opsis系统,可以提供RS232/485通讯,采用标准的工业协议(如Siemens, Allen Bradley,Modbus等等),与工厂既有的过程控制系统整合为一体;或者客户/服务器模式采用LAN;或者简单地输出模拟量。

分析仪每年的校准漂移小于4%,不需要频繁地校准。

Opsis激光分析系统

Opsis监测系统,快速的响应和无须采样系统等特点,特别适用于过程控制的现场监测,尤其适用于仅仅监测残留NH3。一台LD500分析仪可以同时监测多达8条管道,具有0.5ppm(1米监测光路)的最低检测限和小于1s的响音时间等优异性能。

分析仪也可以监测水蒸汽。另外,同台分析仪内增加激光模块,也可以监测CO、CO2、HF和HCI等。

小型稀释采样分析系统

Opsis M1040系统使用传统化学发光法结合稀释采样系统来监测NOx。稀释采样系统的采样探头安装在烟囱的外侧,易于维护。采样探头里,用清洁和干燥的空气来稀释抽取的样气。用化学发光法分析稀释后的低浓度气体。

M1040分析仪整合系统为一体。包括一个微处理器来处理取样和稀释,同时分析NOx。

可选择的M1042分析仪可以连接到两个独立的采样探头,形成同时监测两条烟囱/管道NOx的高性价比方案(实例:脱硝之前和之后)。

M1040/1042整合了探头,采样管和分析仪。整个系统运转仅需要待测气体管道上一个法兰安装孔、电源和干净的仪表使用的稀释气体。这套监测设备比较适合监测较小的锅炉和柴油发电机/发动机的废气排放。遵照新的监测标准,M1040 提供一个极好的监测方案,监控大型货船的NOx排放情况(当在海港的时候)。

为什么选用Opsis系统

● 一套多组分系统可以监测脱硝工艺中的所有待测成分。

● 快速而准确地监测氨。

● 现场监测(没有采样系统),排除了采样过程中化学反应/吸收导致分析结果失真的情况。

● 一台分析仪可以监测多条烟囱或管道,提供性价比更高的解决方案。

● 快速的响应时间,对于高效率的生产过程的回馈和控制是必需的。

● 系统整合一些工业协议(如PLC/DAS等)。

● 功能强大的软件可以用作数据的采集、显示和生成报表。

● 校准使用标准气体,不需要气体校正器/稀释系统。

● 多年的脱硝在线监测系统应用经验。

● 国际认可。