海爾欣科技發(fā)布基于量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)的高精度氣體分析模塊——蜂鳥(niǎo)系列

簡(jiǎn)介：NO，NO3，O2O等過(guò)程和排放氣體，對(duì)優(yōu)化燃燒、脫硝工藝、環(huán)保考核均非常關(guān)鍵。歷經(jīng)多年的不斷研發(fā)創(chuàng)新與打磨，海爾欣重磅推出了面向工業(yè)煙氣分析市場(chǎng)的OEM產(chǎn)品——蜂鳥(niǎo)系列高精度激光氣體分析模塊。該產(chǎn)品面向廣大系統(tǒng)集成商，儀器經(jīng)銷商、科研院校等工業(yè)客戶，在硬件、軟件、光譜算法、通信協(xié)議、易用性、易維護(hù)性、性價(jià)比等方面從滿足客戶需求。蜂鳥(niǎo)系列產(chǎn)品基于下一代紅外激光光譜技術(shù)，結(jié)合客戶自行開(kāi)發(fā)的取樣除塵預(yù)處理系統(tǒng)，只需全程高溫伴熱分析，無(wú)需冷凝除水或稀釋采樣，非常適合安裝于采樣點(diǎn)附近，產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定，精度高，實(shí)時(shí)性高，維護(hù)量小，使得下一代鍋爐燃燒、工藝控制、排放監(jiān)控成為可能。

       下面我們依據(jù)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ76 -2017《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》，以氨氣測(cè)量模塊為例，介紹蜂鳥(niǎo)模塊的各項(xiàng)核心性能參數(shù)。

蜂鳥(niǎo)模塊技術(shù)參數(shù):

1）濃度梯度：                                        

                                         圖1. 蜂鳥(niǎo)模塊通入不同濃度氨氣的測(cè)量曲線

在通氣流量為2L/min的條件下，測(cè)量得到蜂鳥(niǎo)模塊的響應(yīng)時(shí)間(T90)為3秒，這不僅能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)氨氣濃度的要求，而且使得精準(zhǔn)噴氨成為可能。

4）重復(fù)性:                                        

                                                  圖4. 蜂鳥(niǎo)模塊的重復(fù)性

上圖是依次通入氮?dú)夂?0.8ppm氨標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度測(cè)量曲線，根據(jù)HJ76-2017中的計(jì)算方法得到蜂鳥(niǎo)模塊的零點(diǎn)漂移(零漂)為1.01%，量程漂移為0.77%。

6）Allan偏差:      

                                                圖6. 蜂鳥(niǎo)模塊的24小時(shí)零點(diǎn)測(cè)試

                                      圖7. 蜂鳥(niǎo)模塊的Allan偏差分析

結(jié)語(yǔ)：

 燃煤電廠煙氣脫硝出口的氨氣濃度（氨逃逸率）是反映脫硝系統(tǒng)運(yùn)行狀況的重要參數(shù)，也是優(yōu)化煙氣脫硝工藝的關(guān)鍵指標(biāo)。過(guò)高的氨逃逸率會(huì)形成硫酸氫銨引起空預(yù)器堵塞和催化劑失活，從而增加脫硝運(yùn)營(yíng)成本，甚至影響機(jī)組的安全運(yùn)行。因此為了控制脫硝過(guò)程中氨逃逸的排放以及保護(hù)設(shè)備，必須在線監(jiān)測(cè)脫硝后的氨逃逸率。在燃煤電廠選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝中，要求氨逃逸率低于3ppm，這需要氨逃逸檢測(cè)儀器在量程范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性和分辨率至少優(yōu)于0.2ppm。

而目前市場(chǎng)上存在基于各種不同技術(shù)原理的氨逃逸檢測(cè)儀表，表1給出了不同技術(shù)的具體對(duì)比。

表1. 不同氨逃逸檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比

通過(guò)以上的比較可以發(fā)現(xiàn)，激光檢測(cè)方法是用于氨逃逸在線檢測(cè)的，據(jù)筆者了解，目前正在進(jìn)行的有關(guān)氨逃逸在線檢測(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也將激光TDLAS檢測(cè)方法列為在線氨逃逸分析的技術(shù)。但是，由于受到煙氣中水氣的影響，現(xiàn)有的激光氨逃逸分析儀由于采用近紅外氨吸收線，普遍存在準(zhǔn)確性和零漂較大的問(wèn)題。對(duì)煙氣分析儀性能要求的電力行業(yè)，SCR后氨逃逸均值普遍為1~2ppm左右，如果儀器的零漂僅為1ppm，即形成50%以上的偏差，即可對(duì)噴氨反饋控制形成較大的影響。基于中紅外QCLAS的氨逃逸分析儀，通過(guò)選擇氨分子在中遠(yuǎn)紅外波段的孤立吸收譜線，不僅可以有效地避免水分子及其他干擾氣體分子的譜線重疊影響，同時(shí)借助中紅外波段的高強(qiáng)度譜線，可實(shí)現(xiàn)更高精度，低零漂的氨逃逸測(cè)量，非常適合于燃煤發(fā)電的自動(dòng)化精準(zhǔn)噴氨工藝控制。

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