污染源在线监测系统(NOx)(2012-05-30)郭炜PPT格式课件下载.ppt
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的要求以及污染物排放量的计算。
数据处理子系统主要是完成测量数据的采集、存储、统计功数据处理子系统主要是完成测量数据的采集、存储、统计功能,并根据环保部门的要求的格式将数据传输到环保局相关能,并根据环保部门的要求的格式将数据传输到环保局相关部门。
部门。
喷入喷入NH3NH3锅炉催化剂阵列催化剂阵列空气加热器空气加热器催化剂单元催化剂单元催化反应器催化反应器脱硝系统入口脱硝系统入口NONOXX、OO22分析仪分析仪脱硝系统出口脱硝系统出口NONOXX、OO22、NHNH33分析仪分析仪图:
气体纵流方式反应器图:
气体纵流方式反应器烟气脱硝系统的监测:
烟气脱硝系统的监测:
烟气脱硝系统:
脱硫系统入口:
NOx,O2;
脱硫系统出口:
NOx,NH3,O2;
环保排放监测系统:
总出口:
颗粒物,颗粒物,SO2,NOx,(,(CO),),O2,温温度,压力,湿度,流量;
度,压力,湿度,流量;
二、二、氮氧化物连续监测系统原理氮氧化物连续监测系统原理CEMS基本技术基本技术v气态污染物气态污染物CEMS取样技术取样技术v气态污染物气态污染物CEMS分析技术分析技术气态污染物气态污染物CEMS取样技术取样技术气态污染气态污染物物CEMS取样技术取样技术稀释抽取法稀释抽取法直接抽取法直接抽取法直接测量法直接测量法烟道内稀释烟道内稀释烟道外稀释烟道外稀释冷冷-干法干法热热-湿法湿法点测量点测量线测量线测量v稀释抽取法就是使用无污染的干空气稀稀释抽取法就是使用无污染的干空气稀释样气至稀释混合气露点以下的一种抽释样气至稀释混合气露点以下的一种抽取检测方法取检测方法v稀释探头的工作方式通常为三种:
取样、稀释探头的工作方式通常为三种:
取样、反吹和校准反吹和校准稀释抽取法稀释抽取法(Dilution-Extractive)稀释抽取法稀释抽取法(Dilution-Extractive)稀释抽取系统(采样探头)稀释抽取系统(采样探头)为保证恒定的稀释比,采样探头使为保证恒定的稀释比,采样探头使用音速小孔。
当系统能够满足设定的最用音速小孔。
当系统能够满足设定的最小真空度要求时,音速小孔两端的压差小真空度要求时,音速小孔两端的压差将大于将大于0.460.46倍,此时通过音速小孔的气倍,此时通过音速小孔的气体流量将是恒定的,温度压力的变化将体流量将是恒定的,温度压力的变化将不会影响稀释比。
不会影响稀释比。
稀释气洁净系统稀释气洁净系统v稀释气需要免于油、颗粒物、二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的污染紫外荧光测量紫外荧光测量SO2SO2,化学发光测量,化学发光测量NOx;
NOx;
需要多个分析单元组合;
氧含量需单独配置采样系统或采用直接测量法;
测量数据需要转换成标准状态下的干态烟气数值测量数据需要转换成标准状态下的干态烟气数值;
样气传输不采用加热管线;
探头稀释用空气需严格控制;
99%,加热温度大于加热温度大于180。
采用。
采用不锈钢材质和聚四氟隔热管使其工作寿命大为增加。
不锈钢材质和聚四氟隔热管使其工作寿命大为增加。
直接抽取法气态污染物测量系统特点:
红外红外/紫外光吸收测量分析单元紫外光吸收测量分析单元;
一个分析单元可同时测量一个分析单元可同时测量SO2SO2、NOxNOx、CO2CO2、COCO;
可将测氧(可将测氧(O2O2)单元与红外单元共同置于同一分析仪内;
)单元与红外单元共同置于同一分析仪内;
测量数据为标准状态下的干态烟气数值测量数据为标准状态下的干态烟气数值,数据直观;
,数据直观;
样气传输采用加热管线(样气传输采用加热管线(120120以上);
以上);
预处理系统复杂;
要求密封性好。
直接测量法直接测量法直接测量法气态污染物测量系统直接测量法气态污染物测量系统通常采用差分吸收光谱原理的分析仪通常采用差分吸收光谱原理的分析仪;
不需要采样和预处理系统,结构简单。
测量测量NOxNOx通常需要配置电化学法插入式仪表;
通常需要配置电化学法插入式仪表;
氧含量通常采用氧化锆直接测量法;
温度、压力的变化会显著影响分子吸收能量的效率,需要随温度、压力的变化会显著影响分子吸收能量的效率,需要随时进行温度时进行温度压力的修正;
压力的修正;
探头的防护十分重要;
通常不能在线校准零漂和量漂;
直接测量法气态污染物测量系统特点直接测量法气态污染物测量系统特点气态污染物气态污染物CEMS分析技术分析技术v紫外荧光紫外荧光v化学发光化学发光v非分散红外非分散红外NDIRv紫外吸收紫外吸收v紫外差分紫外差分DOASv定电位电解定电位电解取取样方法方法二氧化硫二氧化硫氮氧化物氮氧化物稀稀释取取样法法紫外紫外荧光光化学化学发光光直接抽取法直接抽取法非分散非分散红外外非分散非分散红外外非分散紫外非分散紫外定定电位位电解解定定电位位电解解直接直接测量法量法DOASDOAS紫外吸收紫外吸收气气态污染物染物CEMS主要分析方法主要分析方法三、三、逃逸氨(逃逸氨(NH3)的测量)的测量喷入喷入NH3NH3锅炉催化剂阵列催化剂阵列空气加热器空气加热器催化剂单元催化剂单元催化反应器催化反应器脱硝系统入口脱硝系统入口NONOXX、OO22分析仪分析仪脱硝系统出口脱硝系统出口NONOXX、OO22、NHNH33分析仪分析仪图:
出口NH3浓度:
被控制在3ppm以下脱硝装置的控制实例脱硝装置的控制实例脱硝入口NOx:
350ppm确定NH3喷入量目标值脱硝出口(目标)Nox:
75115ppmNH3:
3ppm以下Case1NOx:
120ppmNH3:
0.1ppm建议增加建议增加NH3Case2NOx:
4ppm建议增加建议增加NH3(具有腐蚀性具有腐蚀性)脱硝效率降低脱硝效率降低须对脱硝装置进行整体维护须对脱硝装置进行整体维护Case3NOx:
65ppmNH3:
4ppm建议减少建议减少NH3可以为确定整体维护时间提供依据可以为确定整体维护时间提供依据可以综合判断并调整可以综合判断并调整NH3喷入量喷入量可是实际上出口的浓度为下面的情况时控制控制NH3喷入量的目的喷入量的目的v在脱硝出口的NH3浓度目标:
3ppm以下NH3多多NH3适量适量NH3少少NHNH33的消耗量增加的消耗量增加热交交换器的效率器的效率变差差运行运行费用增加用增加因因NHNH44HSOHSO44析出造成的腐析出造成的腐蚀为了保证逃逸氨在合适范围内为了保证逃逸氨在合适范围内需对脱硝出口逃逸氨进行高精度测量需对脱硝出口逃逸氨进行高精度测量3ppm的高灵敏度分析仪是必要的的高灵敏度分析仪是必要的NO脱硝效率下降脱硝效率下降产生违反产生违反NO排放标准的风险排放标准的风险如果如果SO2的浓度高的浓度高、有可能与有可能与NH3发生反应发生反应NH44HSO44的问题De-NOxAHEPNox/O2Nox/O2逃逸NH3喷入NH3200Ambientair350250化学反应化学反应4NO+4NH3+O24N2+6H2ONO2+NO+2NH32N2+3H2OBoiler如果在这里残留了大量的NH3?
NH44HSO44的问题De-NOxAHEPNOx/O2Nox/O2SlipNH3喷入NH3200Ambientair350250化学反应!
NH3SO3NH4HSO42NH3+SO3+H2ONH4SO4Boiler另外、NH4HSO4中的H与烟尘中的金属元素(Al)发生反应、生成AI(NH4)(SO4)2附着在热交换器和管道上,很难除去NH44HSO44的问题烟气350烟气250大气200来自De-NOx热交换器NH44HSO44的问题Fluidgas350烟气25020200FromDe-NOx断面图烟气NH4HSO4阻塞管道因清扫而造成设备不能正常运行NH4HSO4的腐蚀性设备使用寿命变短热交换器的热交换效率下降关于测量关于测量NH3的方法的方法v手工分析手工分析v自动连续分析自动连续分析直接法直接法v紫外吸光法(紫外吸光法(209nm)、)、使用氘灯使用氘灯v红外吸光法红外吸光法(910m)v激光吸光法激光吸光法间接法间接法v在采样点、将定量的在采样点、将定量的NH3氧化或者还原,然后通过反应前后的氧化或者还原,然后通过反应前后的NO浓度差导出浓度差导出NH3浓度的方法浓度的方法关于测量关于测量NH3的方法的方法测量原理量程重现性响应速度直接法紫外吸光法0-20ppm1%3060秒红外吸光法0-500ppm1%3060秒激光吸光法0-30ppm0-30ppm1%6秒以下间接法化学发光法0-10ppm0-10ppm0.51%90秒以下针对高烟尘的措施针对高烟尘的措施OpticalpathlengthOpticalpathlength1m1m10m10mDustconcentrationDustconcentration3004800mg/m33004800mg/m330480mg/m330480mg/m3EX)OpacityEX)Opacity分析分析仪(吸光度吸光度仪)的可的可选择的的测量量程取决于烟量量程取决于烟尘量和光路量和光路长PlantgenerationsizePlantgenerationsize600MW/hour600MW/hourDiameterofductDiameterofduct10m10mDustconcentrationDustconcentration20-40g/Nm320-40g/Nm3MoistureMoisture15-20%15-20%FlowspeedFlowspeed1300000-6100000Nm3/h1300000-6100000Nm3/hSO
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