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| 火电站 水泥厂逃逸氨在线检测系统 1 概述 氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物 NOx 有多种不同 形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和 N2O5，其中 NO 和 NO2 是重要的大气污染物。 研究表明，氮氧化物的生成途径有三种：（1）热力型 NOx，指空气中的氮气在高温 下氧化而生成 NOx；（2）燃料型 NOx，指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解， 继而进一步氧化而生成 NOx；（3）快速型 NOx，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢 离子团如 CH 等反应生成 NOx。在这三种形式中，快速型 NOx 所占比例不到 5％；在温度低于 1300℃时，几乎没有热力型 NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx 主要通过燃料型 生成途径而产生。控制 NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措 施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的 NOx 生成量；二次措施是将已经生成的 NOx 通过技术手段从烟气中脱除。 2 脱硝技术介绍 降低 NOx 排放主要有两种措施。 一是控制燃烧过程中 NOx 的生成，即低 NOx 燃 烧技术；二是对生成的NOx 进行处理，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效率。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排放量，而且可以直接作为脱硝过程中的过程控制参数。 在大规模燃烧矿物燃料的领域，例如水泥厂，都安装了前燃（pre-combustion）或后燃（post combustion） NOX控制技术的脱硝装置，后燃NOX控制技术可以是选择性催化还原法(SCR)也可以是选择性非催化还原法(SNCR)，但是无论应用哪种方法，基本原理都是一样的，即都是通过往反应器内注入氨与氮氧化物发生反应，产生水和N2。注入的氨可以直接以NH3的形式，也可以先通过尿素分解释放得到NH3再注入的形式，无论何种形式，控制好氨的注入总量和氨在反应区的空间分布便可以最大化的降低NOX排放。氨注入的过少，就会降低还原转化效率，氨注入的过量，不但不能减少NOX排放，反而因为过量的氨导致NH3逃逸出反应区，逃逸的NH3会与工艺流程中产生的硫酸盐发生反应生成硫酸铵盐，且主要都是重硫酸铵盐。铵盐会在锅炉尾部烟道下游固体部件表面上沉淀，例如沉淀在空气预热器扇面上，会造成严重的设备腐蚀，并因此带来昂贵的维护费用。在反应区注入的氨分布情况与NO和NO2的分布不匹配时也会出现氨逃逸现象，高氨量逃逸的情况伴随着NOX转化效率降低是一种非常糟糕的现象和很严重的问题。 通过以上分析可以得出这样一个结论，我们需要在最低的氨逃逸率水平下去降低氮氧化物的排放水平。在工业领域，越来越多的在线监测技术能够连续地、精确地、即时地监NH3,NO,NO2,CO,CO2,O2等与矿物燃料燃烧密切相关的气体。 |
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