一、產(chǎn)品概述
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測(cè)量、皮托管煙氣流速測(cè)量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)又針對(duì)國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型,提供專業(yè)的中文操作平臺(tái)及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的連接以及多種通訊方法的選用,使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。CEMS系統(tǒng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)磚窯廠*
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)是功能齊全,整體水平固定污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成:
1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),采用激光后散射單點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)多組分氣體分析儀(SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3)
3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度,濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
4、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)CEMS系統(tǒng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)磚窯廠*
二、技術(shù)說明
◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測(cè)量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度;
◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜(DOAS)分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù);
◢ O2采用電化學(xué)氧電池;
◢ 濕度采用高溫電容法;CEMS火力發(fā)電煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)設(shè)備終身售后
◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻(PT100)、壓力傳感器和皮托管微壓差法;
◢ 粉塵采用激光后散射法;
◢ 紫外差分吸收光譜(DOAS)分析技術(shù)除了能夠測(cè)量SO2和NOx外,還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體;
◢ 與抽取熱濕法CEMS相比,本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn);
◢ 與原位法相比,分析儀具有支持在線校準(zhǔn)、測(cè)量值波動(dòng)小、可靠性高、設(shè)備維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn);
◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,方便運(yùn)輸和安裝。
◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%,系統(tǒng)提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)資料可用率≥90%,并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。
◢ 輸出單位:對(duì)所檢測(cè)煙氣的各種參數(shù),系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4~20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3,流量計(jì)測(cè)出流速信號(hào)應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出,溫度單位為℃。
◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無人職守運(yùn)行,系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能,包括:測(cè)量元件/檢測(cè)探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。
隨著燃?xì)廨啓C(jī)的快速發(fā)展及其裝機(jī)總量的不斷提升,燃?xì)廨啓C(jī)NOx排放控制技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注。匯總分析了國內(nèi)外NOx排放標(biāo)準(zhǔn)以及主要的NOx控制技術(shù)。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是應(yīng)用廣泛的尾部煙氣脫硝技術(shù),但因燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣NOx含量低且氧含量高,余熱鍋爐空間結(jié)構(gòu)狹窄等特點(diǎn),傳統(tǒng)SCR催化劑難以直接應(yīng)用。詳細(xì)介紹了燃?xì)鈾C(jī)組SCR脫硝催化劑應(yīng)用現(xiàn)狀和國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展,研究發(fā)現(xiàn)低溫活性和抗水性是燃機(jī)脫硝催化劑的重要研究方向。
1 國內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)脫硝現(xiàn)狀
20 世紀(jì)80 年代,燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)在世界上迅速發(fā)展,由于其高效率、低污染、大功率等特點(diǎn),該技術(shù)在眾多發(fā)達(dá)國家中廣泛應(yīng)用。美國電力協(xié)會(huì)年度報(bào)告顯示,近期新增裝機(jī)中,天然氣發(fā)電占總裝機(jī)容量的43%。《天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確了2020年天然氣發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1. 1 億kW 以上,占發(fā)電總裝機(jī)比例超過5%。大量燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的新增,以及NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,必然會(huì)對(duì)燃機(jī)脫硝技術(shù)提出更高的要求。
燃?xì)廨啓C(jī)的主要污染物為燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物( NOx) 。2011年發(fā)布的GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求燃?xì)鈾C(jī)組的NOx排放濃度<50mg /m3。在排放要求更為嚴(yán)格的區(qū)域,如北京,NOx排放則要求在30mg /m3以下。美國新能源性能標(biāo)準(zhǔn)( NSPS)要求重型燃機(jī)NOx排放濃度<30 mg /m3。由于不同型號(hào)燃機(jī)的燃燒方式不同,NOx的排放濃度也不同。對(duì)于9FA/B 型燃機(jī),均采用DLN技術(shù),NOx排放濃度可滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。而9E、6B 型燃機(jī)的燃燒方式為擴(kuò)散燃燒,其NOx排放濃度可達(dá)160~220mg /m3,遠(yuǎn)超環(huán)保規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。目前國外的大型燃機(jī)機(jī)組,通常采用DLN 燃燒器加SCR 脫硝系統(tǒng),NOx排放濃度<5 μL/L。
2 燃機(jī)系統(tǒng)主要脫硝技術(shù)及特點(diǎn)
燃機(jī)脫硝方式可以分為兩類: 一類是燃燒過程中降低NOx生成,如燃燒時(shí)注水或蒸汽法、端部貧燃料燃燒( lean head end,LHE) 、干式低NOx燃燒技術(shù)( DLN) 等; 另一類是尾部煙氣脫硝技術(shù),主要有SCR和SNCR,其中SCR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于火電廠。
2.1 燃燒過程中降低NOx的方法
2.1.1 燃燒時(shí)注水或蒸汽
該技術(shù)原理為向燃燒器的高溫燃燒區(qū)內(nèi)注入水或蒸汽,通過水和蒸汽對(duì)熱量的吸收作用降低該區(qū)域的溫度,從而減少熱力型NOx的產(chǎn)生。水燃料比是重要的參數(shù)之一,其過低時(shí)達(dá)不到NOx減排效果,過高時(shí)不*燃燒產(chǎn)物CO和未燃盡的碳?xì)浠衔? UHC) 的增多,則會(huì)嚴(yán)重影響燃機(jī)效率。Wei等采用直接在缸內(nèi)注水的方法,在水燃料比為0.15 的條件下,NOx排放減少5%。另一種方法是缸前加水,這種方法被用在不同種類的內(nèi)燃機(jī),如柴油機(jī)。
2.1.2 干式低NOx燃燒技術(shù)
DLN技術(shù)通過設(shè)計(jì)改進(jìn)燃燒器以及控制空氣/燃料比和其他過程變量,以實(shí)現(xiàn)控制燃燒反應(yīng)的峰值溫度,從而減少NOx的生成。但隨著燃燒溫度的降低,燃燒火焰的穩(wěn)定性降低,CO及UHC排放隨之增加,燃機(jī)效率下降。周國興等通過對(duì)現(xiàn)有300 MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行改造,改用DLN1.0燃燒系統(tǒng)后,實(shí)測(cè)NOx排放體積分?jǐn)?shù)<1.0×10-5,*燃?xì)鈾C(jī)組NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 尾部煙氣脫硝
隨著燃?xì)廨啓C(jī)的快速發(fā)展及其裝機(jī)總量的不斷提升,燃?xì)廨啓C(jī)NOx排放控制技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注。匯總分析了國內(nèi)外NOx排放標(biāo)準(zhǔn)以及主要的NOx控制技術(shù)。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是應(yīng)用廣泛的尾部煙氣脫硝技術(shù),但因燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣NOx含量低且氧含量高,余熱鍋爐空間結(jié)構(gòu)狹窄等特點(diǎn),傳統(tǒng)SCR催化劑難以直接應(yīng)用。詳細(xì)介紹了燃?xì)鈾C(jī)組SCR脫硝催化劑應(yīng)用現(xiàn)狀和國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展,研究發(fā)現(xiàn)低溫活性和抗水性是燃機(jī)脫硝催化劑的重要研究方向。