CEMS系統(tǒng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)磚窯廠*

一、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時(shí)又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。CEMS系統(tǒng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)磚窯廠*

    煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：

    1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)，采用激光后散射單點(diǎn)監(jiān)測。

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)

    4、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)CEMS系統(tǒng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)磚窯廠*

二、技術(shù)說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù)；

◢ O2采用電化學(xué)氧電池；

◢ 濕度采用高溫電容法；CEMS火力發(fā)電煙氣連續(xù)排放監(jiān)測設(shè)備終身售后

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準(zhǔn)、測量值波動小、可靠性高、設(shè)備維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。

◢ 輸出單位：對所檢測煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計(jì)測出流速信號應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無人職守運(yùn)行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能，包括：測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。

隨著燃?xì)廨啓C(jī)的快速發(fā)展及其裝機(jī)總量的不斷提升,燃?xì)廨啓C(jī)NOx排放控制技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注。匯總分析了國內(nèi)外NOx排放標(biāo)準(zhǔn)以及主要的NOx控制技術(shù)。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是應(yīng)用廣泛的尾部煙氣脫硝技術(shù),但因燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣NOx含量低且氧含量高,余熱鍋爐空間結(jié)構(gòu)狹窄等特點(diǎn),傳統(tǒng)SCR催化劑難以直接應(yīng)用。詳細(xì)介紹了燃?xì)鈾C(jī)組SCR脫硝催化劑應(yīng)用現(xiàn)狀和國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展,研究發(fā)現(xiàn)低溫活性和抗水性是燃機(jī)脫硝催化劑的重要研究方向。

1 國內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)脫硝現(xiàn)狀

20 世紀(jì)80 年代，燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)在世界上迅速發(fā)展，由于其高效率、低污染、大功率等特點(diǎn)，該技術(shù)在眾多發(fā)達(dá)國家中廣泛應(yīng)用。美國電力協(xié)會年度報(bào)告顯示，近期新增裝機(jī)中，天然氣發(fā)電占總裝機(jī)容量的43%?！短烊粴獍l(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確了2020年天然氣發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1. 1 億kW 以上，占發(fā)電總裝機(jī)比例超過5%。大量燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的新增，以及NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，必然會對燃機(jī)脫硝技術(shù)提出更高的要求。

燃?xì)廨啓C(jī)的主要污染物為燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物( NOx) 。2011年發(fā)布的GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求燃?xì)鈾C(jī)組的NOx排放濃度<50mg /m3。在排放要求更為嚴(yán)格的區(qū)域，如北京，NOx排放則要求在30mg /m3以下。美國新能源性能標(biāo)準(zhǔn)( NSPS)要求重型燃機(jī)NOx排放濃度<30 mg /m3。由于不同型號燃機(jī)的燃燒方式不同，NOx的排放濃度也不同。對于9FA/B 型燃機(jī)，均采用DLN技術(shù)，NOx排放濃度可滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。而9E、6B 型燃機(jī)的燃燒方式為擴(kuò)散燃燒，其NOx排放濃度可達(dá)160～220mg /m3，遠(yuǎn)超環(huán)保規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。目前國外的大型燃機(jī)機(jī)組，通常采用DLN 燃燒器加SCR 脫硝系統(tǒng)，NOx排放濃度<5 μL/L。

2 燃機(jī)系統(tǒng)主要脫硝技術(shù)及特點(diǎn)

燃機(jī)脫硝方式可以分為兩類: 一類是燃燒過程中降低NOx生成，如燃燒時(shí)注水或蒸汽法、端部貧燃料燃燒( lean head end，LHE) 、干式低NOx燃燒技術(shù)( DLN) 等; 另一類是尾部煙氣脫硝技術(shù)，主要有SCR和SNCR，其中SCR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于火電廠。

2.1 燃燒過程中降低NOx的方法

2.1.1 燃燒時(shí)注水或蒸汽

該技術(shù)原理為向燃燒器的高溫燃燒區(qū)內(nèi)注入水或蒸汽，通過水和蒸汽對熱量的吸收作用降低該區(qū)域的溫度，從而減少熱力型NOx的產(chǎn)生。水燃料比是重要的參數(shù)之一，其過低時(shí)達(dá)不到NOx減排效果，過高時(shí)不*燃燒產(chǎn)物CO和未燃盡的碳?xì)浠衔? UHC) 的增多，則會嚴(yán)重影響燃機(jī)效率。Wei等采用直接在缸內(nèi)注水的方法，在水燃料比為0.15 的條件下，NOx排放減少5%。另一種方法是缸前加水，這種方法被用在不同種類的內(nèi)燃機(jī)，如柴油機(jī)。

2.1.2 干式低NOx燃燒技術(shù)

DLN技術(shù)通過設(shè)計(jì)改進(jìn)燃燒器以及控制空氣/燃料比和其他過程變量，以實(shí)現(xiàn)控制燃燒反應(yīng)的峰值溫度，從而減少NOx的生成。但隨著燃燒溫度的降低，燃燒火焰的穩(wěn)定性降低，CO及UHC排放隨之增加，燃機(jī)效率下降。周國興等通過對現(xiàn)有300 MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行改造，改用DLN1.0燃燒系統(tǒng)后，實(shí)測NOx排放體積分?jǐn)?shù)<1.0×10-5，*燃?xì)鈾C(jī)組NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 尾部煙氣脫硝