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在线分析系统成套

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QCL-TDLAS氨逃逸在线监测系统
QCL-TDLAS氨逃逸在线监测系统

 氨逃逸在线监测系统基本原理是调谐特定半导体激光器波长,使其扫过被测气体吸收谱线,被气体吸收后的透射光由光电探测器接收,经锁相放大模块提取透射光谱的谐波分量,反演出待测气体浓度信息。

详细介绍
  •     燃煤锅炉烟气排放所含的氮氧化物,是空气污染的重要前体物,控制燃煤过程烟气排放NOx总量是各国环保法规的重点。选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术是目前烟气脱硝主流技术。通过在烟气中注入氨水或尿素,其主要成分NH3与氮氧化物发生化学反应,生成对环境无害的N2和H2O。为使喷氨效率达到最优,降低NH3排放及消耗,必须对烟气中残余的NH3浓度进行实时监控。一般情况下氨逃逸的监测仪表安装于氨注入后的还原反应结束处(下图标注处)。
     
    典型燃煤电厂SCR脱硝流程图

    传统逃逸氨在线分析方法存在的问题
     烟道采用对射式直接安装,对射法兰开孔精度要求高,在恶劣安装条件下, 如烟道的振动、膨胀及收缩等,仪器的对光精度难以达到使用要求,直接影响系统的稳定性与精度。
     原位式在线分析系统无法通入标气进行检验与标定
     NH3近红外分析的可用吸收光谱窄,吸收峰小,易受其他气体组分干扰
     NH3近红外分析仪器测量下限1ppm,分辨率低

    可调谐半导体激光吸收光谱 (TDLAS) 技术简介
        目前,有效、性价比高的高温脱硝氨逃逸检测方法,就是TDLAS检测方法。TDLAS由于易损部件少,无需样气稀释等原因,更受用户青睐。其基本原理是调谐特定半导体激光器波长,使其扫过被测气体吸收谱线,被气体吸收后的透射光由光电探测器接收,经锁相放大模块提取透射光谱的谐波分量,反演出待测气体浓度信息。
     

    上海集联QCL-TDLAS技术优势
        上海集联采用QCL-TDLAS技术,目标谱线是氨分子在中红外波段最强吸收峰。分子光谱学研究表明,氨分子中红外吸收谱线比近红外吸收谱线强数十倍,在同样测量条件下,检测精度可达ppb级别,是近红外TDLAS数十倍。集联公司革命性地采用国际领先的半导体QCL作为激光源,结合稳定可靠的光路设计及独家信号处理技术,使TDLAS光学传感技术达到前所未有的精度和稳定性,解决了近红外氨表稳定性差、精度不高的现状,可以充分满足市场需求。

           氨分子的近红外(蓝框内)与中红外(红框内)吸收谱线强度对比


     产品优势
                                                                        
     解决原位式激光分析系统的大截面、微浓度烟道检测失真;烟道振动、环境温度变化,造成烟道应力改变等因素引发的对光不准;高粉尘、高水分对激光检测影响激光透射率;烟气粉尘和腐蚀性气体吸附在镜片表面,造成镜片结焦、结垢影响激光检测;无法进行在线标定等应用问题。
     激光抽取测量法采用抽取采样方式,将烟气由烟道中抽取出并经除尘、净化后进入气体分析室,利用TDLAS技术进行检测。采样过程全程伴热,待测气体浓度数据真实可靠。该装置可用标准气体检测标定和调零。有效地避免了烟道振动、热膨胀等因素对激光检测的影响。适用于环境恶劣、工况复杂的烟气污染源监测。
     系统结构便于后期维护、标定、清洁、以及功能扩充

     上海集联QCL-TDLAS与一般NH3检测技术对比

                                                                           
     技术参数
                                                                           
    测量原理   第二代超高精度量子级联激光吸收光谱技术(QCL-TDLAS)

    技术指标
    量程范围      0~10ppm,0~100ppm(更多量程可选)
    响应时间      ≤10s
    线性误差      ≤1%F.S.
    重复性        ≤1%F.S.
    量程漂移      ≤1% F.S./半年
    检测下限      0.01ppm
    标定/维护周期 ≤2次/年
    预热时间      ≤30分钟
    数据异常率    ≤1次/半年
    耐振动能力    ≤7mm/s(可承受一般震动)
    内置数据存储容量 8GB,正常工作状态下连续存储2年数据

    工作条件
    电源         200~240 VAC 50Hz
    反吹气体     洁净仪表用压缩空气
    环境温度     -10℃~50℃(不凝露)
    烟道气体温度 100~600℃
    功耗         <1.5KW

    预处理
    产品外形尺寸 1700×600×600mm(高×宽×深)
    处理方式    直接抽取(热湿法)
    采样流量    无特殊要求
    样气温度    ≧180℃(全程无冷点)
    含水量      无需冷凝除水
    过滤粉尘    过滤精度 < 0.5μm
    操作界面    人性化人机交互(HMI)
    防护等级    IP54

    接口信号    
    模拟量输出  2路4-20mA输出(隔离最大负载750Ω)
    数字输出    标准RS485 Modbus,可选以太网
    继电器输出  3路输出

    安装
    安装方式 落地安装
    采样探头对接法兰 DN65 PN16 (GB HG20592-97)


     行业应用
                                                                                         
      火力发电厂脱硝工艺段    
      水泥回转窑脱硝工艺
      垃圾焚烧处理厂
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