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脱硝系统中的监测

脱硝系统中的CEMS应用,主要面临的技术关键问题是
  烟气温度高。
  烟尘含量高。
  烟气中含有NH3。
 
而采用稀释技术将最大限度地避免或降低这些问题对系统的影响,保证系统稳定运行,准确测量。将烟气稀释后,可降低稀释后的样品气的湿度,有效地防止烟气凝结;稀释采样,烟气抽取量非常小,大约为50-300ml/min(一般为50ml/min),是直接抽取法采样抽气量的几十分之一,因此,探头滤芯的工作负荷也大大降低,有效地提高了探头滤芯的使用寿命和有效工作时间;将烟气稀释后,NH3浓度也被稀释,铵盐的形成温度大大降低,降低了NH3对系统的影响,同时由于凝结问题的解决,也彻底解决了NH3溶解对系统的影响,同时也降低了NH3在传输过程中吸附的影响。因此,稀释法是脱硝系统CEMS的优选方法。
 
稀释法采样探头(高温、高尘条件)
对于粉尘含量较高达到几克甚至上百克每立方米的环境,我们选用PRO2000W型烟道外稀释探头。
采用烟道外稀释探头最高可承受摄氏540度高温。并且使用INCONEL600材质可以有效阻止NH3的接触反应。
它此种型号探头前端安装一长度为52”的取样探针,安装时探针向下倾斜5度,这样当烟气经过探头前端以50-100CC/min的流速流向探头时,由于样气流速很慢致使大于15 microns的粉尘首先沉积到探针外壁(见图1),然后再进入一温度控制在140°C±5.5°C (285°F ± 10°F)的过滤器。滤芯是由Teflon 包裹的玻璃纤维惰性材质,孔径为0.1 micron 。探头设有反吹装置
(见图2)在反吹是高压空气通过反吹管直接作用在滤芯和探针上,可完全清除粉尘。反吹频率视现场实际情况调节。在过滤器出口经过音响小孔后与干燥的稀释空气混合(稀释比例16:1到100:1)。混合后样气(流量5-10L/min)经取样管传送到分析仪器。
 
探头控制器CTL2000
用于探头加热控制,19”机架安装,过滤器/抽气器加热设定温度为140.5°C (285°F);通过在探头上的热电阻测量探头温度,加热温控器可提供报警输出。
电源容量:30 W
环境温度:-20°C (-4°F) 至 50°C (122°F)
重量: 18 lbs. (8.3 kg)
 
采样管线
由于稀释样品的露点低而无需跟踪加热,所以连结采样探头和分析仪器的采样管线是无需加热型的。稀释系统的采样管线由四根聚四氟乙烯管组成,其中两根分别用于往采样探头输送校准气和稀释空气,一根用于往各种分析仪器输送稀释后的烟气样品,另一根用于探头部分的真空度监测。
 
稀释空气净化系统
稀释空气和零点校准气采用除尘、除水、除油,以及必要时除CO2和浓度过高的空气本底中的SO2和NOX的仪表空气,它应该是干燥的,露点为-30°C  到 - 40°C , 压力620 ± 68 KPa。赛默飞世尔科技(原热电公司)采用专门的空气净化装置,很好地满足了以上要求。
 
自动校准
稀释系统可在预先设定的时间间隔内自动或手动对仪器的零点及跨度进行系统校准。系统校准是将校准气注入到探头顶部,对系统的所有部件包括探头过滤器、采样管线、探头控制器以及分析仪器进行校准,这种系统校准方式与直接采样系统所采用的只对分析仪器进行的部分校准具有本质的区别,是美国EPA唯一认可的校准方式。系统校准可由手工完成或由数据处理器自动设定完成,也可以通过网络由远程控制实现。

系统采用干燥压缩空气校准零点,采用钢瓶气校准跨度。数据采集及处理系统将规定值与校准数据进行比较,以检验仪器的准确度,根据美国EPA的要求对数据进行有效性判断,在有效的情况下可以自动进行数据修正。系统校准在美国环保局要求中规定是必须的,无论针对何种采样系统。否则无法判定监测系统的系统误差。