氨逃逸技术方案

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氨逃逸技术方案





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SICK氨逃逸监测仪方案介绍：

1．GM700型可调谐二极管激光光谱仪技术说明

GM700型二极管激光光谱仪采用半导体激光二极管作为光源，激光二极管发射的单色光的带宽只有10-4A，可以避开不同气体吸收光谱的交叉干扰。激光二极管的温度随着自身工作电流的增加或环境温度的变化而发生变化，使其波长输出发生变化。通过激光二极管温度控制器的扫描，可以得到与气体吸收光谱一致的激光光谱。GM700在光路中插入稜镜将激光分成三个光束：一束进入烟道后被反射回来，称测量光束；一束被棱镜反射回来经过填充测量气体的气室，成参比光束；还有一束反射回来进行光的强度的测量。通过对三个光束的测量数据的处理，可以计算出被测气体的浓度。

GM700设计成探头型的结构，发射接收（R/S）单元安装在烟道一侧，激光通过出射窗口进入烟道，被探头前方的反射器折回进入发射接收单元的接收器上。通过烟道时NH3的吸收信息保留在光信号中，即测量光束。探头型的R/S单元和探头管是通过法兰连接的，一旦连接位置就固定了，整个测量系统成为一个整体。环境的震动，烟道的热变形对其测量光路不会产生影响。图1。

可选用防尘型GPP型探头。探头的测量光路被密封在陶瓷过滤器中，NH3通过扩散的方式进入光路。粉尘对光路没有污染。可以适合于粉尘浓度大于30g/m3的应用场合。

图1 GM700示意图 2．技术参数：

● 生产厂家：德国SICK 公司 ● 产品型号：GM700 ● 测量原理：双光程激光法

● 测量范围：NH3: 0-10/5000ppm（量程可根据现场自由选择） ● 精度：≤0.3ppm

● 零点漂移：≤±1% 满量程/月 ● 量程漂移：≤±1% 满量程/月


● 响应时间：≤2s ● 输出信号： 4～20mA 3．基本配置：

关于选用单侧式GM700分析仪用于SCR脱硝工艺气体分析的优势如下： 对光优势：由于SCR工艺的烟气工况：粉尘高达30g/m3；温度为350 ℃--430 ℃；水分含量8—14%，SO2：1000mg/m3以上。工作温度高，产生热变形大，对光路的偏离有一定的影响。对于对穿式设备，在此种工况下，对光是个比较难解决的问题，而单侧式GM700系统探头型是钢性连接故不存在对光问题；

高粉尘工况下使用优势：相对于对穿型TLDS最主要的难点粉尘浓度高达30g/m3的高粉尘工况。并且还有个不能忽视的因素是DeNOx的反应炉非常大，600MW机组的2个反应炉的截面是6*8m，而且由于流量很大，炉壁震动很大。根据上述工况条件，对穿型TLDS必须要解决粉尘衰减激光光束的能量对测量的影响；

对穿型TLDS的发射接收单元安装在烟道两侧，光路的对准很重要。如果光路发生偏离，检测器接收不到发射光测量就不可能了。 而单侧式GM700系统由于采用渗透管探头型，在激光监测过程中，不存在激光穿透不过从而导致无数据的问题；

安装方面优势：

对穿型产品的一个误区：样本介绍可测烟气的最高粉尘，例如30g/m3；有测量距离，例如10m最长。这两个参数是不能同时满足的。

通过粉尘的消光度测试，在1m长的光程、含尘量2.5g/m3、粉尘粒径5μm的情况下，光的透光率只有30%。如果含尘量达到30g/m3，透过率将不到5%。所以10m光程可以承受30g/m3是不可能的。所以，对于6m宽的脱硝炉，对穿型TDLS双侧安装是不可能的。

而利用安装位置解决光程太长的问题，将仪器安装在DeNOx炉的转角位置。测量的代表性值得怀疑。并且对于光路的对准，也是一个很棘手的问题。


如果两侧安装的距离为1m，激光光斑的面积通常为2*2mm。光线的偏离角度只能最多0.02°。

也有产品提高激光发射功率，通过透镜将光斑扩大，使接收面积变大。若偏离角度增加到0.2°，光斑面积必须增加到20*20mm。光能量则减少了100倍！所以，安装位置的震动和热漂移也是对穿型TLDS有很大困难。下图的例子是这种“对付”的方法。

而采用单侧式GM700系统，由于不需要担心粉尘问题，故安装点的选择余地很多，完全可以选择在烟道直管段的稳流区进行测量，本身测量数据也具备代表性，具体使用效果，可参见浙能温州乐清电厂，我们公司的测NH3设备在该厂的使用效果是最好的。

上图所示：为对穿式设备应付粉尘过高的解决方案，曾经在北仑电厂试用过此方案，可同样存在二方面问题，1、红圈处积灰问题，会导致光路阻挡；2、探杆的震动带来的对光问题。故以上方案最终被证实是不成功的案例。

如上图所示，很多对穿式设备厂家，采用上图角落处选择一个点位来安装对穿式设备，姑且不论气体是否具备代表性，根据脱硝工况的粉尘量，其测量光程最多只能达到1米，在这么小的角落里，安装和对光都给客户带来很大不必要的麻烦。

使用可调谐二极管激光光谱仪测量氨已成共识，但是在现场仪表的结构上还要有选择。

1、必须采用单侧安装的探头型可调谐二极管激光光谱仪。

--DeNOx的管道很大，两侧安装很难找到合适的位置，光路长不好调试。 --粉尘很大，对光的簑减很多，影响系统的信噪比，因而影响测量精度。 --激光的方向性特好，且光点不大，现场的震动、变形引起的光点偏离可以使仪器失效。探头型是钢性连接，不会产生上述问题。

2、必须采用渗透管（GPP）型

--渗透管型的样气通过扩散方式进样，测量空间是非常干净的，所以能保持很高的精度。


--渗透管具有一定的阻力，所以可以通过通样气的方式对仪器进行标定。两侧型现场无法标定，又没有仪器在现场进行对照测量。

--通零点气从渗透管内向外吹洗，校一次零点做一次清洗，保持了仪器的长期可靠的使用。

三、部分业绩表

所列业绩（见下表）均由西克麦哈克（北京）仪器有限公司承担，包括方案设计、系统成套、技术支持、售后服务等。

四、技术服务及售后服务 售后服务介绍： 机构：

公司技术服务中心是公司的技术服务专职部门；

技术服务中心负责产品的售后服务、仪器维修、备品备件供应；现场指导启动、安装、调试；产品技术培训、产品技术咨询等；

人员：共有38人，其中18人受过德国SICK公司专业培训，并获得相关证书，能够独立的开展SICK产品的维修和维护工作。

技术服务中心总部设在北京，在成都、深圳、上海均有办事处。 培训内容：

公司根据实际情况每年组织1---2次相关产品技术培训，届时邀请用户参加。

对于系统产品技术服务中心提供使用现场和在北京的必要培训。 若用户提出到德国厂家培训，公司负责提供便利条件。 服务区域：

包括香港在内的中国地区 德国SICK总部指定的其他地区 备品备件：

及时提供原厂的备品备件，保证三年内不变价。


售后服务内容：

保质期内：因制造质量不良造成的质量问题，免费服务。 保质期外：提供终身技术支持和服务。 服务响应：

接到用户服务要求后4小时内给予答复；若需到现场（国内），24小时内到达现场和现场。

负责CEMS部分技术人员介绍 姓名 职务 学历 周长征 高级工程师 博士 王复兴 教授级高工 学士 曹震 工程师 硕士 顾黎明 工程师 学士 黄强 工程师 学士 刘晓宁 工程师 学士

SICK氨逃逸GM700与其他品牌对穿式的对比特点： ⑴GM700直插式分析仪直接测量烟气，不用抽取样气。

⑵GM700直插式分析仪ＧＰＰ探头，样气通过扩散的方式进入光路。粉尘对光路没有污染，可以适合于粉尘浓度大于50g/m3的应用场合。

⑶GM700直插式分析仪单侧安装，安装简单，环境的震动，烟道的热变形对其测量光路不会产生影响。

⑷GM700直插式分析仪ＧＰＰ探头不需吹扫空气，维护简单，光学镜面有控温器，避免凝结物形成。

⑸GM700直插式分析仪ＧＰＰ探头有一体化的温度传感器PT1000和压力传感器。同时测量烟道内的温度和压力，进行实时温度压力补偿。

⑹GM700直插式分析仪能垂直于脱硝装置安装，采用2米长的激光光程，测量更准确可靠。


6，SICK与对穿式安装的氨逃逸对比：

对穿式安装的氨逃逸和 SICK的设计理念有巨大差异.

1.SICK 的激光光源是安装在测量点（烟道或管道）的, 但是对穿式安装的氨逃逸激光器是安装在中央控制单元，通过光缆进行连接的,光纤传输激光强度衰耗大，如果采用一拖二或者一拖三激光强调衰减更大，无法保证测量要求的光程和光强。

2.使用光纤（有光学噪声），监测下限偏高。 3.对穿式仪表，光程短，取样不具代表性 4.不能现场校零和校验

5.安装需要2个安装平台、对光比较困难、无法克服温度变化带来的管道变形和管道震动带来的响应，导致信号突变或者无信号输出

6. 对穿式安装的氨逃逸国内很多现场已经出现经常没有信号（浙江省内：北仑电厂三期、大唐乌纱山电厂、玉环电厂、富阳三星热电等都信号不好，不能正常使用

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