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氮氧化物尾氣分析儀(紫外法)

項(xiàng)目背景:

什么是氮氧化物

廣義的氮氧化物包括多種化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (N0)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N203)、四氧化二氮(N204)和五氧化二氮(N205)等。除二氧化氮以外,其他氮氧化物均極不穩(wěn)定,遇光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮,一氧化氮又變?yōu)槎趸T诃h(huán)境治理與監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,氮氧化物主要指鍋爐尾氣排放的一氧化氮 (N0),二氧化氮(NO2)。

氮氧化物的危害

NOx的危害還在于它能與碳?xì)浠衔镌谔栒丈湎掳l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),而生成光化學(xué)煙霧,第二是產(chǎn)生酸雨,第三是存在于平流層中的NOx對(duì)臭氧層有破壞作用,第四是對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生剌激作用,甚致發(fā)生支氣管炎,使農(nóng)作物減產(chǎn),樹木枯死,金屬損壞等。

氮氧化物的來源

人為方面的來源站主導(dǎo),主要由工業(yè)鍋爐燃燒排放,機(jī)動(dòng)車尾氣排放等。

各地出臺(tái)的政策標(biāo)準(zhǔn)

隨著環(huán)境治理的推進(jìn),我國(guó)煙氣治理技術(shù)的成熟,鍋爐單臺(tái)容量的快速增大,現(xiàn)有的鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)已顯得較為寬松。政府開始鼓勵(lì)企業(yè)逐步淘汰小型燃煤鍋爐。對(duì)燃?xì)忮仩t進(jìn)行低氮改造。并且制定了歷史最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)。各地陸續(xù)出臺(tái)針對(duì)氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn):

北京標(biāo)準(zhǔn)要求,2017年4月1日起,新建鍋爐必須低于30毫克/立方米,在用的必須低于80毫克/立方米。北京市現(xiàn)有燃?xì)忮仩t配置的都是傳統(tǒng)燃燒機(jī),根據(jù)有關(guān)部門抽樣調(diào)查的結(jié)果,其中85%以上的燃?xì)忮仩tNOx值在150毫克/立方米以上,幾乎沒有燃?xì)忮仩t可以達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了實(shí)現(xiàn)既有燃?xì)忮仩t排放達(dá)標(biāo),所有在用鍋爐都需要進(jìn)行低氮技術(shù)改造。更換低氮燃燒器和加裝煙氣再循環(huán)裝置。前者能在燃燒時(shí),控制氮氧化物的生成;后者則能對(duì)尾部煙氣中的氮氧化物進(jìn)行處理,減少污染物排放。

天津印發(fā)《天津市2018年燃?xì)忮仩t低氮改造工作方案》,全面加快燃?xì)忮仩t低氮改造,科學(xué)削減氮氧化物等污染負(fù)荷,持續(xù)改善全市空氣質(zhì)量。在施工保障上,市環(huán)保局會(huì)同市市場(chǎng)監(jiān)管委發(fā)布燃?xì)忮仩t低氮改造工作要求,保障鍋爐安全運(yùn)行。在技術(shù)選定上,對(duì)不同企業(yè)類型逐一研究可接受的改造方式,逐一確定改造目標(biāo)濃度,確保改造工作平穩(wěn)有序推進(jìn)。在資金引導(dǎo)上,市環(huán)保局會(huì)同市財(cái)政局印發(fā)實(shí)施全市燃?xì)忮仩t低氮改造項(xiàng)目定額補(bǔ)助實(shí)施辦法及相關(guān)配套文件,以濃度定額度,引導(dǎo)有條件的鍋爐氮氧化物排放濃度達(dá)到30毫克/立方米以下,確保低氮改造項(xiàng)目的環(huán)境效益。

河北為進(jìn)一步深化鍋爐污染治理,消減氮氧化物排放,改善大氣環(huán)境質(zhì)量,打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),河北省大氣污染防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室發(fā)布了冀氣領(lǐng)辦【2018】177號(hào)文。文件要求到2020年6月底前,現(xiàn)有非電燃?xì)庹羝仩t,熱水鍋爐,層燃爐和拋煤機(jī)爐全部完成低氮燃燒改造,煙塵,二氧化硫和氮氧化物排放限值為5mg/m3,10mg/m3,30mg/m3,新建燃?xì)忮仩t同步安裝低氮燃燒裝置并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。20蒸噸/小時(shí)以下燃?xì)忮仩t要安裝氮氧化物尾氣分析儀。

項(xiàng)目介紹

基于各地對(duì)氮氧化物的治理與監(jiān)測(cè)要求,我司開發(fā)了針對(duì)燃?xì)忮仩t尾氣排放的監(jiān)測(cè)裝置PC600-NOx-H氮氧化物尾氣分析儀。該分析儀是基于紫外差分吸收光譜技術(shù)(UV-DOAS)的一款高端煙氣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。它不但適用于監(jiān)測(cè)燃?xì)忮仩t尾氣排放中 NOx的實(shí)時(shí)濃度,還能連續(xù)監(jiān)測(cè)煙(管)道氣中的 SO2、NH3、H S、CS 、C H 、CH O、COS 的排放濃度,檢測(cè)下限達(dá)到 1 mg/m3,完全滿足超低排放的性能指標(biāo)要求。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)

GB-12519-2010   分析儀器通用技術(shù)條件

GB 50131-2007       自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB 3095-2012     環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T16157-1996  固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法

GB50093-2002    自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

HJ 75-2017       固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)

GB/T 37186-2018  氣體分析 二氧化硫和氮氧化物的測(cè)定 紫外差分吸收光譜分析法

HJ 76-2017      固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法(試行)

HJ/T212-2017     污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

HJ/T 352-2007     環(huán)境污染源自動(dòng)監(jiān)控信息傳輸、交換技術(shù)規(guī)范(試行)

HJ/T 47-1999      煙氣采樣器技術(shù)條件

GB/T 15464-2008   儀器儀表包裝通用技術(shù)條件

測(cè)量參數(shù)

NO,NO2,O2 ,SO2(選配)、溫壓流(選配);

測(cè)量方法

煙氣采樣方法:高溫伴熱抽取;

NO測(cè)量方法:紫外差分吸收光譜分析技術(shù)(DOAS);

NO2測(cè)量方法:紫外差分吸收光譜分析技術(shù)(DOAS)

SO2測(cè)量方法:紫外差分吸收光譜分析技術(shù)(DOAS)

O2測(cè)量方法:電化學(xué);

煙氣溫度測(cè)量方法: 熱敏電阻(或熱電偶);

煙氣壓力測(cè)量方法:壓力傳感器;

煙氣流速測(cè)量方法:微差壓法(皮托管);

煙氣濕度測(cè)量方法:阻容法;

系統(tǒng)特點(diǎn)

◆國(guó)標(biāo)方法,鍋爐煙氣在線監(jiān)測(cè)普遍采用的方法,測(cè)量精準(zhǔn),壽命長(zhǎng),長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)漂移小。

◆與傳統(tǒng)的電化學(xué)方法相比,具備無信號(hào)衰減,無傳感器壽命限制。

◆光源采用脈沖氙燈,理論壽命達(dá)5年,脈沖氙燈屬冷光源,與紅外光源相比,具有壽命長(zhǎng),穩(wěn)定性好,無預(yù)熱時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。

◆不需要每次標(biāo)定,維護(hù)周期長(zhǎng),維護(hù)方便。

◆氣體交叉干擾小,水的疊峰與臨峰干擾小,他別適合高濕,低硫環(huán)境,尤其適用于燃?xì)忮仩t低氮改造的氮氧化物監(jiān)測(cè),濕法脫硫氨法脫硝等環(huán)保治理工藝所排放的高濕度煙氣的低 SO2、低 NO2 及氨逃逸監(jiān)測(cè)。;

◆檢測(cè)氣室折返式光路設(shè)計(jì),光程長(zhǎng),氣體分辨率高,檢測(cè)限高;

◆直接測(cè)試煙氣中的 NO、NO2,無需鉬轉(zhuǎn)換;

◆內(nèi)置氣室氣壓及溫度檢測(cè)及修正,提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性;

◆模具化光學(xué)光路設(shè)計(jì),提高儀器穩(wěn)定性,降低環(huán)境溫度變化對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響;

◆可拓展 H2S、CS2、CH3SCH3、C6H6、CH2O、COS 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目無需添加硬件,降低購(gòu)置成

加熱室溫控

60

1

≤±2

冷干法

SO2UV-DOAS

050100 ppm

0.5ppm

示值誤差:≤±5 %FS; 重 復(fù) 性:≤2 %

響應(yīng)時(shí)間:≤60 s

零點(diǎn)漂移:1%FS/24 小時(shí);跨度漂移:1%FS/24 小時(shí)

量程可選

NO2UV-DOAS

050100 ppm

0.5ppm

NOUV-DOAS

050100 ppm

0.5ppm



系統(tǒng)構(gòu)成

1,采樣單元

采樣單元主要由采樣泵,定制采樣探頭和采樣管路組成,探頭采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼探桿,法蘭,鎳合金探頭濾芯組成,保證了探頭的初步過濾效果和使用壽命。采樣管路根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況一般選用伴熱管。

2,預(yù)處理單元

由特制水霧過濾器,精細(xì)過濾器、電子制冷除水器、蠕動(dòng)泵等組成。尤其適合在氣體成分復(fù)雜,環(huán)境惡劣,含水,油霧的環(huán)境,保證了進(jìn)入分析儀的氣體潔凈,干燥,保證了儀器的壽命和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

3,校準(zhǔn)單元(選配)

包含標(biāo)氣瓶、標(biāo)準(zhǔn)氣體、減壓閥等

4,分析單元

NOx分析模塊



光源:采用氙燈光源,以脈沖方式工作,壽命可達(dá)到 5~10年。

氣體室:也稱為流通池、測(cè)量池,樣品流經(jīng)氣體室時(shí)將對(duì)光源發(fā)出的紫外光發(fā)生吸收,形成吸收光譜。

光纖:紫外石英光纖,將帶有樣氣濃度信息的光譜傳輸給光譜儀。

光譜儀:對(duì)紫外光進(jìn)行分光和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換。

核心計(jì)算模塊。不同氣體有不同的算法。

測(cè)量原理

根據(jù)紫外差分吸收原理,抽取需要檢測(cè)的氣體經(jīng)過氣室,氘燈(或氙燈)發(fā)出的紫外光經(jīng)過氣室后, 被氣體中的有關(guān)組分吸收。由光譜儀獲取被吸收后的紫外光譜,分析氣體的特征吸收峰,反演出氣體中所含的被測(cè)氣體組分濃度,并結(jié)合氣室中的壓力、溫度等參數(shù),對(duì)組分濃度進(jìn)行溫度、壓力修正,DOAS技術(shù)可以確保計(jì)算結(jié)果受光路污染、氣體中粉塵等雜質(zhì)的影響小。


NO氣體在紫外波段的吸收?qǐng)D



NO2氣體在紫外波段的吸收?qǐng)D



工程注意事項(xiàng)

◆盡量安裝在室內(nèi)或站房?jī)?nèi),保持比較穩(wěn)定的環(huán)境,安裝點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定無震動(dòng)。

◆采用伴熱管。

◆遠(yuǎn)離熱源。

◆為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,建議安裝在干燥的環(huán)境下。

◆電源接入點(diǎn)應(yīng)無大的電源干擾,電源供電應(yīng)穩(wěn)定充足。

◆采樣探頭與設(shè)備的距離應(yīng)在30米之內(nèi)。

◆安裝點(diǎn)位于氣態(tài)污染物混合均勻的位置,測(cè)得的氣態(tài)污染物濃度或者排放速率能代表固定污染源的排放,應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段和煙道負(fù)壓區(qū)域,測(cè)定位置應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。具體要求可以參照HJ/T75中煙氣CEMS安裝要求。

◆樣氣經(jīng)過的器件或管路需選用耐腐蝕性材料。

◆采樣探頭、采樣管線、儀表回路所用的材質(zhì)為低吸附性和低氣體滲透率,不釋放干擾物,所監(jiān)測(cè)的物質(zhì)在氣路中能穩(wěn)定保存。

◆若一個(gè)總排氣管連接有多個(gè)排氣支管時(shí),應(yīng)將連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在該總排氣管上,不得只在其中的一個(gè)支管上安裝一套連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將測(cè)定值乘上倍數(shù)作為整個(gè)源的排放結(jié)果。

◆施工應(yīng)滿足 GB50205、GB50093、GB50168的有關(guān)規(guī)定。

◆各聯(lián)接管路、法蘭、閥門封口墊圈應(yīng)牢固完整,均不得有漏氣、漏水現(xiàn)象。

◆所有的管路、氣路閥門、排水系統(tǒng)安裝后應(yīng)暢通和啟閉靈活。連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)空載運(yùn)行 24h后,無滲漏現(xiàn)象。

◆連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)承壓要求,采用模擬試驗(yàn)檢驗(yàn),管路不得出現(xiàn)脫落、漏氣、漏水、振動(dòng)強(qiáng)烈現(xiàn)象。




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