火电机组NH3逃逸检测技术现状

火电机组火电机组NHNH33逃逸逃逸检测检测技术现状技术现状大唐华中电力试验研究院大唐华中电力试验研究院20162016年年33月月大唐华中电力试验研究院大唐华中电力试验研究院程金武程金武提纲氨逃逸产生的危害背景1氨逃逸产生的危害2氨逃逸市场品牌4氨逃逸增大的原因32氨逃逸检测仪应用现状5背景：火电机组“超净排放”改造日益频发的雾霾天气。2015年12月11日，环保部、发改委、能源局发布《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》》。超净标准“烟尘、SO2、NOx排放浓度不高于10、35、50mg/m3”。3对燃煤机组SCR系统氨气体的排放监测要求更高。ABS现象某600MW等级超临界机组，停机后空预器检查情况。NH3逃逸产生的危害NH4HSO4布袋除尘器糊袋4蓄热片堵塞蓄热片堵塞空预器堵塞易导致机组炉膛负压波动大、燃烧稳定性差，烟风阻力大导致负荷受限等问题。ABS现象NH3逃逸产生的危害5600MW机组（投入SCR后）飞灰中的氨含量影响灰的综合利用。电除尘器极线、极板污染，影响除尘效率。NH3逃逸产生的危害氨逃逸大电除尘器极线、极板污染，影响除尘效率。脱硝系统喷氨量大，运行经济性差。氨逃逸分布6NH3逃逸增大的原因催化剂磨损喷氨系统堵塞氨逃逸增大原因喷氨系统堵塞喷氨格栅磨损催化剂失活脱硝烟气流场不均氨氮比均匀性差7脱硝出口CEMS测量偏差喷氨自动调节品质差氨氮比均匀性差1、SCR催化剂磨损某660MW机组，SCR投运两年后催化剂检查情况如下：NH3逃逸增大的原因8催化剂磨损情况催化剂磨损统计台账2、喷氨格栅喷口堵塞、流速偏差大NH3逃逸增大的原因积灰堵塞的喷氨口93、尿素热解制氨系统结晶堵塞NH3逃逸增大的原因图为某电厂喷氨分支管手动门解体后堵塞的结晶分解温度270℃104、喷氨格栅磨损NH3逃逸增大的原因磨损孔洞11空预器元件大面积吹损NH3逃逸增大的原因5、喷氨调门自动调节品质差超排后NOx排放值低，12超排后NOx排放值低，脱硝自动调节难度大，负荷升降期间NH3逃逸容易大幅波动负荷稳定期间降负荷NH3逃逸增大的原因SCR烟道转向较多，部分机组存在烟道突扩突缩现象，导致SCR区域烟气场不均问题。6、SCR“π”型烟道烟气场分布不均13“超净排放”，降低了NOx排放标准，系统喷氨量增大若控制不当，将会导致氨逃逸浓度成倍增加！NH3逃逸测量的重要性NOX达标排放（50mg）氨逃逸机组设备安全性脱硝运行经济性14需要准确稳定的氨逃逸在线监测技术氨逃逸浓度场优化调整（喷氨优化调整试验）NH3逃逸监测工况NH3有很强的吸附性，监测温度要高于290℃。工况恶劣NH3有很强的吸附性，监测温度要高于290℃。气体矩阵的交叉干扰（水蒸气、SO3、HF、HCL等）。含尘浓度高：20-50g/Nm3。高温环境：300-400℃。烟道的振动和变形。粉尘污染光路。安15粉尘污染光路。烟气腐蚀光学元件。安装位置二、氨逃逸在线监测技术国外品牌氨逃逸监测产品国外品牌氨逃逸监测产品NH3逃逸在线监测产品：国外品牌挪威NEO英国仕富梅德国西门子德国西克加拿大优胜UnisearchLasIRR瑞士ABBAO2000-LS25日本HoribaENDA-C200016NEOSiemensLDS6SICKGM700二、氨逃逸在线监测技术国内品牌氨逃逸监测产品国内品牌氨逃逸监测产品NH3逃逸在线监测产品：国内品牌国电南环院LDAS-01DLGA-3000北京大方科技北京来纳克LGA-xx杭州聚光郑州光力AEMS1017北京来纳克LGD-NH3101国产品牌的技术实力在不断壮大NH3逃逸监测仪应用现状：技术原理化学发光法先将NHNH33转化为转化为NONO，采用化学发光法监测NO浓度，然后通过差减法计算计算NHNH浓度浓度技术原理技术原理化学发光法33NO浓度，然后通过差减法计算计算NHNH33浓度浓度激光原位测量法采用TDLASTDLAS（可调谐二极管激光吸收光谱）技术对NH3浓度直接测量直接测量18激光抽取式测量法采用TDLASTDLAS技术，烟气通过伴热管线抽入外置的检测池检测池中，结合多光程反射，实现对NH3浓度的测量优点缺点NH3逃逸监测仪应用现状：优缺点化学发光法系统定期进行校准受粉尘影响受NH3催化转换效率影响先抽取后测量数据稳定系统复杂、损耗件多19系统复杂、损耗件多维护量大、成本高代表品牌：日本日本HoribaHoriba目前应用较少优点缺点NH3逃逸监测仪应用现状：优缺点受烟道振动变形影响，光程校正困难烟道粉尘浓度大，光信号穿透性差镜窗容易被污染测量结果不受硫酸氢氨的影响安装位置单一，数据代表性差激光原位法维护相对简单响应快20代表产品：优胜优胜；西门子西门子；仕富梅；挪威挪威NEONEO；光力等；光力等应用较多安装位置单一，数据代表性差光学元件的腐蚀内置参比池，能锁定吸收波峰，不需标定（部分厂家）1幻灯片201,2016-3-21优点缺点NH3逃逸监测仪应用现状：优缺点NH3损失问题（ABS形成）氨气体分析仪校正困难粉尘的影响小激光抽取法光学元件不受振动膨胀影响数据相对稳定ABS堵塞取样管路21代表产品：国电南环院；优胜；西克等应用相对较少需要定期进行反吹清灰安装维护简便优胜优胜Unisearch原位对射式1抽取式PIMS2抽取对射式3NH3逃逸监测仪应用现状：技术特点原位对射式1抽取式PIMS2抽取对射式322安装在烟道两侧受粉尘浓度影响大lowsignalpower无需伴热管接触气体250℃一个主机带多点便携式试验仪器光路校准简易测量腔室ABS沉积，反射棱镜污染等问题NH3逃逸监测仪应用现状：技术特点西克西克SICK测量探杆型1测量探杆型1直装型2气体漫散射探杆三倍反射镜23抽取式3三倍反射镜NH3逃逸监测仪应用现状：问题视窗污染光程校正难度大24光学元件腐蚀反射棱镜SO3腐蚀粉尘附着表面NH3逃逸监测仪应用现状：代表性差当烟道尺寸大于3米时，一般选择角装方式安装在烟道边缘角装安装在烟道边缘测量精度较好，反映快但是对于前后墙对冲燃烧锅炉以及“W”燃烧锅炉，代表性差，不同负荷下NH325燃烧锅炉，代表性差，不同负荷下NH3逃逸趋势较乱Neo&仕富梅&西门子NH3逃逸在线监测技术：代表性差氨逃逸分布不均匀，测量代表性差25.0某300MW机组调整前后氨逃逸对比(ppm)0.05.010.015.020.025.0A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5原始NH3(ppm)2.42.32.81.82.016.14.422.810.76.926原始NH3(ppm)2.42.32.81.82.016.14.422.810.76.9调整后NH3(ppm)2.32.63.82.50.42.61.14.42.33.1原始NH3(ppm)调整后NH3(ppm)NH3在线安装在两侧NH3逃逸在线监测技术：发展趋势测量方式改进连续稳定测量27多点取样提高代表性精确的氨逃逸控制加强售后维护提高设备可用率火电机组NH3逃逸检测现状28