Emisiunile de oxidi de azot din cazanele de ardere a cărbunelui sunt precursori importanți ai poluării aerului, iar controlul emisiilor totale de NOx din procesul de ardere a cărbunelui se concentrează pe reglementările naționale de protecție a mediului. Reducerea catalizativă selectivă (SCR) și reducerea necatalizativă selectivă (SNCR) sunt tehnologiile principale de deznitrificare a gazelor de fum. Prin injectarea de amoniac sau uree în gazele de fum, principalul său ingredient NH3 reacționează chimic cu oxizii de azot pentru a genera N2 și H2O inofensive pentru mediu. Pentru a obține o eficiență optimă a pulverizării de amoniac și pentru a reduce emisiile și consumul de NH3, este necesară monitorizarea în timp real a concentrației de NH3 rămase în gazele de fum. În general, instrumentele de monitorizare a scapării de amoniac sunt instalate la sfârșitul reacției de reducere după injectarea de amoniac (nota pictogramei de mai jos).

Diagrama de deznitrificare SCR tipică pentru centralele electrice pe cărbune

Probleme cu metodele tradiționale de analiză on-line a amoniacului de evacuare
Instalarea directă a canalului de fum, precizia deschiderii flanşei de fum are cerinţe ridicate, în condiţii de instalare dure, cum ar fi vibraţiile, expansiunea şi contractarea canalului de fum, precizia instrumentului de lumină este greu de îndeplinit cerinţele de utilizare, afectând direct stabilitatea şi precizia sistemului.
Sistemul de analiză on-line in situ nu are acces la gazele calibrate pentru inspecție și calibrare
Spectrul de absorbție disponibil pentru analiza aproape de infraroșu NH3 este îngust, cu vârfuri mici de absorbție și vulnerabilitate la interferența altor componente gaze.
Limita inferioară de măsurare a instrumentului de analiză aproape de infraroșu NH3 1 ppm, rezoluție scăzută

Spectrul de absorbție laser cu semiconductori reglabil (TDLAS)

În prezent, metoda eficientă și rentabilă de detectare a scăpării de denitroamoniac la temperatură ridicată este metoda de testare TDLAS. TDLAS este mai preferat de utilizatori din cauza mai puținelor componente vulnerabile și a faptului că nu este necesară diluarea gazului. Principiul său de bază este de a armoniza lungimea de undă specifică a laserului semiconductor, astfel încât să treacă prin linia spectrală de absorbție a gazului măsurat, lumina transmisă după absorbția gazului este primită de detectorul fotoelectric, componența armonică a spectrului transmis este extrasă prin modulul de amplificare cu fază blocată și inversează informațiile privind concentrația gazului de măsurat.

Avantajele tehnologice ale QCL-TDLAS din Shanghai
Shanghai Cluster folosește tehnologia QCL-TDLAS, iar linia de spectru țintă este cel mai puternic vârf de absorbție a moleculelor de amoniac în banda infraroșie medie. Studiile de spectrografie moleculară au arătat că linia de absorbție în infraroșu în molecule de amoniac este de zeci de ori mai puternică decât linia de absorbție în infraroșu aproape și, în aceleași condiții de măsurare, precizia de detectare poate ajunge la nivelul ppb, de zeci de ori mai mare decât TDLAS în infraroșu aproape. Compania a adoptat revoluționar QCL semiconductor de lider internațional ca sursă de laser, în combinație cu un design optic stabil și fiabil și o tehnologie exclusivă de procesare a semnalului, astfel încât tehnologia de senzori optici TDLAS să atingă o precizie și o stabilitate fără precedent, pentru a rezolva situația actuală a stabilității slabe a amoniacului aproape infraroșu și a preciziei scăzute, care poate satisface pe deplin cererea pieței.

Comparația intensității liniilor de absorbție a moleculelor de amoniac în infraroșu aproape (în cadrul albastru) cu infraroșu mediu (în cadrul roșu)

Avantajele produsului

Rezolvarea distorsiunilor de detectare a canalului de fum cu o secțiune mare și o concentrație mică a sistemului de analiză laser in situ; Vibratiile canalului de fum, schimbarea temperaturii mediului, care provoacă schimbarea stresului canalului de fum și alți factori; Praf ridicat, umiditate ridicată pentru detectarea laser afectează transmiterea laser; Praful de fum și gazele corozive se adsorb la suprafața lentilei, ceea ce provoacă concentrarea lentilei și detectarea cu laser a efectelor de scumbare; Probleme cu aplicațiile, cum ar fi calibrarea online, nu sunt posibile.
Metoda de măsurare a pompării cu laser folosește metoda de prelevare a eșantioanelor, pomparea gazelor de fum din canalul de fum și eliminarea prafului și purificarea în camera de analiză a gazelor, utilizând tehnologia TDLAS pentru testare. Procesul de preluare a eșantioanelor este însoțit de încălzire, iar datele privind concentrația gazelor de măsurat sunt reale și fiabile. Dispozitivul poate fi calibrat și reglat la zero cu ajutorul detectorilor standard de gaze. Evită în mod eficient efectul asupra detectării cu laser de către factori precum vibrațiile canalului de fum și dilatarea termică. Aplicat pentru monitorizarea surselor de poluare a gazelor de fum în condiții de mediu dure și complexe.
Structura sistemului facilitează întreținerea ulterioară, calibrarea, curățarea și extinderea funcțională

Shanghai Integrated QCL-TDLAS în comparație cu tehnologia generală de testare NH3

Parametriitehnici

Principiul de măsurare A doua generație de ultra-înaltă precizie tehnologie cuantică de spectroasorbție laser cascadă (QCL-TDLAS)

Indicatorii tehnici

Intervalul de măsurare 0-10ppm, 0-100ppm (mai multe intervale de măsurare opționale)
Timp de răspuns ≤10s
Eroare liniară ≤ErEroarelineară ≤ErErEroarelineară ≤ErErEroarelineară ≤ErErErEroare ≤ErErErEroarelineară
Repetitivitate ≤1% F.S.
Distanţa de deplasare ≤FF F.S./jumătate de an
Limită inferioară de detectare 0.01ppm
Perioada de calibrare/întreținere ≤2 ori/an
Timp de preîncălzire ≤30 min
Data anomalie ≤1 dată/jumătate de an
Rezistență la vibrații ≤7mm / s (rezistă la vibrații generale)
Capacitatea de stocare a datelor încorporată 8GB, stocare continuă a datelor pentru 2 ani în starea normală de lucru

Condiții de lucru
Alimentație 200-240 VAC 50Hz
Gaz anti-suflare Aer comprimat pentru instrumente curate
Temperatura mediului -10 ° C ~ 50 ° C (fără condensare)
Temperatura gazelor fumatoare 100-600°C
Consumul de putere <1.5KW

Preprocesare

Dimensiuni produse 1700 × 600 × 600mm (înălțime × lățime × adâncime)
Procesul de prelucrare Extracție directă (metodă caldă și umedă)
Fluxul de eșantionare fără cerințe speciale
Temperatura probei ≥ 180 ℃ (fără punct de rece pe tot parcursul)
Conținutul de apă fără condensare
Filtrare praf Precizie de filtrare < 0,5 μm
Interfața de operare Interacțiune om-mașină (HMI)
Clasa de protecție IP54

Semnal de interfață

Ieșire analogică 2 ieșiri 4-20mA (sarcină maximă izolată de 750 Ω)
Ieșire digitală Modbus RS485 standard, Ethernet opțional
Ieșire relu 3 ieșiri

Instalare

Metoda de instalare Instalare la sol
Flanca de acoperire a sondei de prelevare DN65 PN16 (GB HG20592-97)

Aplicații industriale

Denitrificarea centralelor termice

Procesul de deznitrificare a cuptorului rotativ de ciment
Instalații de ardere a deșeurilor