氨逃逸在线监测分析仪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种氨逃逸在线监测分析仪器，涉及环境监测【技术领域】。所述氨逃逸在线监测分析仪器包括采样吸收单元和检测单元，还包括分析控制单元。本实用新型采用抽取式采样法，利用采样泵的抽吸力从烟道内抽取样气，过滤后输送到仪器内检测，避免烟气中的灰尘影响检测结果。本实用新型采用氨气敏电极法检测样气中逃逸氨的浓度，具有检测周期短、检测精度高、抗干扰能力强等优点。
【专利说明】氨逃逸在线监测分析仪器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及环境监测【技术领域】，尤其涉及一种氨逃逸在线监测分析仪器。
【背景技术】
[0002] 煤炭等化石燃料燃烧过程会排放大量氮氧化物（NOx)污染物，NOx排放到空气中 可形成酸雨、光化学烟雾等，给人们的生产和生活带来了很大危害。目前大多数燃煤发电机 组和燃煤锅炉都安装了选择性催化还原法（SCR)或者选择性非催化还原法（SNCR)烟气脱 硝装置，用以减小NOx的排放。SCR/SNCR法的原理是使用液氨或氨水作为还原剂注入脱硝 装置，在高温下生成氨气（NH 3)，氨气和烟气中的NOx发生还原反应，生成无害化的N2和H20。
[0003] 在实际工艺过程中，氨气和烟气中的NOx不可能恰好完全反应，很可能有少量的 氨气未参与还原反应，而从烟气脱硝装置出口逃逸出去，此部分氨气叫做逃逸氨，也叫氨逃 逸。逃逸氨会造成环境污染，并增加运行成本。逃逸氨会腐蚀催化剂模块，造成催化剂失活 和堵塞，大大缩短催化剂寿命。逃逸氨会与烟气中的so 3发生反应生成硫酸铵盐，沉淀附着 在下游设备的表面，造成了设备腐蚀，使得维护费用和工作量显著增加。因此SCR/SNCR脱 硝过程需要对氨逃逸进行在线监测分析，以便优化SCR/SNCR工艺中还原剂氨的注入量，从 而提高脱硝效率，避免环境污染。控制氨逃逸还能有效地减少铵盐的生成，避免造成对下游 设备的腐蚀和危害。
[0004] 在氨逃逸在线监测分析领域，目前国内外的主流技术是原位式激光分析法。其原 理是利用激光的单色性以及对特定气体的吸收特性进行分析。分析仪器一般设计成探头型 的结构，直接安装在烟道上。激光发射端和接收端安装在烟道一侧或两侧。激光通过发射 端窗口进入烟道，被接收端反射或接收后，进入分析仪器。发射光通过烟气时对NH 3的吸收 信息保留在光信号中，即形成吸收光谱，通过对吸收光谱的分析最终得到NH3的浓度。
[0005] 从目前工程实践来看，原位式激光分析法存在如下缺点：
[0006] (1)由于是原位安装，仪器无法进行标定和验证，测量准确率无法保证；
[0007] (2)由于我国燃煤电厂多使用高灰分燃煤，出口烟气含尘量很高。激光穿过待测烟 气，产生大量的光线折射和漫反射，严重影响了激光穿透能力，导致测量偏差大，甚至测量 不出来；
[0008] (3)现场粉尘造成发射端与接收端镜片堵塞，需要经常维护；烟道振动造成发射 端与接收端不能对准，仪器无读数或数据跳变。
【发明内容】
[0009] 为解决上述问题，本实用新型提供一种氨逃逸在线监测分析仪器。本实用新型采 用抽取式采样法，利用采样泵的抽吸力从烟道内抽取烟气样品（以下称为样气)，过滤后输 送到仪器内检测。本实用新型采用氨气敏电极法检测样气中逃逸氨的浓度。
[0010] 氨气敏电极法目前用于检测废水和污水中的氨氮，具有检测周期短、检测精度 高、抗干扰能力强等优点。其原理如下：氨气敏电极为一复合电极，以pH玻璃电极为指示电 极，银-氯化银电极为参比电极。在水样中加入强碱溶液将pH值提高到12以上，所有的铵 离子都转化为气态的氨，生成的氨气由于扩散作用通过一层半透膜（水和其他离子则不能 通过），进入氨气敏电极的内部参与化学反应，改变了电极内部电解液的pH值，从而造成 氨气敏电极的电动势的变化。电动势的变化与水样中氨的含量成线性关系，因此根据氨气 敏电极的电动势的变化，可以测出水样中氨的含量。
[0011] 本实用新型提供一种氨逃逸在线监测分析仪器。具体方案如下：
[0012] 氨逃逸在线监测分析仪器，包括采样吸收单元和检测单元；
[0013] 所述采样吸收单元包括采样管、过滤器、伴热管、喷淋器、纯水瓶、除水器、流量计、 采样泵；所述采样管的一端位于烟道内，另一端连接过滤器，所述伴热管的一端连接过滤 器，另一端连接喷淋器的进气口；所述喷淋器的入水口通过管路连接纯水瓶，出气口通过管 道连接除水器；所述除水器通过管道连接流量计；所述流量计通过管道连接采样泵；
[0014] 所述检测单元包括排阀、注射器、释放剂瓶、检测池、氨气敏电极、电磁阀；所述排 阀有多个端口，其中一个端口通过管道连接喷淋器的出水口，一个端口通过管道连接注射 器，一个端口通过管道连接释放剂瓶，一个端口通过管道连接检测池；所述氨气敏电极插设 在检测池内；所述检测池通过管道连接电磁阀；
[0015] 所述氨逃逸在线监测分析仪器还包括分析控制单元，分析控制单元对仪器进行自 动化控制、数据采集与处理、存储与输出。
[0016] 本实用新型的氨逃逸在线监测分析仪器应用的在线监测分析方法，包括以下步 骤：
[0017] 步骤1 :启动采样泵，对含逃逸氨的烟气进行采样，样气过滤除尘后被吸入喷淋器 中，与纯水充分接触，使样气中的逃逸氨完全溶于纯水，形成氨水待测液；
[0018] 步骤2 :采样至设定时间，关闭采样泵，停止采样，抽取喷淋器中的氨水待测液到 检测池中，向检测池中加入释放剂，使氨水待测液释放出氨气，根据氨气敏电极的电动势的 变化，测出氨水待测液中氨的含量，也就是样气中逃逸氨的含量Μ ;
[0019] 步骤3 :根据采样时间和采样流量，测出样气采样体积V ;
[0020] 步骤4 :计算样气中逃逸氨的浓度C ;
[0021] 所述样气中逃逸氨的浓度根据公式（1)计算：
[0022]
【权利要求】
1. 氨逃逸在线监测分析仪器，其特征在于：所述氨逃逸在线监测分析仪器包括采样吸 收单元和检测单元； 所述采样吸收单元包括采样管、过滤器、伴热管、喷淋器、纯水瓶、除水器、流量计、采样 泵；所述采样管的一端位于烟道内，另一端连接过滤器，所述伴热管的一端连接过滤器，另 一端连接喷淋器的进气口；所述喷淋器的入水口通过管路连接纯水瓶，出气口通过管道连 接除水器；所述除水器通过管道连接流量计；所述流量计通过管道连接采样泵； 所述检测单元包括排阀、注射器、释放剂瓶、检测池、氨气敏电极、电磁阀；所述排阀有 多个端口，其中一个端口通过管道连接喷淋器的出水口，一个端口通过管道连接注射器，一 个端口通过管道连接释放剂瓶，一个端口通过管道连接检测池；所述氨气敏电极插设在检 测池内；所述检测池通过管道连接电磁阀。
2. 根据权利要求1所述的氨逃逸在线监测分析仪器，其特征在于：所述氨逃逸在线监 测分析仪器还包括分析控制单元，分析控制单元对仪器进行自动化控制、数据采集与处理、 存储与输出。
【文档编号】G01N1/24GK204116274SQ201420666034
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】吴迅海, 陈志华, 肖豪, 熊赞, 曾勇 申请人:深圳泽峰环保技术有限公司