氨逃逸在線監測分析儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種氨逃逸在線監測分析儀器，涉及環境監測【技術領域】。所述氨逃逸在線監測分析儀器包括采樣吸收單元和檢測單元，還包括分析控制單元。本實用新型采用抽取式采樣法，利用采樣泵的抽吸力從煙道內抽取樣氣，過濾后輸送到儀器內檢測，避免煙氣中的灰塵影響檢測結果。本實用新型采用氨氣敏電極法檢測樣氣中逃逸氨的濃度，具有檢測周期短、檢測精度高、抗干擾能力強等優點。
【專利說明】氨逃逸在線監測分析儀器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及環境監測【技術領域】，尤其涉及一種氨逃逸在線監測分析儀器。
【背景技術】
[0002] 煤炭等化石燃料燃燒過程會排放大量氮氧化物（NOx)污染物，NOx排放到空氣中 可形成酸雨、光化學煙霧等，給人們的生產和生活帶來了很大危害。目前大多數燃煤發電機 組和燃煤鍋爐都安裝了選擇性催化還原法（SCR)或者選擇性非催化還原法（SNCR)煙氣脫 硝裝置，用以減小NOx的排放。SCR/SNCR法的原理是使用液氨或氨水作為還原劑注入脫硝 裝置，在高溫下生成氨氣（NH 3)，氨氣和煙氣中的NOx發生還原反應，生成無害化的N2和H20。
[0003] 在實際工藝過程中，氨氣和煙氣中的NOx不可能恰好完全反應，很可能有少量的 氨氣未參與還原反應，而從煙氣脫硝裝置出口逃逸出去，此部分氨氣叫做逃逸氨，也叫氨逃 逸。逃逸氨會造成環境污染，并增加運行成本。逃逸氨會腐蝕催化劑模塊，造成催化劑失活 和堵塞，大大縮短催化劑壽命。逃逸氨會與煙氣中的so 3發生反應生成硫酸銨鹽，沉淀附著 在下游設備的表面，造成了設備腐蝕，使得維護費用和工作量顯著增加。因此SCR/SNCR脫 硝過程需要對氨逃逸進行在線監測分析，以便優化SCR/SNCR工藝中還原劑氨的注入量，從 而提高脫硝效率，避免環境污染。控制氨逃逸還能有效地減少銨鹽的生成，避免造成對下游 設備的腐蝕和危害。
[0004] 在氨逃逸在線監測分析領域，目前國內外的主流技術是原位式激光分析法。其原 理是利用激光的單色性以及對特定氣體的吸收特性進行分析。分析儀器一般設計成探頭型 的結構，直接安裝在煙道上。激光發射端和接收端安裝在煙道一側或兩側。激光通過發射 端窗口進入煙道，被接收端反射或接收后，進入分析儀器。發射光通過煙氣時對NH 3的吸收 信息保留在光信號中，即形成吸收光譜，通過對吸收光譜的分析最終得到NH3的濃度。
[0005] 從目前工程實踐來看，原位式激光分析法存在如下缺點：
[0006] (1)由于是原位安裝，儀器無法進行標定和驗證，測量準確率無法保證；
[0007] (2)由于我國燃煤電廠多使用高灰分燃煤，出口煙氣含塵量很高。激光穿過待測煙 氣，產生大量的光線折射和漫反射，嚴重影響了激光穿透能力，導致測量偏差大，甚至測量 不出來；
[0008] (3)現場粉塵造成發射端與接收端鏡片堵塞，需要經常維護；煙道振動造成發射 端與接收端不能對準，儀器無讀數或數據跳變。
【發明內容】
[0009] 為解決上述問題，本實用新型提供一種氨逃逸在線監測分析儀器。本實用新型采 用抽取式采樣法，利用采樣泵的抽吸力從煙道內抽取煙氣樣品（以下稱為樣氣)，過濾后輸 送到儀器內檢測。本實用新型采用氨氣敏電極法檢測樣氣中逃逸氨的濃度。
[0010] 氨氣敏電極法目前用于檢測廢水和污水中的氨氮，具有檢測周期短、檢測精度 高、抗干擾能力強等優點。其原理如下：氨氣敏電極為一復合電極，以pH玻璃電極為指示電 極，銀-氯化銀電極為參比電極。在水樣中加入強堿溶液將pH值提高到12以上，所有的銨 離子都轉化為氣態的氨，生成的氨氣由于擴散作用通過一層半透膜（水和其他離子則不能 通過），進入氨氣敏電極的內部參與化學反應，改變了電極內部電解液的pH值，從而造成 氨氣敏電極的電動勢的變化。電動勢的變化與水樣中氨的含量成線性關系，因此根據氨氣 敏電極的電動勢的變化，可以測出水樣中氨的含量。
[0011] 本實用新型提供一種氨逃逸在線監測分析儀器。具體方案如下：
[0012] 氨逃逸在線監測分析儀器，包括采樣吸收單元和檢測單元；
[0013] 所述采樣吸收單元包括采樣管、過濾器、伴熱管、噴淋器、純水瓶、除水器、流量計、 采樣泵；所述采樣管的一端位于煙道內，另一端連接過濾器，所述伴熱管的一端連接過濾 器，另一端連接噴淋器的進氣口；所述噴淋器的入水口通過管路連接純水瓶，出氣口通過管 道連接除水器；所述除水器通過管道連接流量計；所述流量計通過管道連接采樣泵；
[0014] 所述檢測單元包括排閥、注射器、釋放劑瓶、檢測池、氨氣敏電極、電磁閥；所述排 閥有多個端口，其中一個端口通過管道連接噴淋器的出水口，一個端口通過管道連接注射 器，一個端口通過管道連接釋放劑瓶，一個端口通過管道連接檢測池；所述氨氣敏電極插設 在檢測池內；所述檢測池通過管道連接電磁閥；
[0015] 所述氨逃逸在線監測分析儀器還包括分析控制單元，分析控制單元對儀器進行自 動化控制、數據采集與處理、存儲與輸出。
[0016] 本實用新型的氨逃逸在線監測分析儀器應用的在線監測分析方法，包括以下步 驟：
[0017] 步驟1 :啟動采樣泵，對含逃逸氨的煙氣進行采樣，樣氣過濾除塵后被吸入噴淋器 中，與純水充分接觸，使樣氣中的逃逸氨完全溶于純水，形成氨水待測液；
[0018] 步驟2 :采樣至設定時間，關閉采樣泵，停止采樣，抽取噴淋器中的氨水待測液到 檢測池中，向檢測池中加入釋放劑，使氨水待測液釋放出氨氣，根據氨氣敏電極的電動勢的 變化，測出氨水待測液中氨的含量，也就是樣氣中逃逸氨的含量Μ ;
[0019] 步驟3 :根據采樣時間和采樣流量，測出樣氣采樣體積V ;
[0020] 步驟4 :計算樣氣中逃逸氨的濃度C ;
[0021] 所述樣氣中逃逸氨的濃度根據公式（1)計算：
[0022]
【權利要求】
1. 氨逃逸在線監測分析儀器，其特征在于：所述氨逃逸在線監測分析儀器包括采樣吸 收單元和檢測單元； 所述采樣吸收單元包括采樣管、過濾器、伴熱管、噴淋器、純水瓶、除水器、流量計、采樣 泵；所述采樣管的一端位于煙道內，另一端連接過濾器，所述伴熱管的一端連接過濾器，另 一端連接噴淋器的進氣口；所述噴淋器的入水口通過管路連接純水瓶，出氣口通過管道連 接除水器；所述除水器通過管道連接流量計；所述流量計通過管道連接采樣泵； 所述檢測單元包括排閥、注射器、釋放劑瓶、檢測池、氨氣敏電極、電磁閥；所述排閥有 多個端口，其中一個端口通過管道連接噴淋器的出水口，一個端口通過管道連接注射器，一 個端口通過管道連接釋放劑瓶，一個端口通過管道連接檢測池；所述氨氣敏電極插設在檢 測池內；所述檢測池通過管道連接電磁閥。
2. 根據權利要求1所述的氨逃逸在線監測分析儀器，其特征在于：所述氨逃逸在線監 測分析儀器還包括分析控制單元，分析控制單元對儀器進行自動化控制、數據采集與處理、 存儲與輸出。
【文檔編號】G01N1/24GK204116274SQ201420666034
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】吳迅海, 陳志華, 肖豪, 熊贊, 曾勇 申請人:深圳澤峰環保技術有限公司