Азотните оксиди, съдържащи се в димните газове на котлите за изгаряне на въглища, са важен прекурсор на замърсяването на въздуха, а контролът на общите емисии на димни газове от процеса на изгаряне на въглища е фокусът на националните регулации за опазване на околната среда. Технологиите за селективна каталитична редукция (SCR) и селективна некаталитична редукция (SNCR) са основните технологии за денитриране на димните газове в момента. Чрез инжектиране на амониак или урия в димния газ, основният му компонент NH3 реагира химически с азотните оксиди, генерирайки екологично безопасни N2 и H2O. За да се постигне оптимална ефективност на пръскването на амониак и да се намалят емисиите и консумацията на NH3, трябва да се наблюдава концентрацията на остатъчни NH3 в димния газ в реално време. Обикновено мониторингът на изпускането на амониак се монтира в края на редукционната реакция след инжектирането на амониак (бележка по-долу).

Диаграма на процеса на денитриране на типична въглищна електроцентрала SCR

Проблеми с традиционните методи за онлайн анализ на амониак
Димовият канал се използва за директен монтаж, високо изискване за точност на отварянето на димовия фланц, при тежки условия на монтаж, като вибрация, разширяване и свиване на димовия канал, точността на светлината на инструмента е трудна за постигане на изискванията за използване, директно влияе върху стабилността и точността на системата.
Системата за онлайн анализ на място не е достъпна за проверка и калибриране
Наличието на абсорбционния спектър за близкия инфрачервен анализ на NH3 е тесно, абсорбционните върхове са малки и са уязвими към смущения от други газови компоненти.
Долна граница за измерване на прибора за близко инфрачервено анализиране NH3 1 ppm с ниска резолюция

Настройваема полупроводникова лазерна абсорбционна спектрология (TDLAS)

В момента ефективният и рентабилен метод за откриване на изпускане на амониак при висока температура е методът за откриване TDLAS. TDLAS е по-предпочитан от потребителите поради по-малко уязвими компоненти и други причини, като не се изисква разреждане на пробата. Основният му принцип е да се настрои специфична дължина на вълната на полупроводниковия лазер, така че да премине през линията на абсорбцията на измервания газ, след като се абсорбира от газа, предаваната светлина се получава от фотоелектронния детектор, чрез блокирания модул за усилване се извлича хармоничната компонента на предавания на спектъра и се отразява информацията за концентрацията на измервания газ.

Шанхай интеграция QCL-TDLAS технологични предимства
Шанхайската група използва технологията QCL-TDLAS, чиято целева спектрална линия е най-силният пик на абсорбция на молекулите амониак в средния инфрачервен диапазон. Изследванията по молекулярна спектрография показват, че инфрачервената абсорбционна линия в молекулата на амониак е десетки пъти по-силна от близката инфрачервена абсорбционна линия и при същите условия на измерване точността на откриването може да достигне до ниво ppb, което е десетки пъти по-голямо от близката инфрачервена TDLAS. Компанията е революционно приела водещия международен полупроводник QCL като лазерен източник, съчетавайки стабилен и надежден оптичен дизайн и ексклузивна технология за обработка на сигнали, така че технологията за оптично сензориране TDLAS да постигне безпрецедентна точност и стабилност, за да се справи с лошата стабилност на амониака в близки инфрачервени измерватели и ниската точност, които могат напълно да отговорят на търсенето на пазара.

Контраст на интензивността на абсорбционния спектър на молекулите на амониак в близко инфрачервено (в синя рамка) и средно инфрачервено (в червена рамка)

Предимства на продукта

Разрешаване на големите сечения на системата за лазерен анализ на място и изкривяването на детекцията на димовите канали с микроконцентрация; Неточност на светлината, предизвикана от димовите пътища вибрации, промяна на температурата на околната среда и други фактори, причиняващи промяна на напрежението в димовите пътища; Високият прах и високата влага на лазерното откриване влияят на лазерната предаваност; Дъмен газ прах и корозивен газ се абсорбира на повърхността на лещата, причинявайки фокусиране на лещата, скалиране на лазерното откриване; Проблеми с приложението като онлайн калибриране не са възможни.
Методът за измерване на лазерното извличане използва метода на извличане на проби, за да се извади димният газ от димния канал и след премахване на прах и пречистване да влезе в камерата за анализ на газа, като се използва технологията TDLAS за откриване. Процесът на вземане на проби се придружава от топлина и данните за концентрацията на газа за измерване са истински и надеждни. Устройството може да бъде калибрирано и нулирано със стандартно откриване на газове. Ефективно се избягва влиянието на димовите вибрации, топлинното разширение и други фактори върху лазерното откриване. Подходящ за мониторинг на източници на замърсяване на димни газове при тежки околни условия и сложни условия на работа.
Структурата на системата улеснява по-късната поддръжка, калибриране, почистване и разширяване на функциите

Шанхай интегриран QCL-TDLAS в сравнение с общата технология за откриване на NH3

Технически параметри

Принцип на измерване Второ поколение високоточно квантово каскадно лазерно абсорбиране (QCL-TDLAS)

Технически показатели

Диапазон от 0 до 10ppm, 0 до 100ppm (допълнителни опции)
Време на отговор ≤10s
Линейна грешка ≤±1% F.S.
Повторяемост ≤1% F.S.
Мащаб на дрейф ≤ ±1% F.S./полугодина
Долна граница за откриване 0.01ppm
Калибриране / цикъл на поддръжка ≤ 2 пъти годишно
Време за загряване ≤30 минути
Процент на аномални данни ≤ 1 път/полугодина
Устойчивост на вибрации ≤7 mm / s (може да издържи на обикновени вибрации)
Вграден капацитет за съхранение на данни 8 GB, 2 години непрекъснато съхранение на данни при нормално работно състояние

Условия на работа
Захранване 200-240 VAC 50Hz
Сгъстен въздух за чисти прибори
Температура на околната среда -10 ° C ~ 50 ° C (без кондензация)
Температура на димния газ 100-600°C
Разход на енергия <1.5KW

Предварителна обработка

Размери на продукта 1700 × 600 × 600 мм (височина × ширина × дълбочина)
Начин на обработка Директно извличане (топло-влажен метод)
Поток на проби Без специални изисквания
Температура на пробата ≥ 180 ℃ (без студена точка)
Съдържание на вода без кондензация
Филтриране на прах Точност на филтриране < 0,5 μm
Операционен интерфейс Взаимодействие между човек и машина (HMI)
Клас на защита IP54

Интерфейс сигнал

Аналогов изход 2 изхода 4-20mA (изолиране на максимално натоварване 750Ω)
Цифров изход Стандартен RS485 Modbus, опционален Ethernet
Реле изход 3 изхода

Инсталиране

Начин на монтаж Наземен монтаж
Фланца за прибиране на проби DN65 PN16 (GB HG20592-97)

Индустриални приложения

Процес на обезнитриране на топлинни електроцентрали

Процес на обезнитриране на циментна ротационна печ
Завод за изгаряне на отпадъци