摘 要:本文從測量氨氣逃逸量的重要性談起,向大家介紹了DLGA-3000氨逃逸在線分析系統(tǒng)的組成及測量原理,并介紹了該系統(tǒng)在大唐長春第三熱電廠應用中的日常維護內(nèi)容及故障處理方法。
關鍵詞:脫硝;氨逃逸;在線分析
1 引言
隨著工業(yè)化進程的加快,環(huán)境污染也隨之加重,其中,燃料燃燒排放的二氧化碳是引起溫室效應的主要物質(zhì),SO2、NOX以及飛灰顆粒又是大氣污染的主要來源。燃煤鍋爐產(chǎn)生的SO2、NOX也是造成大氣污染的主要原因之一。因此煙氣脫硝、脫硫成為國家“十二五”減排的重點要求,是環(huán)境治理的重要內(nèi)容。目前,火力發(fā)電廠煙氣脫硝的方法主要有選擇性催化還原法(SCR)、非選擇性催化還原法(SNCR)以及在二者基礎上發(fā)展起來的SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術。無論是選擇性催化還原法(SCR)還是選擇性非催化還原法(SNCR)其還原劑均采用液氨、尿素或氨水,其基本原理都是通過注入氨與氮氧化物發(fā)生反應生成N2和水。
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
NO+2NH3+ NO2=2N2+3H2O
但是過量的注入氨并不能進一步降低NOX排放濃度,相反會導致過量的氨氣逃逸出反應區(qū), 逃逸的氨氣會與工藝生產(chǎn)流程中硫酸鹽發(fā)生反應生成硫酸銨,銨鹽會在鍋爐尾部煙道下游固體部件表面上沉淀,例如沉淀在空氣預熱器扇面上,會造成嚴重的設備腐蝕,并因此帶來昂貴的維護費用。此外,在反應區(qū)注入的氨分布情況與NO和NO2的分布不匹配時也會出現(xiàn)氨逃逸現(xiàn)象,高氨量逃逸的情況伴隨著NOX轉化效率降低是一種非常糟糕的現(xiàn)象和很嚴重的問題。為使氨逃逸量維持在一個最低水平線上,須做到以下兩點:一是要對氨注入的工藝程序進行良好的控制,二是要做到在反應區(qū)下游精確地、迅速地、連續(xù)地監(jiān)測到氨逃逸量。連續(xù)、實時的對氨逃逸量 進行監(jiān)測可以瞬間為氨注入系統(tǒng)提供一個反饋, 以此優(yōu)化氨注入系統(tǒng)的運行。DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)正是這樣一款可以實現(xiàn)實時在線測量微量氨氣的系統(tǒng)。
2 DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)測量原理
采用可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術進行氣體的測量,以近紅外可調(diào)諧激光器作為光源,發(fā)射出特定波長激光束,穿過待測氣體,通過探測器接收端將光信號轉換成電信號,通過分析因被測氣體吸收導致的激光光強衰減,實現(xiàn)高靈敏快速精確監(jiān)測待測氣體濃度。
3 DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)組成及各單元作用
DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)由采樣探頭及探頭箱、伴熱管線、加熱箱、儀表盒及溫控單元等部分組成。
采樣探頭由采樣探桿、一級過濾器及擋板組成,擋板能夠有效的保護過濾器;探頭箱內(nèi)部裝有角座閥(氣動球閥)、三通等,并有電加熱及保溫層,實現(xiàn)高溫伴熱,探頭箱與伴熱管線進行連接確保氨氣在采樣過程中無吸附。另外探頭箱安裝反吹氣源接頭和驅動角座(球)閥的驅動氣源接頭;伴熱管線長度根據(jù)使用現(xiàn)場工況進行定制,包括加熱絲、保溫及熱電偶,伴熱管線可保證煙道到分析機柜過程中樣氣無吸附及冷凝;加熱箱采用恒溫控制,溫度范圍180~240℃(具體恒溫溫度跟據(jù)工況進行設置),加熱箱內(nèi)部安裝有射流泵、二級過濾器、氣室等部件,實現(xiàn)將煙氣通過探頭采樣單元、伴熱管線抽取到氣室內(nèi)進行分析的過程;儀表盒內(nèi)安裝有分析電路板、液晶顯示屏、鍵盤、激光器等部件,主要實現(xiàn)人機交互、信號采樣及濃度計算、接口處理、溫壓補償?shù)裙δ?;溫控單元由溫度控制器和固態(tài)繼電器組成,分別控制氣室光學窗口溫度、探頭箱內(nèi)溫度、加熱器溫度、伴熱管線等部分的溫度。
4 DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)特點
4.1 取樣更具代表性:采樣點插入煙道核心區(qū)域,可根據(jù)現(xiàn)場情況設置采樣點位置及采樣管道的長度。
4.2 旁路測量不受現(xiàn)場震動等環(huán)境因素的影響。
4.3 非常方便通入標準氣體,可以隨時標定及驗證。
4.4 采用多次反射樣氣室,光程可達30米,大大提高測量下限與測量精度。
4.5 全程高溫伴熱,避免氨氣吸附損失。
5 DLGA-3000 脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)日常維護
5.1 檢查測量值是否正常:系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)一般都與噴氨工藝相關,當工藝沒有顯著變化的情況下,儀表的測量值出現(xiàn)有別于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的異常值,我們通常情況下都會同時檢查工藝和分析系統(tǒng)。
5.2 檢查透過率是否在10%以上:當溫度達到穩(wěn)定及平衡后1小時,通過觀察顯示在主界面透過率數(shù)值判斷,透過率是否滿足要求。
檢查驅動氣源壓力、反吹氣源壓力是否正常。
5.4 檢查報警顯示:DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)在工作異常時,會自動在液晶屏上顯示并提示報警內(nèi)容。
5.5溫度檢查:可通過機柜中五路溫度控制器分別檢查加熱箱內(nèi)空氣溫度,多次反射樣氣室上輔助加熱器溫度,伴熱管線,加熱箱內(nèi)主加熱器溫度以及多次反射樣氣室的窗口溫度,并檢查顯示的測量溫度是否滿足設定范圍
1#:溫度設置在320℃~340℃
2#:溫度設置在200℃~220℃
3#:溫度設置在200℃~220℃
4#:溫度設置在200℃~220℃
5#:溫度設置在180℃~200℃
5.6標定:進入儀表標定子菜單后,可選擇零點標定、量程標定、校正常數(shù)項、校正一次項。
標定零點與量程標定的過程相同,選擇正確濃度的標氣,標氣瓶經(jīng)過減壓閥輸出的氣用6mm管連接到機柜的標定接口上,并用扳手固定好,然后打開標定球閥,再調(diào)節(jié)減壓閥使出口壓力表有0.1兆帕,最后調(diào)節(jié)標定流量計,調(diào)節(jié)到需要的流量進入儀表,通氣時間應在2min以上,然后操作儀表界面進行調(diào)零或調(diào)滿標定。
6 常見故障及處理方法
6.1 反射鏡臟污
觀察或清洗樣氣室內(nèi)部的反射鏡(需要在斷電、氣室冷卻后進行),按裝配關系打開位于樣氣室兩端的視窗密封蓋,可以觀察反射鏡是否被污染,如果鏡面有污染物,需用高濃度的酒精棉球擦洗。
6.2 系統(tǒng)不能正常上電,頻繁跳閘
6.2.1. 各加熱模塊是否短路;
6.2.2. 檢查儀表是否短路;
6.2.3. 檢查風扇是否短路;
6.2.4. 檢查各電磁閥是否短路。
6.3 儀表上電后透過率低于10%
6.3.1.儀表透鏡污染造成 ,檢查濾芯過濾效果是否達到要求,是否存在漏粉現(xiàn)象;
6.3.2.儀表氣室溫度沒有達到180度,檢查溫度控制器、加熱器是否故障;
6.3.3.儀表本身問題,檢查光纖是否連接正常。
6.4 4~20mA輸出信號異常
檢查接線,按說明書進行上下限調(diào)整,使用備用通道。
6.5 系統(tǒng)溫度報警
檢查各加熱器是否正常,檢查溫度控制器是否正常,檢查固態(tài)繼電器是否工作正常。
6.6 取樣無流量或流量低.
6.6.1 檢查探頭濾芯是否堵塞;
6.6.2. 檢查二級濾芯是否堵塞;
6.6.3. 檢查射流泵驅動閥是否打開;
6.6.4. 檢查調(diào)壓閥壓力是否正常;
6.6.5. 檢查射流泵排氣口是否通暢;
6.6.6. 檢查電磁閥、氣動球閥是否打開,未打開檢查接線及驅動氣路;
6.6.7.檢查管路是否堵塞;
6.6.8.儀表是否正常。
7 結束語
大唐長春第三熱電廠采用的4套DLGA-3000 脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)準確的測量氨逃逸量,為煙氣脫硝環(huán)保設備的安全穩(wěn)定高效運行提供了可靠的依據(jù)。
參考文獻
北京大方科技有限公司 DLGA-3000脫硝氨逃逸在線分析系統(tǒng)說明書
大唐長春第三熱電廠 《熱控檢修工藝規(guī)程》
作者簡介
姜興義(1974-),男,工程師,大唐長春第三熱電廠檢修維護部電控車間。