燃煤电厂超低排放与烟气脱硝氨逃逸监测技术

CLICKTOEDITMASTERTITLESTYLE燃煤电厂超低排放与烟气脱硝氨逃逸监测技术超低排放监测技术一氨逃逸监测与空预器防堵二总结三内容现状分析技术路线与解决方案21工程案例3一、超低排放监测技术排放限值mg/m3GB13223-2003GB13223-2011一、超低排放监测技术1、现状分析：烟气排放标准浓度低烟气特点温度低湿度高1、现状分析：超低排放烟气特点一、超低排放监测技术1、现状分析：CEMS系统取样方法直接抽取冷干法热湿法稀释抽取直接测量烟气CEMS市场占有情况直接抽取法90%其他10%一、超低排放监测技术非分散红外70%其他30%烟气CEMS市场占有情况1、现状分析：分析方法一、超低排放监测技术突出矛盾日益严格的排放标准缺乏准确的超低排放监测手段1、现状分析：矛盾的焦点一、超低排放监测技术低浓度颗粒物测量(半定量)针对超低排放条件下的烟尘测量，主要解决高湿度对测量带来的影响。目前的解决方案是先对烟气进行高温(1400C)取样，然后在高温条件下分析，从而消除水滴对烟尘测量的影响。低浓度气态污染物测量针对超低排放的气态污染物浓度范围，常规的气态污染物CEMS包括预处理系统和分析仪表已经难以满足相关的技术要求。目前的解决方案是直接抽取+紫外光谱(SO2、NOX)或稀释抽取+紫外荧光(SO2)+化学发光(NOX)。2、技术路线与解决方案主要指标光透射法前向散射后向散射电荷法β射线法最小量程0-50mg/m30-5mg/m30-10mg/m30-10mg/m30-1mg/m3线性误差±1%F.S.±2%F.S.±1%F.S.±5%F.S.±5%F.S.适用场所高烟尘、低湿度低烟尘、高湿度中低烟尘、低湿度布袋除尘泄露检测低烟尘、高湿度、流速变化小2、技术路线与解决方案颗粒物监测方案比较主要指标直接抽取冷干+非分散红外高温热湿+非分散红外(高温)直接抽取冷干+加酸制冷器+干燥管+紫外差分稀释抽取+紫外荧光+化学发光最小量程SO2：0-75mg/m3NO：0-100mg/m3SO2：0-75mg/m3NO：0-100mg/m3SO2：0-29mg/m3NO：0-13.4mg/m3SO2：0-0.1mg/m3NO：0-0.1mg/m3抗干扰能力受水汽及其他烟气组分干扰严重受水汽及其他烟气组分干扰严重不受水汽及其他烟气组分影响受稀释比例、稀释气的温度和压力等因素影响湿基/干基干基测量湿基测量干基测量湿基测量定期校准可以对仪表或系统校准可以对仪表或系统校准可以对仪表或系统校准无法对仪表直接校准日常维护定期更换采样探头滤芯定期更换采样探头滤芯及其他元件定期更换采样探头滤芯定期更换采样探头滤芯、稀释气过滤装置滤芯，定期清洗稀释小孔适用场合低烟尘、干烟气、中高浓度低烟尘、干烟气、中高浓度低烟尘、高湿度、低浓度低烟尘、高湿度、低中浓度注：我国的烟气CEMS标准是干基测量，目前湿度测量是公认的难题2、技术路线与解决方案低浓度气态污染物监测方案比较用紫外差分(DOAS)技术替代非分散红外(NDIR)，用直接抽取冷干+紫外分析仪表进行超低排放监测已经成为行业共识！非分散红外紫外差分光谱一、超低排放监测技术2、技术路线与解决方案3、工程案例国外某仪器南环ASP-01便携式1000MW机组一、超低排放监测技术加热型探杆(1800C)加酸制冷器脱硝后A侧NO监测比对脱硝后B侧NO监测比对0102030405060708090100NOx(mg/m3)国外某仪器_NOx_出口ASP-01_NOx_出口time0102030405060708090100NOx(mg/m3)国外某仪器_NOx_出口ASP-01_NOx_出口time3、工程案例：1000MW超低排放机组一、超低排放监测技术仪器型号国外某仪器(红外)南环ASP-01(紫外)便携式NO测量值(mg/m3)412627NO偏差(mg/m3)1410A侧NO监测比对仪器型号国外某仪器(红外)南环ASP-01(紫外)便携式NO测量值(mg/m3)15.87.48NO偏差(mg/m3)7.80.60B侧NO监测比对3、工程案例：1000MW超低排放机组一、超低排放监测技术15%CO2标气15%CO2标气3、工程案例：抗干扰试验一、超低排放监测技术用户报告一、超低排放监测技术鉴定意见一、超低排放监测技术权威机构检测一、超低排放监测技术中国环保产品认证证书一、超低排放监测技术江苏省环境监测中心比对监测报告一、超低排放监测技术现状分析解决方案3工程案例4二、氨逃逸监测与空预器防堵为什么监测氨逃逸12空预器堵塞，影响机组安全、稳定运行电除尘器极线、极板污染，影响除尘效率布袋除尘器污染飞灰中的氨含量影响灰的综合利用影响电力生产的经济性形成二次细颗粒物，加剧大气污染1、为什么监测氨逃逸：氨逃逸危害二、氨逃逸监测与空预器防堵化学反应NH3＋H2O+SO3→NH4HSO42、现状分析：国内火电厂脱硝现状二、氨逃逸监测与空预器防堵国内火电厂脱硝工程市场“井喷式”发展，脱硝技术引进单位无暇顾及脱硝系统的关键技术消化及运行优化；脱硝系统投入时间短，电厂运行人员缺乏相关经验；安装SCR脱硝系统后，空预器堵塞问题十分普遍，且严重影响机组安全性和经济性。35%1.1~2kpa35%1.1kpa以下45%1.1~2kpa21%1.1kpa以下1.1kPa以下1.1~2kPa2kPa以上300MW机组1.1kPa以下1.1~2kPa2kPa以上600MW机组600MW机组300MW机组35%35%30%21%45%34%2、现状分析：国电集团空预器现状二、氨逃逸监测与空预器防堵2、现状分析：空预器及除尘器堵塞照片二、氨逃逸监测与空预器防堵比较项目检测精度抗干扰性数据稳定性在线校准可靠性及维护量化学发光法☆☆☆☆系统定期进行校准，但受转化效率、催化剂寿命等因素影响，在一定时间内可保证测量精度☆☆☆受粉尘浓度、NH3催化转化效率以及NO检测精度等因素影响☆☆☆☆☆由于采取先抽取后测量的方法，数据稳定性高☆☆☆☆☆可自动进行零点校准、可手动进行量程和线性校准☆☆☆系统复杂，易损易耗部件多，维护量大且运行成本较高激光原位测量法☆☆☆系统无法进行在线校准，测量结果受烟道内烟尘浓度、烟道振动、烟气温度和压力波动等因素影响☆☆受粉尘浓度、烟道振动、烟气温度和压力波动等因素影响，抗干扰能力差☆☆由于采取直接测量的方法，影响测量结果的因素众多，无法保证测量数据的稳定性无法进行在线零点、量程及线性校准，从而无法验证测量结果准确性☆☆☆窗镜易污染，且由于受烟道振动及热胀冷缩等因素影响，经常需要对光路进行调整激光抽取测量法☆☆☆☆☆系统定期进行校准，可消除烟道内烟尘浓度、烟道振动、烟气温度和压力波动等因素影响，有效保证测量精度☆☆☆☆☆可以消除粉尘浓度、烟道振动、烟气温度和压力波动等因素影响，抗干扰能力强☆☆☆☆☆由于采取先抽取后测量的方法，数据稳定性高☆☆☆☆☆可自动进行零点校准、可手动进行量程和线性校准☆☆☆☆☆由于系统采用三级过滤，且采用定期脉冲反吹方式，系统可靠性高，维护量小2、现状分析:氨逃逸监测技术比较二、氨逃逸监测与空预器防堵2、现状分析：氨逃逸监测仪器现状测量不具有代表性存在的问题测量不准确二、氨逃逸监测与空预器防堵控制氨逃逸率准确的氨逃逸在线监测调整氨逃逸场分布定期进行AIG优化调整（氨逃逸场分布快速测量）+3、解决方案二、氨逃逸监测与空预器防堵氨逃逸场分布调整多点取样分时或者混合测量24681012140.00.40.81.21.62.01.52.02.53.0NH3(ppm)depth(m)hole二、氨逃逸监测与空预器防堵3、解决方案：测量代表性LDAS-3000便携式氨逃逸分析仪多点取样二、氨逃逸监测与空预器防堵3、解决方案：测量代表性二、氨逃逸监测与空预器防堵3、解决方案：测量准确性将原位测量改为直接抽取测量1）直接抽取2）全程高温伴热3）三级粉尘过滤4）恒温恒压5）多光程TDLAS取样方式样气预处理测量方法案例1：某660MW机组4、工程案例：直接抽取式氨逃逸在线监测012345678在线式NH3逃逸NH3(ppm)time200220240260喷氨量kg/h0102030405060出口NOxmg/m3560570580590600610620锅炉负荷MW4、工程案例：手工法VS.氨逃逸在线监测高负荷测点手工法/ppm在线式/ppm相对误差10.950.91-4.21%20.760.770.75%30.830.863.60%40.920.953.00%50.870.892.34%中负荷测点手工法/ppm在线式/ppm相对误差18.428.632.49%210.4710.581.05%39.689.55-1.34%410.9610.90-0.55%510.5510.711.52%案例2：某1000MW机组手工法测试的标准方法：靛酚蓝分光光度法4、工程案例：氨逃逸场分布测试案例3：某600MW机组520/600MWA侧0246810120.000.440.881.321.762.201.52.02.53.0NH3(ppm)depth(m)hole0246810120.03.46.810.213.617.01.52.02.53.0NH3(ppm)depth(m)hole520/600MWB侧便携式（ppm）手工法（ppm）相对误差A210.982.04%A40.90.93-3.23%A62.072.1-1.43%A72.021.972.54%A91.961.893.70%A101.541.59-3.14%B21.251.27-1.57%B31.411.45-2.76%B51.791.724.07%B61.841.792.79%B111.551.6-3.13%手工法V.S便携式(LDAS-3000)案例4：某1000MW机组4、工程案例：氨逃逸测试案例5：氨法脱硫工艺中氨逃逸测试11:5011:5211:5411:5511:5611:5711:5811:5912:0012:0612:0712:3812:4112:4612:5513:00050100150200250300350400LDAS-3000NH3H2ONH3(ppm)0246810121416H2O(%)4、工程案例：氨逃逸测试案例6：氨法脱硫工艺中氨逃逸测试11:2011:2511:3011:3511:4011:4511:5011:5512:0012:0512:1012:1512:2012:2512:3012:3512:4012:4512:5012:5504080120160200240280320360400LDAS-3000NH3H2ONH3(ppm)468101214H2O(%)超低排放监测用高温直接抽取+前向散射(高温)用直接抽取冷干法+紫外差分氨逃逸监测与防止空预器堵塞测量代表性氨逃逸场分布测试和调整选择合适的安装点位和个数多点分时测量测量准确性采用直接抽取测量方法三、总结CLICKTOEDITMASTERTITLESTYLE中国国电国电科学技术研究院国电科学技术研究院