一種scr系統(tǒng)氨逃逸分析裝置和該裝置使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種SCR系統(tǒng)，特別涉及SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置以及分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氮氧化物（NOx)是一種毒性很大的黃煙，不經(jīng)治理通過煙囪排放到大氣中，形成 觸目的棕（紅）黃色煙霧，在眾多廢氣治理中NOx難度最大，是污染大氣的元兇，對(duì)環(huán)境危 害極大。《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223- 2011)等一系列法律、規(guī)范的修訂， 將氮氧化物作為重點(diǎn)污染物來處理。SCR技術(shù)作為處理氮氧化物最行之有效的方法，在電 廠、輪船大量地應(yīng)用推廣。其技術(shù)的核心是在催化劑的作用下，使NH3與NOx反應(yīng)，生成無 污染的氮?dú)夂退?。如果系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)噴入過量的NH3,雖然可以去除廢氣中的NOx，滿足法 律法規(guī)的要求，但是大量逃逸的NH3進(jìn)入空氣中會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此，必須要對(duì)氨 逃逸率實(shí)時(shí)監(jiān)測，嚴(yán)格控制在允許范圍以內(nèi)。目前，市場上大多數(shù)氨逃逸檢測儀的價(jià)格在幾 十萬甚至上百萬，每套SCR系統(tǒng)都予以配備費(fèi)用過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 1、所要解決的技術(shù)問題： 現(xiàn)有的氨逃逸檢測儀成本高。
[0004] 2、技術(shù)方案： 為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，包括兩個(gè)測量塊，分 別為測量塊一 9和測量塊二10,其特征在于兩個(gè)測量塊中分別安裝一臺(tái)NOx/02傳感器，設(shè) 有吸氨罐5位于兩個(gè)測量塊之間，樣氣通過測量塊一進(jìn)入裝置，每個(gè)測量塊連接一個(gè)輔助 栗，用于抽出測量塊內(nèi)的氧氣。
[0005] 所述測量塊二10連接真空射流栗4 一端，真空射流栗4另一端和減壓閥3的一端 連接，減壓閥3的另一端和電磁閥2連接。
[0006] 所述含有樣氣取樣口的測量塊一 9安裝在SCR反應(yīng)器之后。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種SCR系統(tǒng)氨逃逸裝置的使用方法，包括以下步驟：第一步： 所述裝置組裝完畢后，開啟抽氣電磁閥2,減壓閥3調(diào)制適當(dāng)壓力；第二步：在真空射流栗4 的作用下，含有NH3的樣氣從測量塊一 9進(jìn)入裝置，設(shè)定樣氣中NOx濃度=Appm，NH3濃度 =Bppm，則測量塊一 9上的N0x/02傳感器輸出的讀數(shù)S=A+aXBppm;第三步：樣氣經(jīng)過吸氨 罐5后，NH3被完全吸收，測量塊二10上的NOx/02傳感器輸出的讀數(shù)T=A，由此，可以計(jì)算 出NH3 濃度B=T_S/a。
[0008] 3、有益效果： 本發(fā)明提供的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，結(jié)構(gòu)簡單成本低，本發(fā)明提供的分析方法即 可準(zhǔn)確的計(jì)算出SCR系統(tǒng)真實(shí)的脫硝效率。同時(shí)也可以計(jì)算出系統(tǒng)的氨逃逸率。以此為依 據(jù)，來修正還原劑的噴入量，使SCR系統(tǒng)的處理結(jié)果既符合環(huán)保要求，又不產(chǎn)生二次污染。
【附圖說明】
[0009] 圖1氨逃逸測量原理。
[0010] 圖2設(shè)備系統(tǒng)流程圖。
[0011] 圖3設(shè)備在SCR應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明 測量塊一 9安裝一臺(tái)N0x/02傳感器，測量塊二10安裝一臺(tái)N0x/0 2傳感器，吸氨罐5位 于兩個(gè)測量塊之間，樣氣通過測量塊一 9進(jìn)入裝置后，兩臺(tái)傳感器會(huì)將其自身所測NOx濃度 值傳至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)指令算法即可計(jì)算出樣氣中冊(cè)13的濃度。
[0013] 本發(fā)明的檢測原理為：被測樣氣引射進(jìn)入傳感器測量塊一 9,在測量塊一 9內(nèi)N02 產(chǎn)生分解：2N02 - 2N0+02,完成N02 -N0轉(zhuǎn)換，02被栗出，產(chǎn)生極限電流，通過測量極限 電流來測量被測氣體中的02濃度；樣氣，即N0和少量的02,繼續(xù)進(jìn)入測量塊二10,在測量 塊二10內(nèi)所有的02被輔助栗栗出，N0產(chǎn)生分解：2N0 -N2 + 02,分解的氧氣被排出，產(chǎn)生 極限電流，通過測量極限電流來測量被測氣體中的氮氧化物濃度。
[0014] NOx/02傳感器對(duì)NH3有很強(qiáng)的氧化作用，甚至在沒有氧化催化器存在的情況下都 會(huì)發(fā)生NH3+02 -N0X+H20反應(yīng)，其具體反應(yīng)步驟有：
以上三種反應(yīng)在不同的溫度下發(fā)生，因此在NH3存在的情況下，NOx/02傳感器測量到 的值會(huì)是NOx與NH3的綜合濃度，結(jié)果是：顯示值=N0x濃度+aXNH3濃度，a在此被稱為 N0x/NH3交叉敏感因子，a的取值取決于不同的反應(yīng)步驟。第一個(gè)反應(yīng)式，如果NH3完全 反應(yīng)成N20,氨對(duì)N0x/02傳感器的交叉敏感因子0? 5。因?yàn)?mol的NH3可以吸收0? 5mol 的02,生成lmol的N20,然后在第二個(gè)"脫氧栗"中分解成lmol的N2和0? 5mol的02,由上 可知NOx濃度值是02濃度值的2倍，所以2mol的NH3會(huì)造成多余的ImolNOx，得出此情況 下NH3對(duì)N0x/02傳感器的交叉敏感因子為0. 5。相應(yīng)的可以得出，如果反應(yīng)生產(chǎn)主要為N0 時(shí)，交叉敏感因子為1。如果氨完全被氧化時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物均為N02,交叉敏感因子為2。如多 數(shù)的化學(xué)反應(yīng)一樣，這三個(gè)氧化反應(yīng)的進(jìn)程，有不同的化學(xué)反應(yīng)活化能，由此就可推斷，影 響這三個(gè)化學(xué)反應(yīng)程度的主要因素就是溫度。在不同的反應(yīng)溫度情況下，NH3氧化后的產(chǎn) 物中N20、N0、N02的百分比是不同的。由此也就可知，NH3對(duì)N0x/02傳感器的交叉敏感因 子是隨溫度變化而變化的，而變化的范圍是在〇. 5~2之間的。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種SCR系統(tǒng)氨逃逸裝置的使用方法，包括以下步驟：第一步： 所述裝置組裝完畢后，開啟抽氣電磁閥2,減壓閥3調(diào)制適當(dāng)壓力；第二步：在真空射流栗4 的作用下，含有NH3的樣氣從測量塊一 9進(jìn)入裝置，設(shè)定樣氣中NOx濃度=Appm，NH3濃度 =Bppm，則測量塊一 9上的N0x/02傳感器輸出的讀數(shù)S=A+aXBppm;第三步：樣氣經(jīng)過吸氨 罐5后，NH3被完全吸收，測量塊二10上的NOx/02傳感器輸出的讀數(shù)T=A，由此，可以計(jì)算 出NH3 濃度B=T_S/a。
[0016] 設(shè)備應(yīng)用在SCR系統(tǒng)時(shí)，含有樣氣取樣口的測量塊一 9安裝在SCR反應(yīng)器之后，測 量塊二10上的NOx/02傳感器輸出的讀數(shù)為反應(yīng)器后煙氣的NOx濃度，結(jié)合還原劑噴口前 的NOx/02傳感器輸出的讀數(shù)，即可準(zhǔn)確的計(jì)算出SCR系統(tǒng)真實(shí)的脫硝效率。同時(shí)也可以計(jì) 算出系統(tǒng)的氨逃逸率。以此為依據(jù)，來修正還原劑的噴入量，使SCR系統(tǒng)的處理結(jié)果既符合 環(huán)保要求，又不產(chǎn)生二次污染。
[0017] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明的，任何熟 習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此本發(fā)明的保 護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，包括兩個(gè)測量塊，分別為測量塊一（9)和測量塊二 (10)，其特征在于兩個(gè)測量塊中分別安裝一臺(tái)NOx/02傳感器，設(shè)有吸氨罐（5)位于兩個(gè)測 量塊之間，樣氣通過測量塊一進(jìn)入裝置，每個(gè)測量塊連接一個(gè)輔助栗，用來抽出測量塊內(nèi)的 氧氣。2. 如權(quán)利要求1所述的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，其特征在于：所述測量塊二（10)連 接真空射流栗（4) 一端，真空射流栗（4)另一端和減壓閥（3)的一端連接，減壓閥（3)的另 一端和電磁閥（2)連接。3. 如權(quán)利要求1所述的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，其特征在于：所述含有樣氣取樣口 的測量塊一（9 )安裝在SCR反應(yīng)器之后。4. 如權(quán)利要求1所述的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，其特征在于：所述NOx/02傳感器測 量到的值是NOx與NH3的綜合濃度，顯示值=NOx濃度+ a XNH3濃度，a在此被稱為NOx/ NH3交叉敏感因子，所述交叉敏感因子是隨溫度變化而變化，變化的范圍為0.5~2之間。5. 如權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的SCR系統(tǒng)氨系統(tǒng)逃逸分析裝置的使用方法，其 特征在于：包括以下步驟：第一步：所述裝置組裝完畢后，開啟抽氣電磁閥（2)，減壓閥（3) 調(diào)制適當(dāng)壓力；第二步：在真空射流栗（4)的作用下，含有NH3的樣氣從測量塊一（9)進(jìn)入 裝置，設(shè)定樣氣中NOx濃度=A (ppm)，NH3濃度=B (ppm)，則測量塊一（9)上的N0x/02傳 感器輸出的讀數(shù)S=A+a XB (ppm);第三步：樣氣經(jīng)過吸氨罐（5)后，NH3被完全吸收，測量 塊二（10)上的NOx/02傳感器輸出的讀數(shù)T=A，由此，可以計(jì)算出NH3濃度B= (T-S)/a。6. 如權(quán)利要求5所述的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置的使用方法，其特征在于：所述吸氨 罐（5)中裝有硫酸銅溶液。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種SCR系統(tǒng)，特別涉及SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置以及分析方法。現(xiàn)有的氨逃逸檢測儀成本高。本發(fā)明提供了一種SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，包括兩個(gè)測量塊，分別為測量塊一（9）和測量塊二（10），其特征在于兩個(gè)測量塊中分別安裝一臺(tái)NOx/O2傳感器，設(shè)有吸氨罐（5）位于兩個(gè)測量塊之間，樣氣通過測量塊一進(jìn)入裝置，每個(gè)測量塊連接一個(gè)輔助泵，用來抽出測量塊內(nèi)的氧氣。本發(fā)明還提供了該裝置使用方法。本發(fā)明提供的SCR系統(tǒng)氨逃逸分析裝置，結(jié)構(gòu)簡單成本低，本發(fā)明提供的分析方法即可準(zhǔn)確的計(jì)算出SCR系統(tǒng)真實(shí)的脫硝效率。同時(shí)也可以計(jì)算出系統(tǒng)的氨逃逸率。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號(hào)】CN105021773
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510407435
【發(fā)明人】王德榮, 顧文才, 郭小煒
【申請(qǐng)人】南通亞泰工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日