?喷氨自动调节和烟气分析仪表氨逃逸

在脱硝过程中氨的喷入是自动调节的，氨气的喷入量按照(设定的NH3/NOx摩尔比)满足机组当前运行负荷条件下脱除NOx的需要量而设定。

控制系统通过SCR脱硝装置进口NO分析仪测量值、烟气流量以及出口NO设定值计算需要脱除的NO总物质的量，根据NO-NO2的典型比例关系(1.05)折算到NOx物质的量。

注入的氨质量流量根据需要脱除的NOx物质的量确定，脱除多少物质的量的NOx就需要消耗多少物质的量的氨。控制系统通过反馈信号将计算的氨流量给定值传给气氨流量调节阀。气氨流量调节阀根据反馈信号来调节阀门的开度以控制气氨流量符合设定值。氨气流量由流量计测得，并根据压力和温度进行修正。自动调节非常重要，调节效果差意味着在某些时候喷入的氨气大于需要值，形成氨逃逸。氨逃逸

3号机组NO分析仪为完全抽取式，根据DL/T960-2005《燃煤电厂烟气排放连续监测系统订货技术条件》的要求，分析仪的响应时间应在180s以内。3号机组SCR脱硝装置进口、出口NO分析仪均可以在1.5min左右测量到真值，响应时间较快，但对于SCR脱硝过程仍有不足。3号机组锅炉在启停磨煤机、快速升降负荷时，NO浓度在1.5min内变化值可达30%以上，由于计算氨气喷入量所用的NO值为此1.5min以前的值，导致实际需要量与计算指令给出的值没有对应关系，如果前者大于后者，氨逃逸短时间内将大量增加。因此，有必要采用直接测量法采集NO浓度值，同时提高烟气量、氨气流量等其他仪表的精度。

在上述问题解决前，建议在进行启停磨煤机、快速升降负荷等会导致烟气量和NOx浓度大幅变化的操作时，氨气的喷入量迅速下降至较低值，以避免由于氨气喷入量大于实际需要量导致氨逃逸量突然增加。

另外，为防止过滤单元堵塞，NO分析仪设置了定时反吹，从反吹开始到重新采集到真值，需要4min左右的时间。一般逻辑上NO值采用反吹开始前的值，一旦机组烟气量和NO浓度发生变化，氨逃逸监测，很容易造成氨逃逸值增加。在NO分析仪进行反吹维护时，也有必要减少氨气的喷入量。

氨逃逸的检测一般采用光学测量方法，但由于仪器安装在烟道上振动大和烟气条件恶劣，导致测量偏差大，可信度低。目前市场上没有较为可靠的用于现场测量氨逃逸的仪表，因此，不能仅依靠氨逃逸测量仪表来判断，还应根据催化剂的残余活性，氨逃逸，设定***di 出口NO浓度值。当出口NO浓度值低于设定值时，意味着氨逃逸处于一个较高的水平。现场实测表明SCR脱硝装置出口截面上各点NOx浓度存在较大偏差。氨逃逸一般不会在整个SCR脱硝装置出口截面上产生，出口截面上各点NO的浓度差异也是较大的，因此氨逃逸测量表和出口NO分析仪的安装位置非常重要，所测值必须具有代表性。

氨逃逸装置的用途

脱硝主要的反应机理是：通过在合适的温度（约300℃~420℃）下向有催化剂的反应器里喷入的适量的氨，其会产生如下的化学反应:

4NO 4NH3 O2→4N2 6H2O

2NO2 4NH3 O2→3N2 6H2O

从而完成NOx的脱除，但是同是也会产生不良的反应：

2NH3 SO3 H2O→(NH4)2SO4

这种的反应在温度低于250℃以下容易反生，空预器冷端的温度一般是100℃~200℃之间，所以是产生这种化学反应的理想地方，生成的***氢氨具有很强的粘性，它会附着在空预器冷端的换热元件上，而且一般的吹灰和在线清洗很难清除，当氨盐聚积聚到一定程度时空预器的阻力会急聚上升，这时就必须要停炉对空预器进行清洗。

要阻止空预器的氨盐的生成，避免其对空预器的影响，就必须要控制反应器后烟气中氨气浓度。反应器出口氨气浓度超标一般有两种情况，一种是控制系统出故障，向反应器中喷入了过量的氨，氨逃逸分析仪，另一种是因为催化剂活性的衰减，喷入的氨不能完全反应而随烟气流出反应器。目前孟电#1机组运行已两年多，#2机组运行接近两年，催化剂活性衰减过半，产生反应器出口氨气浓度超标的风险正在增加，所以在反应器出口增加氨逃逸分析仪，加强对反应器出口氨浓度的监测十分有必要。

监测烟气中的氨的方法

目前监测烟气中的氨的方法主要有两种，一种是抽取式间接测量法，就是将反应器出口烟道中烟气抽取出来后，在分析仪内分成两个回路，一回路直接分析烟气中的NOx含量，一回路通过在仪表内加装催化剂，将烟气中残余的氨和NOx进行反应后，测量反应后的NOx，通过比对两个回路中NOx差值测量来测量烟气中的氨气浓度。

另一种方法是激光在位测量，该方法是将激光分析仪直接装在烟道上，利用不用组分的介质对不同波长的激光吸收能力不一样的原理，选择对氨气组分***敏感的激光光谱布置在仪器对，通过对激光光谱强度的衰减进行检测，可以测出烟气中的氨气浓度，该种方案以NEO和SIEMENS为代表，在线氨逃逸，但二者的实现方法不同，NEO是将激光发射端和接收端13ppm（更适合1‐3ppm氨逃逸监测）发射和接收探头的容易对中，有效克服振动激光源安装在现场，强度高，发射端到接收端的激光是一个20mm的光柱，接收端的检测器约为3mm直径的区域，容易对中。同时，该设计能够有效克服一定幅度内的烟道振动。

NEO是采用激光光谱的方式，通过发射端和接收端探头原位测量，但是和SIEMENS产品不同，NEO的LaserGasIISP型仪表采用不带光缆的一体式全***设计，所有部件都安装在现场，包括发射单元、接收单元和电源单元，防护等级都是IP66，完全适合现场运行环境，没有中心单元仪表，不通过光缆传输激光信号。

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