De uitstoot van stikstofoxiden in steenkoolverbrandingsketels is een belangrijke voorloper van luchtvervuiling, en de totale NOx-uitstoot van rookgassen tijdens het verbranden van steenkool is de nadruk van de nationale milieuwetgeving. Selectieve katalytische reductie (SCR) en selectieve niet-katalytische reductie (SNCR) technologieën zijn de huidige mainstream technologie voor rookgas denitrificatie. Door ammoniak of ureum in rookgas te injecteren, reageert het hoofdbestanddeel NH3 chemisch met stikstofoxiden om milieuvriendelijke N2 en H2O te produceren. Om de efficiëntie van het spuiten van ammoniak te optimaliseren en de uitstoot en het verbruik van NH3 te verminderen, moet de resterende concentratie van NH3 in rookgas in realtime worden gecontroleerd. Over het algemeen wordt de bewakingsinstrument voor het ontsnappen van ammoniak geïnstalleerd aan het einde van de reductie-reactie na de injectie van ammoniak (onderstaande pictogram).

SCR-denitrificatie van typische kolenkrachtcentrales

Problemen met traditionele ontvluchtende ammoniak online analysemethoden
De rookkanaal wordt direct geïnstalleerd op de straal, de nauwkeurigheid van de openingsgaten van de straalflans is hoog, onder moeilijke installatieomstandigheden, zoals trillingen, uitbreiding en samentrekking van de rookkanaal, is de nauwkeurigheid van het instrument moeilijk om de vereisten van het gebruik te bereiken, en heeft een directe invloed op de stabiliteit en nauwkeurigheid van het systeem.
Het in situ online analysesysteem heeft geen toegang tot het gas voor inspectie en kalibratie
Het beschikbare absorptiespiectrum voor de nabij-infrarood analyse van NH3 is smal, de absorptiepik is klein en kwetsbaar voor interferentie van andere gascomponenten
NH3 Near Infrared Analysis Instrument meting ondergrens 1ppm, lage resolutie

Tunable Halfconductor Laser Absorption Spectrum (TDLAS) Technische Inleiding

Op dit moment is de effectieve en kosteneffectieve detectiemethode voor ontsnapping van ammoniak bij hoge temperaturen de TDLAS-detectiemethode. TDLAS wordt door gebruikers bevorderd vanwege het weinig kwetsbare onderdelen en het feit dat er geen proefgasverdunning nodig is. Het basisprincipe is het afstemmen van een bepaalde golflengte van de halfgeleiderlaser, zodat het door de gemeten gasabsorptielijn kan worden afgeveegd, nadat het door het gas geabsorbeerde transmissielicht wordt ontvangen door de fotoelektrodetector, de harmonische component van het transmissiespectrum wordt geëxtracteerd via de vergrotingsmodule en de informatie over de te meten gasconcentratie wordt omgekeerd.

Shanghai Integrated QCL-TDLAS technologische voordelen
De Shanghai Cluster maakt gebruik van QCL-TDLAS-technologie, waarbij de doelspectrale lijn de sterkste absorptiepink van ammoniakmoleculen in de midden-infraroodband is. Moleculaire spectrografische studies hebben aangetoond dat de infrarood absorptielijn in ammoniakmoleculen tientallen keer sterker is dan de nabij-infrarood absorptielijn, en onder dezelfde meetomstandigheden kan de detectie nauwkeurigheid ppb bereiken, tientallen keer hoger dan de nabij-infrarood TDLAS. Het consortium heeft de internationale toonaangevende halfgeleider QCL als laserbron revolutionair aangenomen, in combinatie met een stabiel en betrouwbaar optisch ontwerp en exclusieve signaalverwerkingstechnologie, waardoor TDLAS-optische sensortechnologie ongekende nauwkeurigheid en stabiliteit bereikt, waardoor de huidige situatie van slechte stabiliteit en lage nauwkeurigheid van nabij-infrarode ammoniakmeters wordt opgelost en volledig aan de vraag van de markt kan voldoen.

Intensiteitsvergelijking van nabij-infrarood (in het blauwe kader) en midden-infrarood (in het rode kader) absorptielijn van ammoniakmoleculen

Productvoordelen

Oplossing van in situ laseranalysesysteem met grote doorsnede, microconcentratie rookkanaaldetectievervorming; De trillingen van de rookkanaal, veranderingen in omgevingstemperatuur, veroorzaken veranderingen in de stress van de rookkanaal en andere factoren veroorzaken inaccuratie van het licht; Hoge stof, hoge vochtigheid op de laserdetectie beïnvloedt de lasertransmissie; Rookgas stof en corrosieve gassen adsorberen op het oppervlak van de lens, waardoor de lens focussen, schaal effecten laserdetectie; Onmogelijke toepassingsproblemen zoals online kalibratie.
Laser pomp meetmethode met behulp van het pompen van monsters, het rookgas uit de rookkanaal wordt gepompt en na het verwijderen van stof, zuivering in de gasanalyse kamer, met behulp van TDLAS-technologie voor het testen. Het bemonsteringsproces wordt geheel vergezeld van warmte en de gegevens over de te meten gasconcentraties zijn echt en betrouwbaar. Het apparaat kan worden gekwalificeerd en afgestemd met standaard gasdetectie. Effectief vermijden van de trillingen van de rookkanaal, thermische uitbreiding en andere factoren op de laserdetectie. Geschikt voor het controleren van verontreinigingsbronnen van rookgassen in moeilijke milieuomstandigheden.
Systeemstructuur voor later onderhoud, kalibratie, schoonmaak en uitbreiding van functies

Shanghai Integrated QCL-TDLAS in vergelijking met de algemene NH3-testtechnologie

Technische parameters

Meetprincipe Tweede generatie ultranauwkeurige quantum cascade laser absorptie spectrum technologie (QCL-TDLAS)

Technische indicatoren

Meetbereik 0-10ppm, 0-100ppm (meer meetbereik is mogelijk)
Reactietijd ≤10s
Lineaire fout ≤Lineairefout ±1% F.S.
Herhaalbaarheid ≤1% F.S.
Afmetingsdrijf ≤AfAfAfmetingsdrijf ±1% F.S./half jaar
Detectie ondergrens 0.01ppm
Calibratie/onderhoudscyclus ≤2 keer per jaar
Voorverwarmingstijd ≤30 minuten
Data afwijkingen ≤1 keer per half jaar
trillingsvermogen ≤7mm/s (kan algemene trillingen weerstaan)
Ingebouwde gegevensopslagcapaciteit 8GB, 2 jaar opeenvolgende opslag van gegevens bij normale werking

Werkvoorwaarden
Stroomvoorziening 200-240 VAC 50Hz
Anti-blowing gas Schone perslucht voor instrumenten
Omgevingstemperatuur -10 ℃ ~ 50 ℃ (zonder condensatie)
Temperatuur van rookgassen 100-600°C
Stroomverbruik <1.5KW

Voorverwerking

Afmetingen 1700 x 600 x 600mm (hoogte x breedte x diepte)
Methode van behandeling Directe afzuiging (warme en vochtige methode)
Steekproefstroom Geen speciale vereisten
Temperatuur ≥ 180 ℃ (geen koud punt)
Watergehalte Geen condensatie nodig
Filterstof Filternauwkeurigheid < 0,5 μm
Bedieningsinterface Mens-machine-interactie (HMI)
Beschermingsklasse IP54

Interface signaal

Analoge uitgang 2 uitgangen van 4-20mA (isolatie van de maximale belasting 750Ω)
Digitale uitgang Standaard RS485 Modbus, optioneel Ethernet
Relais uitgang 3 uitgangen

Installatie

Installatiewijze Landinstallatie
Steekproefsonde aansluitende flens DN65 PN16 (GB HG20592-97)

Industriële toepassingen

De denitrificatie van de centrale

Desnitrificatieproces voor cement
Afvalverbrandingsinstallatie