烟气在线检测技术在脱硫脱硝中的应用探讨

北极星环保网讯:近年来，雾霾已然成为了严重影响我国居民生产生活的“心肺之患”。燃煤是造成雾霾的主要原因，而我国50%的燃煤是用于发电，因此，要求电厂和大型燃煤工厂除尘、脱硫、脱硝也就成了环保部长期以来治理烟气的主要发展方向。烟气脱硫、脱硝工艺使空气污染因子中具有毒性的二氧化硫、氮氧化物成分得以减少，无疑是积极的，也是必须的。这也是为什么国内雾霾频发，但并没有像当年的伦敦那样发生毒雾夺万人性命惨剧的原因所在。

典型电厂锅炉烟气处理流程是脱硝在前脱硫在后，脱硝后需要检测如NO、NO2（通称NOX，氮氧化物）、O2及NH3等；而脱硫前需要检测SO2、SO3；O2、CO2；粉尘等。按照常规的做法就是在脱硝出口安装一套CEMS，除尘器后进脱硫塔前安装一套CEMS，这样做的好处是烟气采样数据上传时间短，容易实现脱硝的自动控制。以尿素法、LIFAC工艺等半干法脱硫脱氮系统为例，其工艺是把碱性物质(石灰石、氢氧化钠、碳酸氢钠等等)的溶液或尿素溶液喷入炉膛、烟道或喷雾洗涤塔内进行脱硫脱氮。这类系统的脱硫、脱硝效率就主要取决于烟气中SO2和NOx的体积比、反应温度、吸收剂的粒度和停留时间。

在CEMS系统中，抽取法结合红外气体分析技术是主流，微流红外技术则是红外气体分析技术的主要发展趋势。传统的微音电容传感器检测红外光声信号的方法存在受水分干扰、工艺复杂、抗震性差等缺点；相较而言，微流红外探测器具有工艺简单、测量准确、抗震性好等多种优势，目前在进口红外烟气分析仪中普遍使用。值得一提的是，国内也有锐意自控这种自主研发微流红外气体分析技术并将其运用到烟气分析仪的科技创新企业。

不同检测传感器的非分光红外测量方法比较

在实际应用中，解决好烟气分析问题是脱硫、脱硝系统高效稳定运行的保障。下文将结合锐意自控的红外烟气分析仪Gasboard-3000，介绍微流红外技术在烟气脱硫、脱硝效率监测中应用的挑战及对策，并阐述经过改进的微流红外传感器在烟气检测中的主要技术优势。

红外烟气分析仪Gasboard-3000

1、消除温度对传感器信号的影响

环境温度的变化对于红外气体分析仪检测过程存在较大的影响，它将直接影响红外光源的稳定，影响红外辐射的强度，影响测量气室连续流动的气样密度。另一方面，为减少其他组分对SO2、NO的影响，红外烟气分析仪在微流红外探测器的前端设有窄带红外滤光片，这种滤光片是一种多层的半导体镀膜，温度升高会使得滤光片朝长波方向偏移，从而进一步影响SO2、NO的测量结果。

特别是在北方昼夜温差较大的地域，即使设备房安装了空调，也会存在一定的温差。大多数红外烟气分析仪往往采用温度修正的方法，来解决因环境温度变化导致测量结果变化的问题，但这种方法只能解决部分问题，并不能完全消除由温度变化所带来的误差。

不同温度和气体浓度下的SO2传感器响应曲线

不同温度和气体浓度下的NO传感器响应曲线

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