氨逃逸中脱硝氨逃逸在线监测检测方案(氨气分析仪)

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北京大方科技有限责任公司BEIJING DEFINE TECHNOLOGY CO.， LTD. TDLAS 技术在脱硝氨逃逸检测的应用 北京大方科技有限责任公司 2018年2月 目录 技术路线.. 3 1.1 系统方案... 4 1.2 测量原理.. .4 1.3 系统结构 ..6 2 .技术优势.. 7 3 技术指标. 9 4 售后服务.. .10 5 公司简介. ..11 1技术路线 准确实时在线分析脱硝氨逃逸浓度一直是电厂氨逃逸监测的一个难题，从解决这个难题的途径来看，有几个关键点： 1.抽取式比原位对射方式更适合现场工况，可有效解决烟气高粉尘和烟道振动等因素对测量的影响； 2.短光程向长光程发展，在高温、高湿、高粉尘、高腐蚀、高振动等恶劣工况下检测低浓度氨逃逸，短光程无法保证测量精度，必须通过提高光程来保障测量精度； 3.预处理技术可靠性要求高，由于氨的特殊属性，烟气接触的路径必须全程无冷点，否则容易造成结晶、堵塞、测量不准确，预处理技术的可靠性直接决定了整套系统的可靠性和稳定性； 4.由单点检测向多点检测发展，由于烟道截面氨逃逸分布的不均匀性，对于一些大机组，单点检测已不具有较强代表性，需要通过多点检测来提高测量的代表性，，更全面的掌握烟道截面氨逃逸状况。 大方科技结合多年在脱硝氨逃逸分析领域的成功经验，开发了大方科技第四代氨逃逸产品，采用近位抽取方式结合大方科技经典的多次反射长光程技术，全程高温无冷点，可实现多点测量，彻底解决了现有氨逃逸存在的一些问题。 系统包括近位氨分析仪表、取样分析单元、预处理控制单元和信号传输单元四部分：采取抽取方式，烟气经过高精度过滤，可有效避免烟气中高浓度粉尘对测量的影响；|；取样分析单元近位软连接安装在烟道上，烟道内无任何光学器件，可靠性高，也可避免震动对光路的影响；烟气经过预处理后直接进入高温多次反射样气室进行测量分析，无伴热管线，烟气流经管路及样气室采用特定材质和表面特殊工艺处理并全程高温加热(≥250℃)，可保证烟气取样过程中成分不发生改变，无氨气吸附，整个系统具有耐磨耐腐蚀耐高温特点。取样分析单元采用高温多次反射样气室，测量光程30米，，T可大大提高测量精度和检测下限。通过安装多个取样分析单元可以实现多点检测，每个分析单元各自独立检测、反吹，互不干扰，可以实现同时测量。氨分析仪表可放置于 CMES 小屋，避免现场恶劣劣 境对仪表造成的影响。 1.1系统方案 图1：系统简易示意图 1.2测量原理 大方科技自主研发并生产制造的 DLGA-3000 系列激光逃逃逸在线监测系统，采用可调谐半导体激光吸收光谱技术进行气体的测量，以可调谐激光器作为光源，发射出特定波长激光束，穿过待测气体，通过探测器接收端将光信号转换成电信号，通过分析被测气体中 NHg分子吸收导致的激光光强衰减，实现高灵敏快速精确监测待测气体中 NH，浓度。分析系统测量采用目前国际上最先进的免标定波长调制光谱技术及最先进的数据处理算法，可精确测量微量氨逃逸，不受背景工况和背景气体成分的影响。 图2：：1吸收谱线图 根据朗伯比尔定律， ， 激光吸收光谱技术的测量精度与测 量光程成正比，光程越长，测量精度越高，大方科技 DLGA-3000 系列激光氨逃逸在线分析系统采用多次反射样气室(专利技术)，见图3，测量光程30米，大大提高了测量精度。 图3：多次反射样气室仿真示意图 1.3系统结构 系统由取样分析单元、近位氨分析仪表、预处理控制单元和信号传输单元组成。 取样分析单元： 采样探头由高精度过滤器，设计为最佳精度。 加热箱由箱体、加热器组成，内部安装有气室、气动球阀、射流泵及PT100、K型热电偶，分析气室测量光程30米，大大提高了测量精度。 近位氨分析仪表： 仪表盒内安装有分析电路板、液晶显示屏、键盘、激光器、标定小气室等部件，输出2路4-20mA信号。 预处理控制单元： 预处理控制单元由预处理控制器、固态继电器及电磁阀组成，分别控制加热箱温度、气室温度、探头温度、加热器温度等部分的温度，实现温度的逻辑控制以及电磁阀的通断控制。 信号传输单元： 信号传输单元由光纤、同轴电缆及485通信电缆组成。 2技术优势 口采用多次反射样气室，极大地提高测量精度 大方科技针对氨逃逸浓度低、工况复杂恶劣、测量精度要求高的需求，国内外首次成功开发了针对氨逃逸测量的高温多次反射样气室，测量光程30米，室材料和光学器件经过特殊处理和设计，无吸附、耐腐蚀、能够在250-300℃高温条件下长期稳定运行。大方科技掌握 TDLAS 核心技术，处于国际领先水平，目前国内外氨逃逸设备皆选择近红外区域同一氨气分子吸收谱线，测量精度由测量光程决定，相比同类氨逃逸产品2-3米光程设计方案，大方科技测量精度高出十倍以上。高温多次反射长光程技术能够保证在燃煤电厂高温、高湿、高粉尘、高腐蚀、高振动等恶劣工况下仍能保持极佳的测量精度。 全程无冷点 大方科技氨逃逸系统所有和样气接触的管路温度≥250℃，烟气成分没有改变，测量无吸附。 可实现准确标定验证 大方科技氨逃逸多次反射气室，在系统标定时，关闭烟气进入阀门，将标准气体预热后通入测量池测量，排除烟气对标定过程的干扰，可实现准确标定验证，如图4. 流量计 图4：4：大方科技标定验证示意图 口测量不受粉尘影响 抽取烟气经高精度滤芯过滤后进入气室测量，测量不受烟气高粉尘的影响。大方科技采用内外两路反吹过滤滤芯，相比单路反吹，吹扫更彻底。反吹气体采用高温预热，有效防止滤芯出现铵盐结晶。 口不受烟道震动影响 采用近位抽取测量方式测量光路不受现场振动、热膨胀等环境因素的影响。 口取样有代表性 近位抽取的取样点插入烟道核心区域，采样探杆长度可根据现场工况设置，取样更有代表性。根据烟道尺寸和烟道截面氨逃逸分布状况，可选择多点检测，测量结果更具代表性。 系统无漂移，避免了定期校正需要 系统内置参比气室模块，结合光谱调制技术，实现动态补偿，实时锁住气体吸收谱线，不受温度、压力以及环境变化的影响，不存在漂移现象。 口操作和维护简单方便 分析系统无任何运动部件，极大地增强了可靠性。分析仪采用点阵式液晶屏显示，两级菜单操作，人机交互界面友好，根据界面提示可不需要说明书就能掌握仪器的基本操作。经预处理抽取测量，仪器和消耗品寿命长，维护方便，运行费用低。 专利技术，便于维护光学器件 大方科技特有的样气室设计，包含维护窗口，可以在不影响光路的情况下，对污染的光学器件进行清洁，无需重新调节光路，，让维护更加快速方便。 图5：；：大方科技专利维护窗口图 口仪表自检及自恢复功能 分析仪表带有智能自检及自恢复功能，软件可以自动探测分析仪的测量异常状态，可以通过自检及自恢复，使分析仪重新恢复最佳工作状态。 可靠性 大方科技已有近千套氨逃逸在线分析系统在不同工况条件下运行，累积了丰富的经验，经过四代系统的迭代与完善，成功开发稳定可靠的第四代近位抽取式高精度脱硝氨逃逸在线分析系统。 3技术指标 项目 指标 测量原理和技术 可调谐半导体激光吸收光谱 (TDLAS， Tunable Diode LaserAbsorption Spectroscopy) 测量范围 0-10.0ppm， 0-50.0ppm 具体量程可根据用户需要设定 检测下限 0.1ppm 重复性 1.0% F.S. 线性误差 <1.0% F.S. 报警输出(种类/点数) 干接点输出 模拟量输出 两路4~20mA输出，隔离，最大负载750Ω 采样流量 10~20 L/min 采样、反吹周期 可设置 动力气源 压力0.5~0.8MPa，无油无水净化空气 取样气体温度 ≤450℃ 工作电压 AC 200 V-240 V 50Hz 环境温度 -30℃~60℃ 4售后服务 大方科技氨逃逸在线分析系统整套设备都由大方科技自主研发生产，具备深度维修、维护的能力。大方科技承诺，随时响应用户咨询，及时对问题进行排查和远程解决。若确认仪器故障无法解决， 48小时内委派工程师赶到现场进行维修. 5公司简介 北京大方科技有限责任公司是由归国专家创立的高科技企业，先后被认定为“国家高新技术企业”、“中关村高新技术企业”、“海淀区创新企业”和“中国留学人员创业园百家最具创业潜力企业”。大方科技研发及销售总部坐落于北京中关村科技园区，生产基地位于辽宁(营口)沿海产业基地。 公司创始人周欣是斯坦福大学博士、北京师范大学高等量子中心教授，2010年入选国家“千人计划”被聘为“国家特聘专家”入选北京市“海外人才聚集工程”被聘为“北京市特聘专家”“2011年北京市优秀青年知识分子” “2013年中关村十大海归新星”“第五届北京市留学人员创新创业特别贡献奖”。 周欣在斯坦福大学攻读博士期间，师从美国工程院院士、激光光谱测量领域国际权威Ronald. K. Hanson 教授，开始从事可调谐激光吸收光谱技术 (TDLAS 技术)的研究，具有近二十年 TDLAS 科研、技术创新与产品研发经验，取得了多项科研成果，代表性的研发成果之一是在美国光谱仪器公司(SSI)历任资深科学家和首席科学家期间开发国际首台基于 TDLAS 技术的测量天然气和炼厂气中微量硫化氢的气体分析仪，解决了长期存在的测量难题，成功销售并应用在美国、加拿大、欧洲、中东和亚洲等世界著名石油化工与天然气公司。 周欣回国后创办了大方科技，将 TDLAS 核心技术带到了中国，开拓性地将TDLAS 技术应用于煤矿瓦斯监测，研发矿用激光甲烷传感器，获得煤安认证，入选“科技部国家重点新产品”，实现产业化。结合中国电厂实际工况，成功开发了 DLGA-3000 系列激光氨逃逸在线监测系统，经过多年的市场考验，大量应用于国内电厂、水泥厂、焦化厂、陶瓷厂等各种工况，成功应用在大唐、华能、国电、中电投、华电、神华、华润等集团火电厂以及台泥、金隅、冀东等水泥集团脱硝工程，替代同类进口产品，在用激光氨逃逸在线分析系统近千套。同时也获得了众多荣誉和支持： 2015年5月， DLGA-3000 激光氨逃逸在线分析系统获得北京市科委科技项目经费支持，并通过项目验收，列入科委优秀项目推广。 2016年9月， DLGA-3000激光氨逃逸在线分析系统通过中国电机工程学会会果鉴定获评总体居国际领先水平。 2016年12月， DLGA-3000 激光氨逃逸在线分析系统通过中国量量科学研究 院计量检测，具有极佳的测量精度和重复性。 2017年8月， DLGA-3000 激光氨逃逸在线分析系统获得《北京市新技术新产品(服务)》认定，享受政府采购和推广应用支持。 2017年8月， DLGA-3000激光氨逃逸在线分析系统获得北京市科学技术奖。 2017年9月，氨逃逸激光在线分析仪列入《环境保护专用设备企业所得税优惠目录(2017年版)》，凡购买国产氨逃逸激光在线分析仪的企业将享受企业所得税抵免优惠。即企业购置并实际使用氨逃逸激光在线分析仪，该分析仪的投资额的10%可以从企业当年的应纳税额中抵免；当年不足抵免的，可以在以后5个纳税年度结转抵免。 截止目前，DLGA-3000 激光氨逃逸在线分析系统已获发明专利3项，实用新型专利5项，计算机软件著作权4项。 大方科技 DLGA-3000 激光氨逃逸在线分析系统获得市场的认可，主要有以下几大优势： (1)采用自主掌握的 TDLAS 核心技术； (2)国内首创多次反射样气室，将高精度多次反射长光程技术应用于氨逃逸分析，极大的提高了测量精度和检测下限，很大程度的解决了传统氨逃逸光程短、测量精度不足的问题； (3)近位抽取技术的应用，结合了抽取式和原位测量的优势，解决了原位对射式氨逃逸在线分析系统受烟尘和烟道震动影响的问题； (4)复杂烟气工况高温预处理技术应用，使得设备适应不同工况，设备可靠性和稳定性大大提高； (5)自主品牌产品，完全自主知识产权，可以及时的响应用户的各种需求，服务及时且成本低，，i设备性价比高。 1.采用多次反射样气室，极大地提高测量精度大方科技针对氨逃逸浓度低、工况复杂恶劣、测量精度要求高的需求，国内外首次成功开发了针对氨逃逸测量的高温多次反射样气室，测量光程30米，气室材料和光学器件经过特殊处理和设计，无吸附、耐腐蚀、能够在250-300℃高温条件下长期稳定运行。大方科技掌握TDLAS核心技术，处于国际领先水平，目前国内外氨逃逸设备皆选择近红外区域同一氨气分子吸收谱线，测量精度由测量光程决定，相比同类氨逃逸产品2-3米光程设计方案，大方科技测量精度高出十倍以上。高温多次反射长光程技术能够保证在燃煤电厂高温、高湿、高粉尘、高腐蚀、高振动等恶劣工况下仍能保持极佳的测量精度。 2.全程无冷点大方科技氨逃逸系统所有和样气接触的管路温度≥250℃，烟气成分没有改变，测量无吸附。 3.可实现准确标定验证大方科技氨逃逸多次反射气室，在系统标定时，关闭烟气进入阀门，将标准气体预热后通入测量池测量，排除烟气对标定过程的干扰，可实现准确标定验证。 4.测量不受粉尘影响抽取烟气经高精度滤芯过滤后进入气室测量，测量不受烟气高粉尘的影响。大方科技采用内外两路反吹过滤滤芯，相比单路反吹，吹扫更彻底。反吹气体采用高温预热，有效防止滤芯出现铵盐结晶。 5.不受烟道震动影响采用近位抽取测量方式测量光路不受现场振动、热膨胀等环境因素的影响。 6.取样有代表性  近位抽取的取样点插入烟道核心区域，采样探杆长度可根据现场工况设置，取样更有代表性。根据烟道尺寸和烟道截面氨逃逸分布状况，可选择多点检测，测量结果更具代表性。 7.系统无漂移，避免了定期校正需要  系统内置参比气室模块，结合光谱调制技术，实现动态补偿，实时锁住气体吸收谱线，不受温度、压力以及环境变化的影响，不存在漂移现象。 8.操作和维护简单方便 分析系统无任何运动部件，极大地增强了可靠性。分析仪采用点阵式液晶屏显示，两级菜单操作，人机交互界面友好，根据界面提示可不需要说明书就能掌握仪器的基本操作。经预处理抽取测量，仪器和消耗品寿命长，维护方便，运行费用低。 9.专利技术，便于维护光学器件   大方科技特有的样气室设计，包含维护窗口，可以在不影响光路的情况下，对污染的光学器件进行清洁，无需重新调节光路，让维护更加快速方便。 10. 仪表自检及自恢复功能分析仪表带有智能自检及自恢复功能，软件可以自动探测分析仪的测量异常状态，可以通过自检及自恢复，使分析仪重新恢复最佳工作状态。 11.可靠性   大方科技已有近千套氨逃逸在线分析系统在不同工况条件下运行，累积了丰富的经验，经过四代系统的迭代与完善，成功开发稳定可靠的第四代近位抽取式高精度脱硝氨逃逸在线分析系统。