SCR脱硝氨逃逸监测分析仪系统（高温抽取激光)

2.1 氨逃逸的形成

   在大规模燃烧矿物燃料的领域，例如燃煤发电厂，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。

 2.2氨逃逸的危害

（1）逃逸掉的氨气造成资金的浪费，环境污染；

（2）氨逃逸将腐蚀催化剂模块，造成催化剂失活（即失效）和堵塞，大大缩短催化剂寿命；

（3）逃逸的氨气，会与空气中的SO3生成硫酸氨盐（具有腐蚀性和粘结性）使位于脱销下游的空预器蓄热原件堵塞与腐蚀；

（4）过量的逃逸氨会被飞灰吸收，导致加气块（灰砖）无法销售；

三、规格与技术参数

四、氨逃逸系统流路简介

    本系统的流路主要由测量流路、反吹流路、标定流路及涡旋制冷流路组成，具体流路示意图如下：

    系统进入测量状态后，电动执行机构带动两通球阀切换到采样气路，在引流泵的作用下，被测气体经由探头杆、，两通球阀、二级过滤器进入NH3模块，NH3模块利用吸收技术（TDLAS）对气体进行分析，得到NH3的浓度（高温热湿法），排空。

    系统定时会进入校准状态进行自动调零，此时两通球阀切换到校准气路，校准电磁阀打开，在引流泵的作用下，环境空气经过滤器、校准电磁阀后进入气体室，对气体室中残留的被测气体进行吹扫，吹扫干净后，对NH3进行一次调零；系统定时会进入反吹状态对采样探头进行反吹，此时两通球阀切换到反吹气路，反吹电磁阀打开，系统自动控制反吹电磁阀开或关，实现对探头过滤器的反吹。

五、氨逃逸系统取样及机箱

取样探头

    装置是具有电加热伴热功能，能自行加热并实施温控的采样装置。该装置适用于高温、高粉尘浓度的SCR/SNCR装置入口和出口样气的连续采集。示意图如下：

 结构：装置由取样管、探头法兰、取样法兰管、滤芯、反吹气罐、反吹电磁阀、探头保温罩等组成。

机箱规格：

本系统集成于机箱，具体尺寸如下图：

  脱硝工艺简介

 氮氧化物(NOx)是大气污染的主要成分之一，我国氮氧化物的排放量中70%来自于煤炭的直接燃烧，而电力工业、炼铁工业、烧结工业、水泥工业又是我国的燃煤大户，是NOx排放的主要来源之一。近年来，我国氮氧化物排放量随着能源消费的快速增长而迅速上升。统计数据显示，2007年我国火电厂排放的氮氧化物总量已增至840万吨。据专家预测，若不控制，2020年我国氮氧化物排放总量将达到1452万吨。环保部门表示，“十二五”期间，氮氧化物总量控制将在全国范围内实行，并提交全国人大常委会批准作为“十二五”一项新的减排目标，电力、钢厂、水泥厂将带头实施脱硝环保政策。

     烟气脱硝技术是我国控制氮氧化物排放的主要方法之一。目前，国内外应用较多且工艺成熟的选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝，均需要向烟气中喷入还原剂氨，使烟气中的氮氧化物还原成氮。为了保证氮氧化物充分反应并避免氨过量造成新的污染，需要对NH3逃逸进行实时监测分析，以达到还原剂氨注入量的化，提高脱硝效率。监测脱硝前后氨的含量是实施控制NH3逃逸的有效依据，从而避免造成对下游设备的腐蚀和破坏。

氨逃逸检测的意义

逃逸掉的氨气造成资金的浪费，环境污染；

氨逃逸将腐蚀催化剂模块，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）使位于脱硝下游的空气预热器蓄热原件堵塞与腐蚀；过量的逃逸氨会被飞灰吸收，导致细灰（灰砖）无法销售；

根据中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择

性催化还原法》8.2.2条款的规定：“反应器出口烟气连续检测装置至少应包含以下测量项目：

NOx 浓度（以 NO2 计）、烟气含氧量、 氨逃逸浓度。”

因此为保证锅炉及脱硝系统设备的安全、稳定运行，对脱硝系统出口的氨逃逸浓度进行连续、准确的测是十分必要的。 

分析系统在环保排放及工艺工程应用点位置

   SCR工艺： 火电发电厂的催化剂的出口（预热器的入口）

               火电厂环保尾气排放口

               化工厂催化剂的出口

               轮船锅炉尾气催化剂出口

   SNCR工艺：火电发电厂省煤气出口（预热器的入口）

              水泥厂尾气排放出口

              水泥厂预热器CI出口

              化工厂催化剂的出口

              钢铁厂烧结尾气出口