可调谐激光吸收光谱技术对烟气脱硝中污染物的监测研究

发布时间：2020-03-21 10:53

【摘要】：准确在线测量烟气脱硝过程中氨逃逸和氮氧化物的浓度,可以帮助监测脱硝装置运行状况、随时调整喷氨量并控制氨气的空间喷射角度以进一步降低脱硝装置出口氮氧化物和氨逃逸浓度。本文主要针对高温低浓度一氧化氮在线实时监测的难题,利用可调谐激光吸收光谱测量技术和波长调制的方法,开展了针对测量对象和电厂SCR脱硝装置测量环境的理论研究和实验室的试验验证,并在燃煤流化床机组搭建试验系统实现了氨逃逸与一氧化氮的同时在线监测,为进一步推广应用奠定了基础。考虑到测量系统低浓度高精度的要求,首先选择位于5.19μm处的中红外吸收谱线作为NO测量谱线,搭建了由相应的中红外激光器组成的试验系统。然后探究调制电流的变化对二次谐波信号(主要考虑信噪比和线性相关系数)的影响,进一步选取最佳调制电流,对低浓度一氧化氮(低于20ppm)进行测量,并对测量结果进行评价。同时考虑到温度变化对二次谐波峰值的影响,在200-500℃波动范围内考察了二次谐波信号的变化情况,并通过对不同温度下的二次谐波峰值进行三次多项式拟合,得到温度修正公式。接着在实验室中比较了不同温度下相同浓度一氧化氮气体在利用拟合公式修正前后的测量结果,初步确定了所得修正公式的可靠性。最后设计了同时测量氨逃逸和一氧化氮浓度的波长调制系统。在现场测量中,对嘉兴某电厂一循环流化床机组SCR尾部烟道氨逃逸和一氧化氮浓度进行同时监测,在喷氨水流量在30%-120%变化时对比了所得氨逃逸和一氧化氮浓度的变化情况与电厂测得的数据并分析了不一致的原因。
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近年来，燃煤发电量虽有所下降，但仍占全国电力装机总容量的逡逑６０％－７０％［｜］。煤炭、石油等化石燃料的燃烧是大气中氮氧化物的主要参源之一⑵。逡逑图１．１为２００６－２０１４年我国大气主要污染物排放情况［３】，以２０１４年为例，全年氮逡逑氧化物排放总量为２０７８万吨，其中火电氮氧化物排放量为６２０万吨，火电厂氮逡逑氧化物排放比重接近３０％［４］。为了解决大气污染问题，我国对电厂烟气的排放标逡逑准作出了严格的要求，重点地区燃煤电厂氮氧化物排放量不得高于１００ｍｇ／ｍ３，逡逑这就意味着电厂必须采取烟气脱硝等措施降低ＮＯｘ的排放量，以缓解日益严峻逡逑的环保压力。逡逑３，０００逡逑１邋１１１１逡逑逦；逦：？？＇，：？？ＩＮ邋：，

本文编号：2593224