基于PIMs技术的多点在线式氨逃逸检测系统在燃煤电厂的应用

基于 PIMs 技术的多点在线式氨逃逸检测系统在燃煤电厂的应用摘要:氨逃逸是反映燃煤电厂 SCR 烟气脱硝系统运转性能情况的关键参数由于国内燃煤电厂粉尘含量高、氨逃逸分布不均等原因，氨逃逸率检测存在一些问题本文对氨逃逸测量方法进行对比分析，介绍了一种基于 PIMs 术的多点在线式氨逃逸检测系统及在某电厂的应用情况，为脱硝系统喷氨量提供调整依据氨逃逸是燃煤电厂 SCR 烟气脱硝运转的关键控制参数，其控制不当将会导致空预器堵塞腐蚀、烟气阻力损失增大、氨气吸附在飞灰中造成环境污染等问题。实际运转中受脱硝催化剂性能、烟气条件波动、流场偏差等因素的影响，往往造成氨逃逸超标。因此，实时、在线、精确测量氨逃逸率，是脱硝装置安全、稳定、高效运转的重要保障。本文介绍的基于 PIMs 技术的多点在线式氨逃逸检测系统，采纳多点在线式激光光谱技术，实现对氨浓度的快速、准确和多点测量。1 测量原理基于 PIMS 技术的多点在线式氨逃逸监测系统采纳伪原位检测系统(Pseudo In- Situ Measurement system)，该系统的光学监测端集成了所有的采样、检测组件于一体，直接安装在烟道上。氨逃逸监测系统主机与光学监测端系统是通过光纤和同轴电缆连接的，没有传统的采样管线，烟气通过插在烟道中的取样探杆被直接抽取到高温检测池，所有气体接触部分温控在 300 度左右以防止 ABS(硫酸氢按)生成，取样探杆采纳特别的镀膜技术，材质为 316L，杜绝了氨气吸附问题，检测完的样气返回烟道以满足环保要求，形式和功能上近似于原位检测，称之为伪原位检测。图 1 伪原位光学监测端原理图2 氨逃逸测量方法对比分析目前氨逃逸主要的测量方式有可调谐激光吸收光谱(TDLAS)式，其中分为激光原位对射式、直接抽取式等。2.1 原位对射式脱硝系统原烟气烟尘含量高达 30-100g/m3，对射式氨逃逸监测系统光束无法穿透或者穿过非常微弱，影响分析的精度，从而影响测量结果的稳定性与准确度。锅炉负荷常常变化导致光束偏移，降低监测精度，增加维护量。2.2 直接抽取式就地气体有预处理系统，采样管伴热温度不超过 1800C ,ABS(硫酸氢铵)在采样管线中快速生成，导致采样管线中 NH3 部分损失。2.3 原位对射式、直接抽取式氨逃逸监测系统光程都在 1-2 米，灵敏度在~1-2ppm，无法满足。0 一 3ppm 的 NH3 浓度监测要求。脱硝烟道内流场紊乱，NH3、 SO2、NOx 分布不均匀，单点测量没有代表性，不能反映整个烟道真实的氨逃逸分布情况。2....