武汉正元环境科技股份有限公司

一、产品概述

脱硝氨逃逸在线监测系统是由我公司荣誉出品，本系统包括预处理系统、气体分析仪和数据处理与显示三大部分。本系统取样方式为在位式高温伴热抽取。本系统基本原理是基于可调谐半导体激光吸收光潜( TDLAS)技术：激光光谱气体分析技术已经厂泛应用到对于灵敏度、响应时间、背景气体免干扰等有较高要求的各种气体监测领域。

本公司生产的脱硝氨逃逸在线监测系统耐用且易于安装，特别适用于众多环保及工业过程气体排放监测，包括燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、垃圾发电站、水泥厂和化工厂等。

二、工作原理

本公司的脱硝氨逃逸在线监测系统的核心测量模块采用的是TDLAS技术测量氨气。

TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）是可调谐二极管激光吸收光谱技术的简称，由于激光二极管采用半导体材料制成，通常又称为可调谐半导体激光吸收光潜技术。

三、技术规格

四、系统概述

1.流路原理

本系统流路主要由测量流路、反吹流路、标定流路及涡旋制冷流路组成，具体流路示意图如下：

2.组成 本系统组成如下图所示：

3、产品参数

ZYF-601脱硝氨逃逸在线监测系统是由武汉正元环境科技股份有限公司研发生产,统包括预处理系统、气体分析仪和数据处理与显示三大部分。本系统取样方式为在位式高温伴热抽取。本系统基本原理是基于可调谐半导体激光吸收光潜(TDLAS)技术：激光光谱气体分析技术已经广泛应用到对于灵敏度、响应时间、背景气体免干扰等有较高要求的各种气体监测领域。

ZYF-601脱硝氨逃逸在线监测系统的核心测量模块采用的是TDLAs技术测量氨气。TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是可调谐二极管激光吸收光谱技术的简称．由于激光二极管采用半导体材料制成，通常又称为可调谐半导体激光吸收光潜技术。

五、产品特点

1.可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS） 

该技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。

ZYF-601脱硝氨逃逸在线监测系统主要部件：可调谐半导体激光器，目前常用于TDLAS技术的可调谐半导体激光器包括：法珀（Fabry-Perot）激光器、分布反馈式(Distributed Feedback)半导体激光器、分布布喇格反射（Distributed Bragg reflector）激光器、垂直腔表面发射（Vertical-cavity surface-emitting）激光器和外腔调谐半导体激光器。 

2.可调谐半导体激光吸收光谱原理 

TDLAS通常是用单一窄带的激光频率扫描一条独立的气体吸收线。为了实现恰当的选择性，分析一般在低压下进行，这时吸收线不会因为压力而加宽。这种测量方法是Hinkley和Reid提出的，现在已经发展成为了非常灵敏和常用的大气中痕量气体的监测技术。 

3.可调谐半导体激光吸收光谱的主要特点包括

(1) 高选择性，高分辨率的光谱技术，由于分子光谱的“指纹”特征，它不受其它气体的干扰。这一特性与其它方法相比有明显的优势。

(2) 它是一种对所有在红外有吸收的活跃分子都有效的通用技术，同样的仪器可以方便的改成测量其它组分的仪器，只需要改变激光器和标准气。由于这个特点，很容易就能将其改成同时测量多组分的仪器。

(3) 它具有速度快，灵敏度高的优点。在不失灵敏度的情况下，其时间分辨率可以在ms量级。应用该技术的主要领域有：分子光谱研究、工业过程监测控制、燃烧过程诊断分析、发动机效率和机动车尾气测量、爆炸检测、大气中痕量污染气体监测等。

六、研发背景

在大规模燃烧矿物燃料的领域，例如燃煤技电力、钢铁、水泥、建材、食品等，都安装了前燃(pre—combustion)或后燃(post combustion)NOx控制技术的脱硝装置，后燃NOx控制技术可以是选择性催化还原法(SCR)也可以是选择性非催化还原法(SNCR)，但是无论应用哪种方法，基本原理都是一样的，即都是通过往反应器内注入氢与氮氧化物技生反应，产生水和N2。注入的氨可以直接以NH的形式，也可以先通过尿素分解释放得到NH3，再注入的形式。无论何种形式，控制好氨的注入量和氨在反应区的空间分布便可以尽可能的降低NOx排放。氨注入的过少，就会降低还原转化效率，氨注入的过量，不但不能减少N0x排放，反而因为过量的氨导致NH3逃逸出反应区，逃逸的NH3，会与工艺流程中产生的硫酸盐发生反应生成硫酸铵盐，且主要都是重硫酸铵盐。铵盐会在锅炉尾部烟道下游固体部件表面上沉淀，例如沉淀在空气预热器扇面上，会造成严重的设备腐蚀，并因此带来额外的维护费用。在反应区注入的氨分布情况与NO和N02的分布不匹配时也会出现氨逃逸现象，高氨量逃逸的情况伴随着N0，转化效率降低是一种非常糟糕的现象和很严重的问题。  

氨逃逸的危害

• 逃逸掉的氨造成资金的浪费，环境污染；

• 氨逃逸将腐蚀催化剂模块，造成催化剂失活（失效）和堵塞，缩短催化剂寿命；

• 逃逸的氨，会与烟气中的SO3生成硫酸氨（具有腐蚀性和粘结性）使位于脱硝下游的空气预热器蓄热原件堵塞与腐蚀；

• 过量的脱硝氨会被飞灰吸收，导致细灰（灰砖）无法销售；

传统方法技术难点

传统方法包括：传统抽取法，激光原位测量，半原位半抽取等；

由于NH3是一种很活跃的气体，在采样过程中会发生化学反应，而且绝大多数注氨脱硝法都是高温高尘布置，传统的测量方法烟道直接安装测量法（光路贯穿管道）存在光学仪器发射与接受探头易被腐蚀、烟气烟尘影响光强造成测量精度不足、机械振动引起部件松动、测量受温度和压力等过程参数影响、运行维护不便等问题；同时抽取式方法由于伴热管线较长会在抽取过程中NH3发生化学反应，测量也会造成偏差。