氨逃逸分析仪
高温脱硝氨逃逸激光在线分析仪应用说明
高温烟气脱硝氨逃逸激光在线分析仪一、总则高温烟气脱硝氨逃逸在线分析仪适用于火电、冶金、化工、建材、垃圾处理等各种锅炉、工业窑炉、焚烧炉等脱硝项目的烟气连续排放监测。
本产品中提出了最低限度的技术要求，我方提供满足本方案书和所列标准要求的高质量产品及其相关服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准，将满足相关要求。
我方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准遵循现行：GB 4915-2004 水泥工业大气污染物排放标准GB 13223-2011 火电厂大气污染物排放标准GB/T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T 75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T 76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T 47-1999 烟气采样器技术条件HJ/T 48-1999 烟尘采样器技术条件HJ/T 212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准SDJ 9-87 测量仪表装置设计技术规程NEMA-ICS4 工业控制设备及系统的端子板NEMA-ICS6 工业控制装置及系统的外壳DB-50065 交流电气装置的接地设计规范IEC 801-5 防雷保护设计规范本规范书所使用的标准如与需方所执行的标准有不一致时，将按较高标准执行。
3、我公司承诺的设备测量的技术方法为：TDLAS技术，原位安装检测，无需采样。
4、本技术说明的最终解释权归合肥金星机电科技发展有限公司所有。
二、脱硝过程氨逃逸危害：脱除NO X的控制技术中，不论是选择性催化还原法（SCR）还是选择性非催化还原法（SNCR）在燃煤型发电厂，水泥厂等都得到了越来越多的广泛使用。
然而，无论是选择使用SCR法或是SNCR法，掌握好注射到NO X上的氨总量和对于注射分布的控制情况是达到最小的氨逃逸率和最大的除NO X效率的关键所在。
过量的氨注射到整个管道或是管道的部分区域都会导致NH3的逃逸。
大方科技氨逃逸系统最佳解决方案
大方科技抽取式氨逃逸在线监测系统根据脱硝系统对氨逃逸测量的要求，以及现场工况情况，大方科技脱硝氨逃逸在线分析系统(DLGA---3000)来检测分析脱硝反应器出口氨逃逸浓度。
系统分为机柜、采样探头、伴热管线三部分，采样探头直接安装在管道上，烟气进过采样探头、伴热管线后进入样气室进行测量分析，可以很好地避免高尘环境下飞灰对测量的影响，另外光学部件没有直接安装在烟道上，也可避免震动对光路的影响。
另外烟气流经管路及样气室全部采用高温加热，可保证烟气取样过程中无氨气吸附。
分析仪仪表采用多次反射样气室，测量光程可达30米，可大大提高检测下限。
系统设计满足国标要求，安全可靠。
1系统方案图12仪表测量原理自主研发并生产制造的脱硝氨逃逸在线监测系统，采用采用可调谐半导体激光吸收光谱技术进行气体的测量，以可调谐激光器作为光源，发射出特定波长激光束，穿过待测气体，通过探测器接收端将光信号转换成电信号，通过分析因被测中NH3分子吸收导致的激光光强衰减，实现高灵敏快速精确监测待测气体中NH3浓度。
由于激光谱宽特别窄（小于0.0001nm），且只发射NH3分析吸收的特定波长，如图2所示，使测量不受测量环境中其它成分的干扰。
图2中氨气的吸收峰高与NH3浓度成正比。
图2根据朗伯比尔定律，，激光吸收光谱技术的测量精度与测量光程成正比，光程越长，测量精度越高，我司生产的脱硝氨逃逸在线监测系统采用多次反射样气室（专利技术），见图3，使得测量光程可达30米，大大提高了测量精度。
图33系统结构系统由采样探头及探头箱、机柜、伴热管线组成。
采样探头及探头箱：采样探头由采样探杆、一级过滤器及挡板组成。
其中安装时应保证挡板能够有效的保护过滤器，安装方向据现场工况而定。
探头箱与伴热管线进行连接确保氨气在采样过程中无吸附。
机柜：机柜尺寸为900mm（宽）*1500mm（高）*450mm（厚）可分体，机柜内安装有加热箱，仪表盒，以及温控单元。
加热箱加热箱由箱体、加热器组成，内部安装有气室、气动球阀、射流泵及PT100、K 型热电偶。
氨逃逸技术方案
GM700 型二极管激光光谱仪采用半导体激光二极管作为光源，激光二极管发射的单色光的带宽惟独10-4A，可以避开不同气体吸收光谱的交叉干扰。
激光二极管的温度随着自身工作电流的增加或者环境温度的变化而发生变化，使其波长输出发生变化。
通过激光二极管温度控制器的扫描，可以得到与气体吸收光谱一致的激光光谱。
GM700 在光路中插入棱镜将激光分成三个光束：一束进入烟道后被反射回来，称测量光束；一束被棱镜反射回来经过填充测量气体的气室，成参比光束；还有一束反射回来进行光的强度的测量。
通过对三个光束的测量数据的处理，可以计算出被测气体的浓度。
GM700 设计成探头型的结构，发射接收(R/S)单元安装在烟道一侧，激光通过出射窗口进入烟道，被探头前方的反射器折回进入发射接收单元的接收器上。
通过烟道时NH3 的吸收信息保留在光信号中，即测量光束。
探头型的R/S 单元和探头管是通过法兰连接的，一旦连接位置就固定了，整个测量系统成为一个整体。
环境的震动，烟道的热变形对其测量光路不会产生影响。
图1。
可选用防尘型GPP 型探头。
探头的测量光路被密封在陶瓷过滤器中，NH3 通过扩散的方式进入光路。
粉尘对光路没有污染。
可以适合于粉尘浓度大于30g/m3 的应用场合。
● 生产厂家：德国SICK 公司● 产品型号：GM700●测量原理：双光程激光法● 测量范围：NH3: 0-10/5000ppm (量程可根据现场自由选择) ●精度：≤●零点漂移：≤±1% 满量程/月●量程漂移：≤±1% 满量程/月●响应时间：≤2s● 输出信号：4~20mA序号名称1 氨气测量仪发射/接收单元反射单元显示单元数备注量1 套1 台1 套1 套型号规格GM700GM700GM700GM700创造商SICKSICKSICKSICK产地德国德国德国德国1、由于SCR 工艺的烟气工况：粉尘高达30g/m3；温度为350 ℃--430 ℃；水分含量8—14%，SO2：1000mg/m3 以上。
氨逃逸测试
仪器 药品
设备 连接采样 过程溶 检测浓度 计算C：氨逃逸浓度，ppm C0：测试样品浓度，ppm V1：溶液体积，L M0：氨离子摩尔质量， 18 V0 ：取样体积 L
C=
C0×V1×22.4 m0×V0
*1000
二. SO2/SO3 转化率测定方法 1.SO2 的测定（不喷氨、NO）
项目 内容方法 3%双氧水；0.005mol/L 高氯酸钡； 2ml 移液管；钍试剂；稀盐酸；80%异丙醇；智能 四路大气采样器 TQ-2000（崂应 3072 型）20ml 气泡吸收管 2 根；冰浴箱一台；U 型 干燥器一只； 100ml 容量瓶；50ml 烧杯若干；橡胶管若干；10ml 移液管 2 根；洗耳 球一个；滴定管；锥形瓶；∮8 石英真空管 ； 同氨逃逸 1. 在每根气泡吸收管中加入 20ml3%双氧水，将石英管插入烟气取样口，打开大气采 样器； 2. 将采样速率设置为 2L/min，采样时间为 10min； 3. 停止采样，将两根气泡吸收管中的吸收液移至 100ml 容量瓶，在每根吸收管中加入 10ml 蒸馏水对吸收管进行涮洗，并将涮洗后的溶液一起移至容量瓶，定容。 4. 将定容后的吸收液移至细口瓶，贴上标签； 5. 重复 1.2.3.4.5； 注：SO2（S）取气温度对结果影响不大 1.取 2ml 吸收液于锥形瓶中，滴加 1-2 滴稀盐酸（可不加），加 10-20ml 异丙醇，加 钍试剂 4-5 滴，用高氯酸钡滴定至微红（在下面垫白纸），记录高氯酸钡用量。 ∁= 22.4 × C0 × V1 × V2 × 1000 V3 × V0 备 注
三.活性计算
K：催化剂的活性 m/h AV：面速度，烟气流量与催化剂单元体的总几何表面积之比 m/h MR：氨氮摩尔比
备 注
氨逃逸在线监测系统技术方案
氨逃逸在线监测系统技术方案XXX科技股份有限公司年月目录一、总则 (1)二、系统综述 (2)1、系统组成 (2)2、仪器监测原理 (3)3、仪器技术指标 (5)4、系统功能结构 (6)三、项目实施计划及参与人员 (8)1、项目实施进度计划 (8)2、项目配置主要工作人员 (9)3、项目实施分工表 (11)四、施工及系统安装调试方案 (11)1、工程概况 (11)2、工程内容 (12)3、仪器室的布局方案 (12)4、CEMS的安装施工方案 (13)5、施工安全措施 (15)6、系统验收 (16)7、技术培训 (16)五、质量及售后服务承诺书 (18)1、质量及售后服务承诺 (18)2、售后服务内容 (18)3、技术难题的解决 (19)4、售后服务热线 (19)5、售后服务流程图 (19)一、总则1、本方案适用于氨逃逸连续监测系统，其内容包括该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
2、本方案中提出了最低限度的技术要求，我方提供满足本方案书和所列标准要求的高质量产品及其相关服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准，将满足相关要求。
我方在设备设计和制造中所涉及的各项规程，规范和标准遵循现行GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准HJ/T212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准HJ/T75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法SDJ9-87 测量仪表装置设计技术规程NEMA-ICS4 工业控制设备及系统的端子板NEMA-ICS6 工业控制装置及系统的外壳DB-50065 交流电气装置的接地设计规范IEC801-5 防雷保护设计规范UL1778 美国电器系列安全指标IEC61000 电磁兼容标准SDJ279-90 电力建设施工及验收技术规范热工仪表及控制装置篇本规范书所使用的标准如与需方所执行的标准有不一致时，将按较高标准执行。
浅述SCR脱硝系统氨逃逸检测仪选型及应用
浅述SCR脱硝系统氨逃逸检测仪选型及应用介绍氨逃逸检测的重要性，脱硝系统氨逃逸监测仪的分类及原理，同时以现场改造事例进一步说明了高温抽取式监测方式的适用性。
标签：氨逃逸；选型；应用随着环保要求的不断推进，国家对于燃煤电厂脱硫脱硝要求监管更加严格。
长期以来在SCR运行期间，运行人员按照规程对氨逃逸进行监视调整，但是受限于SCR脱硝系统氨逃逸检测仪表测量准确度不够，以及和反应器入口喷氨电动門开度关系不线性，再者数值或者就一直为直线等等原因，机组的氨逃逸监测系统无法正常投运，因此为了更好的控制氨逃逸，对氨逃逸检测系统的测量准确度提出了更迫切的要求。
1 如何看待氨逃逸检测重要性1.1 保证设备安全长周期经济运行氨逃逸过量将腐蚀催化剂模块，造成催化剂失活（即失效）和堵塞，大大缩短催化剂寿命；逃逸的氨气，会与烟气中的SO3生成硫酸氨盐（具有腐蚀性和粘结性）并在脱硝装置反应器下游的设备及管路上附着，造成淤积不畅、腐蚀及压力降低等危害。
还同时会腐蚀放置催化剂的支撑体。
通过查阅有关研究资料：当氨逃逸量为2ppm左右时，空气预热器经过半年运行后其运行阻力会上升30%左右；当氨逃逸量升至3ppm左右时，空气预热器经过半年运行后其运行阻力会上升50%左右，在实际运行过程中，脱硝系统被喷入的氨一般均高于理论值，虽然脱硝效率随着氨逃逸量的增加而提高但也会造成原料的浪费。
这样既降低相关设备使用寿命同时增加了运维成本。
1.2 适应更加严苛的环保要求就目前来讲，对使用SCR脱硝系统的发电企业而言，通过最小的氨逃逸保证NOx的达标排放是一个十分重要的任务。
大多数燃煤火电企业在脱硝系统低效率运行时，氨逃逸率近乎为零，但此时任然存在着一定的氨逃逸；尤其是伴随催化剂的活性下降以及尾部烟道中NOx浓度分布不一等问题的存在，都会使得氨逃逸量的逐渐增加；伴随着环保对NOx排放标准的越来越严格，要求脱硝效率不断提升也无法避免造成氨逃逸量的增大，以此氨逃逸检测的准确性显得尤其重要。
氨逃逸检测仪选型
氨逃逸检测仪选型氨气检测仪的选型要点包含以下几点：1、氨气检测仪是用来测量什么地方的氨气？2、氨气检测仪的测量范围是多大？3、安装方式是什么样的？便携式还是固定式？4、检测数据怎么上传到监控平台？如何报警？5、氨气检测仪的价格是多少？6、如何选择氨气检测仪厂家？1、氨气检测仪是用来测量什么地方的氨气的？是开放的空间（例如猪圈、鸡舍等）还是密封的空间（例如液氨罐、下水道、原料管道等），简单来讲，就是这个仪器的使用环境是什么样的；2、这个氨气检测仪的测量范围是多大？即氨气检测仪的量程是多少？如果您有明确的参数要求，直接把这个参数给客服人员就行了，如果您自己也不知道氨气浓度会有多高，您把仪器的使用环境告诉客服人员，她们会根据以往的客户案例给您推荐最合适的量程，一般开放空间下使用的氨气检测仪的量程是0-100ppm，特殊工艺下会有要求氨气检测仪的量程是0-10000ppm；3、安装方式是什么样的？确认好氨气检测仪的使用环境后，基本上就能确定氨气检测仪的安装方式了，常见的有便携式氨气检测仪，固定安装氨气检测仪，在线氨气检测仪，需要方便携带，偶尔检测一下的就会选择便携式氨气检测仪，需要长期工作，24小时运行的，就会选择固定安装氨气检测仪。
便携式氨气检测仪都是锂电池供电，能重复充电使用，充电方式和我们用的手机一样，充电器和手机充电器也是通用的，固定式氨气检测仪一般有两种供电方式，一种是DC12-24V直流供电，一种是AC220V交流供电，您可以根据现场情况进行选择；4、检测数据怎么上传？如何报警？对于便携式氨气检测仪，数据可以存储在仪器上，然后通过数据线导入到电脑，还可以通过微型蓝牙打印机把检测数据实时打印出来。
固定安装氨气检测仪一般会有标准的信号输出，例如4-20mA，RS485等，都能够方便快捷的接入PLC、DCS 系统。
如果需要把数据传输到当地环保局的监控平台上，那就需要仪器具备GPRS无线传输功能了，而且仪器需要使用行业统一的数据传输协议《HJ 212-2017污染物在线监控（监测）系统数据传输标准》，具备了这两点，数据传环保局就很简单啦。
氨逃逸监测仪技术规范
氨逃逸监测仪技术规范1 总则1.1本规范书提出的是最低限度的要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本技术规范书、相关工业标准的优质产品。
同时对国家有关安全、环保等方面的强制性标准，必须完全按其执行。
2 技术及资质要求2.1 规范和标准装置应满足但不限于下列标准：火电厂大气污染物排放标准（GB 13223）GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T47 烟气采样器技术条件HJ/T48 烟尘采样器技术条件HJ/T56 固定污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法HJ/T57 固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法HJ/T42 固定污染源排气中氮氧化物的测定 紫外分光光度法HJ/T43 固定污染源排气中氮氧化物的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法空气与废气监测分析方法 （国家环保局编写，中国环境科学出版社，1990年版）HJ/T75－2017固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T76－2017固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法同时，卖方提供的系统装置应严格遵守火力发电厂工程建设标准中相关的强制性条文规定。
2.2 系统可用率﹥99%。
可用率的计算公式为： 100%A B A-⨯可用率＝ 其中，A ——统计期间合同设备需要运行小时数（年运行时间按5500小时计）。
B ——统计期间由于合同设备本身原因不能有效测量小时数。
2.3卖方提供的氨逃逸监测仪应是技术先进、长期稳定运行的原装进口产品，供货时提供原产地证明、报关单等证明文件。
2.4 卖方提供的氨逃逸监测仪应具有TUV认证证书，且在有效期内。
卖方在投标文件中应提供证书扫描件。
2.5设备零部件应采用先进、可靠的加工制造技术，应有良好的表面几何形状及合适的公差配合。
买方不接受带有试制性质的部件。
2.6易于磨损、腐蚀、老化或需要调整、检查和更换的部件应提供备用品，并能方便地拆卸、更换和修理。
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氨逃逸分析仪集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
关于脱硝氨逃逸在线监测系统的发展
目前国内脱硝系统陆续投运，但氨逃逸率测量的准确性始终是个问题，以下资料权作抛砖引玉，期望各电厂早日找到可靠的氨逃逸测试装置，免受脱硝负作用之沉重担忧。
1、脱硝氨逃逸在线监测系统发展史
第一代技术：稀释取样法，代表厂家：热电(ThermoFisher)
第二代技术：原位式激光分析法，代表厂家：雪迪龙(Siemens代理商)；仕富梅(Servomex)；纳斯克(LaserGas)；优胜(Unisearch)；杭州聚光(国
产掌握核心技术)
第三代技术：抽取式激光分析法，如进口Horiba、国内厂家北京莱纳克(国产掌握核心技术)；杭州聚光(研发中)等
注：目前国产分析仪存在使用业绩不多，需进一步得到权威的试验院现场进行实际比对
测试验证。
2、氨逃逸监测技术介绍
（一）第一代技术：稀释采样法
（1）原理：取样烟气经压缩空气按比例稀释后送入烟气分析仪分析。
分析方法是化学发光法。
当样品中的NO与O3混合时生成激发态的NO2与O2。
激发态NO2在返回基态时发出红外光。
这种发光的强度与NO的浓度成线性比例关系。
由于该反应只能由NO完成，因此要测量氨逃逸需要把烟气中NH3转化为NO。
转化过程通过转化炉完成。
样气进入分析仪后分2路：
一路经过750 ℃的不锈钢转化炉，所有的NH3和NO2都被氧化成了NO，然后进入烟气分析仪测得NT（总氮浓度）。
第二路经过氨去除器后得到不含氨的样气。
其中一路经325 ℃的转化炉把NO2还原成NO，由分析仪测得NOx浓度。
另一路不经过任何转化进入分析仪，测得NO浓度。
这两路的NO经过计算得出NOx的总含量。
最终可计算得到氨逃逸量：NH3=NT-NOx
（2）现场专工反馈问题：
a)多道工序的复杂性，是否能保证此方法的稳定性。
b)氨的氧化吸附损失，以及多层计算公式的多变性，能否保证其准确
性。
c)整个工序无参考物进行准确性对比，检测数据不可考证。
（3）第一代技术淘汰原因：
a)烟气经过750℃转化炉将NH3、NO2氧化成NO,这里有一个转化率问
题，高温下探头和NH3的接触反应、NH3的吸附和氨盐的形成，转化
过程中有5%-10%的烟气消耗，导致检测不准确。
b)氨去除器不能保证完全除去氨气，2路中的1路经325 ℃的转化炉把
NO2还原成NO，不能保证完全性，同时NO发出的红外光检测存在偏
差。
c)氨与不同物质接触在不同的温度下转化为NO的比率有很大差异。
（二）第二代技术：原位式激光分析法
（1）原理：利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析。
一般设计成探头型的结构，直接安装在烟道上。
一般发射接收（R/S）单元安装在烟道一侧（对角安装原位式）或两侧，激光通过发射端窗口进入烟道，被接收端反射或接收后，进入分析仪。
发射光通过烟气时对NH3的吸收信息保留在光信号中，即形成吸收光谱，通过对吸收光谱的分析最终得到NH3的浓度信号。
（2）现场专工反馈问题与淘汰原因：
a)原位安装，仪表无法进行标定和验证，测量准确率无法保证。
b)当现场粉尘含量≥50ppm，因激光功率低下，透射率不足，无读数。
采用对角安装方式，取样在烟道内紊流层，无代表性。
c)机组点火时，烟道震动导致发射端与接收端不能对准，无读数或数据
跳变。
d)测量光程短，仪表测量下限与精度不足，数据忽高忽低。
e)现场粉尘造成发射端与接收端镜片堵塞，维护量非常大，维护周期1-
2周。
f)对穿式原位安装中的发射端与接收端出现偏移时，现场工作人员不具
备拆卸校对水平能力，数据持续忽高忽低状态。
（三）第三代技术：抽取式激光分析法（以北京莱纳克为例）
（1）原理：利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析。
通过采样预处理装置，过滤掉大量粉尘颗粒，经过保温传输装置将样气传送到
烟气分析单元，其中烟气分析单元前设置二次过滤与标气验证阀，便于
验证数据准确性。
样气室内高温环境，并对气体进行压力补偿，利用激
光法测量氨气含量。
（2）最新科研成果应用与系统特点
a)采样预处理装置应用我司最新研发成果，保证气体流通的顺畅。
b)取样更具代表性：采样点插入烟道核心区域或辐射状多点采样。
c)旁路测量不受现场震动等环境因素的影响。
d)非常方便通入标准气体，可以随时标定及验证。
e)首次采用我司最新研发成果，锁定测量激光束的步长，防止数据漂
移。
f)国内独家多次反射样气室，全方位覆盖检测，提高测量精度与下限，
光程≥30m。
g)远程GPRS数据分析传输功能，研发团队1小时内故障分析并远程纠
正。
1.氨逃逸监测技术对比
2.第二代原位式激光分析法进口产品淘汰分析
近年来，随着国内电厂脱硝改造的呼声增大，氨逃逸在线监测也被提上日程，纵观国外脱硝技术发展史，可以看出原位式激光分析法在国外的技术已经非常成熟，为何同样的产品进入我国市场迟迟不能发挥其应有的作用，可从下面几点分析：
（1）国外发电工艺标准与我国标准的不同，导致烟道内氨测量环境不同，进口仪器完全不能适应复杂的现场工况，导致无数据或数据忽高忽低。
（2）进口产品的核心技术依然掌握在外企手中，国内代理商引进产品只能进口整套产品，因此国内代理商不具备自主改进的基础和能力。
（3）相对于国外环境，进口产品在外企眼中已完全成熟，不会因中国市场的变化而继续推陈出新，适应国内市场。
以上导致了进口氨逃逸率在线分析系统在国内市场的频频失利，同时加快了掌握核心技术的国内厂家对氨逃逸在线监测产品的研发步伐。