燃煤电厂脱硝氨逃逸检测应用现状与分析

2.2 其他分析方法

其他分析方法有容量法、离子选择电极法、离子色谱法, 每个分析方法都有各自特点。容量法检测下限一般为0.005mg/m³, 火电厂氨逃逸标准为2.28mg/m³(3μL/L) , 相差较大, 所以一般不作为火电厂脱硝氨逃逸检测的标准方法, 离子选择电极法具有极高准确性, 同时操作方法简单快速, 但是存在检测范围非常窄的缺陷, 火电厂氨逃逸浓度可以从微量波动到10mg/m³以上, 所以同样不适用于脱硝氨逃逸检测与分析, 而离子色谱法同样由于检测仪器的复杂贵重, 很少用于火电厂氨逃逸检测分析。

3 在线与离线分析方法对比

目前大型火电机组脱硝氨逃逸在线监测大多采用原位式激光分析方法, 单一测点布置方式, 如图2。该仪器因其较高灵敏度和快速响应能力, 便于电厂实时进行SCR反应器喷氨运行调整。通过现场照片可以看出, 该方法将发射器与接收器机械固定在SCR反应器出口烟道, 该布置方式便于安装与检修。

但是仪器现场工作环境恶劣, 烟气飞灰量大, 而且下游紧靠空预器, 机械振动大, 极易造成发射器与接收器信号对接失准, 而且该仪器一般安装在靠近烟道拐角的相邻两个烟道壁上, 该位置很容易成为烟气流场的死角, 不宜作为代表整个烟道测点位置, 因此亦会严重影响检测仪器的准确性。通过火电厂SCR脱硝装置性能试验, 本文对比从150MW到600MW共14台SCR反应器氨逃逸在线检测结果和靛酚蓝分光光度法检测结果, 对比结果如表1和表2。

图2 某电厂原位式激光发射器与接收器现场实拍

表1 锅炉100%负荷率氨逃逸实测与在线检测对比

表2 锅炉75%负荷率氨逃逸实测与在线检测对比

从表1和表2对比结果看出在线自动检测与离线手工检测有较大数值差距, 无论机组在100%负荷率还是75%负荷率工况下, 在线显示氨逃逸值均远小于现场采样使用靛酚蓝分光光度法检测结果。100%负荷率工况下, 14台反应器采样分析结果氨逃逸均值为2.02μL/L, 而在线测量氨逃逸均值只有0.46μL/L, 相差4倍有余;75%负荷率工况下, 14台反应器采样分析结果氨逃逸均值为1.95μL/L, 而在线测量氨逃逸均值只有0.40μL/L, 数值差距依然较大。

从两个工况试验结果对比来看, 氨逃逸在线测量值结果与现场采样分析测量数值结果均保持较大差距, 说明在线测量氨逃逸浓度方法由于受在线检测仪器现场工作环境与安装位置的局限等影响, 准确性被极大降低, 非常不利于SCR反应器实时喷氨运行调整, 而现场采样分析方法虽然准确性较高, 但时效性不足, 电厂运行班组采用根据现场取样分析氨逃逸方法来进行SCR反应器喷氨实时调整亦不现实。所以, SCR脱硝氨逃逸在线监测首先应准确选取测点布置, 其次应采取多测点布置方式, 提高在线检测准确性, 同时进行喷氨优化调整, 减小下游设备受腐蚀风险, 便于火电厂脱硝装置更加经济、稳定、安全运行。

4 结论

(1)在线分析方法与离线分析方法各有特点, 在线分析方法快速灵敏但准确度很低;离线分析方法准确度较高, 但时效性较差。

(2)在线分析方法使用的检测仪器受工作环境影响大, 以及单测点布置方式极不利于喷氨运行调整, 易导致机组长期处于高喷氨量运行, 造成下游设备堵塞腐蚀。

(3)应建立更完善氨逃逸分析采样方法, 开发更先进氨逃逸检测仪器仪表, 如高敏度氨逃逸传感器以及多点监测智能控制在线分析系统, 使氨逃逸问题得到有效控制, 在保证NOx达标排放前提下, 减少氨耗量, 保护下游设备, 实现机组经济、稳定、安全运行。

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