ボイラ窒素酸化物汚染源自動モニタリングシステム液体アンモニア法を用いて脱硝還元剤を製造し、選択的触媒還元法(SCR)を脱硝装置及び関連システムの改造とした。制御NOx濃度を500 mg/Nm 3から75 mg/Nm 3に低減(設計SCR効率85%)、
脱硝装置の性能は主に以下の通りである:
脱硝装置の性能審査試験時(付加層触媒は投入しない)のNOX脱落率は85%以上であり、出口が75 mg/Nm 3未満、アンモニアの脱走率が2.5 ppm未満、SO 2/SO 3転化率が1%未満であることを保証する。
a)ボイラ50%THA ~ 100%BMCR負荷、
b)排ガス入口NOX含有量は(500)mg/Nm 3以下、
c)脱硝装置入口の煙ガス含塵量は(42)g/Nm 3未満、
d)排ガス出口NOX含有量は(75)mg/Nm 3未満、
e)NH 3/NOxモル比が保証値(0.86)を超えない場合。
脱硝効率の定義:
脱硝=C 1−C 2×100%
C1
式中:C 1-脱硝システム運転時の脱硝入口の煙中NOX含有量(mg/Nm 3)。
C 2-脱硝システム運転時の脱硝出口における排ガス中のNOX含有量(mg/Nm 3)。
アンモニアの逃避率とは、脱硝装置の出口におけるアンモニアの濃度を指す。
2.アナライザ(NH 3/NOx/O 2)システム構成
2.1 ボイラ窒素酸化物汚染源自動モニタリングシステム解析
一連のモニタリングシステムの先端モニタリングプローブは汚染源モニタリングポイントの位置に設置され、モニタリング信号はトランスミッタ変換処理を経てデジタル信号に変わり、標準RS 485シリアルインターフェースからローカルモニタリングコンピュータに転送され、ローカルモニタリングコンピュータと分析システムキャビネットは専用モニタリング室内に配置され、モニタリングコンピュータ上でそれとセットになったオンライン環境モニタリングネットワークシステムを通じて汚染源窒素酸化物(NOX)、NH 3、温度、酸素含有量と圧力などの環境パラメータに対してデータ収集処理を行い、環境パラメータ自動化データ報告表処理と統計作業を実現し、電話ネットワークまたはインターネット網を通じてモニタリングデータを環境モニタリングセンターステーションまたはその他の関連部門に転送することができる。アナログポート、またはドライコンタクトを使用してパラメータ送信またはデバイスの制御を行うこともできます。
システムは完全抽出法を用いてサンプルガスを採取し、濾過後に伴熱管線を通じてガスを輸送し、サンプルガスは分析器の前で処理を完了し、乾燥状態にした測定対象ガスを分析器に入れて検査を行う。ガス分析は交互注入法及び非分散赤外原理を用いてサンプルガスを検出する。測定結果はデジタルポートを介してデータ収集装置に入力される。データ管理ソフトウェアは、元のデータを処理し、さまざまな形式のレポートを生成し、リモート転送を行うことができます。
また、システムの正常な動作を保証するために、システムは多種の診断と警報機能を設計した。アラーム信号、オペランドスタック、またはサンプリング停止、バックフラッシュ起動などの制御信号を出力することができます。システムにはバックフラッシュ、キャリブレーション機能があり、プログラムを自動的に行うことができ、いつでも手動で実施することができる。キャリブレーションは標準鋼ボトルガスを使用し、分析部分を直接キャリブレーションすることができ、プローブを通じて全体的なキャリブレーションを行うこともできる。
シリーズは革新的な三段脱水システムを採用している。このシステムは水分分離器と2つの電子冷却器を含む。脱水システムの*設計により、凝縮水を持ち去るNOxなどの損失量を最小限に抑え、監視データの正確性を保証します。
2.2窒素酸化物(NOX)の測定分析
脱硝システムの前後でNOxをそれぞれ監視することで、脱硝システムの効率を知ることができる。窒素酸化物(NOX)の測定原理は一般的に:化学発光法(CLD)、非分散赤外吸収法(NDIR)、紫外吸収法(UV)の3種類がある。本システムは独特な交互流動変調化学発光法(CLD)を採用し、原理的にゼロ点ドリフトを除去し、また、サンプルガス、ゼロガスが交互に同じ簡冊池に入り、さらに機器自体の異なる誤差をもたらす。NOXモニタリングユニットは低温NOXコンバータを採用し、特殊な炭素族触媒の作用の下でNO 2をNO.に変換した。このコンバータの動作温度は約190℃であり、NO 2が完全にNOに転化することを確保すると同時に、耐久性と寿命が大幅に向上し、半導体センサを採用し、0 ~ 10 ppmの微小含有量の成分を測定することができ、従来のセンサよりも寿命が長く、感度、信頼性がさらに向上した。
電磁弁の正確な制御の下で、サンプルガスと参照ガス(測定される成分濃度がゼロまたは既知の数のガス)は、一定の流量で交互に検出槽内に注入される。赤外線光源からの赤外線は検出池を通過した後、検出器によって検出される。検出槽内にサンプルガスと参照ガスを順次投入すると、赤外線エネルギーの吸収が変化し、検出器中のシートが変位し、変位が電気信号に変換され、最後にサンプルガス中の測定対象成分の濃度が算出される。
2.3 NH 3モニタリングの意義及びSCRアンモニア脱走量測定分析
脱硝過程でNH 3に噴霧する必要があるため、最終的な排出濃度が排出基準以内であることを保証するために、脱硝過程後に残ったNH 3を監視する必要がある。オンラインモニタリングシステムのデータは関連部門に報告することができるだけでなく、直接脱硝過程におけるプロセス制御パラメータとして、多すぎるNH 3とSO 3の反応によるNH 4 HSO 3の形成を防止し、NH 3の有効利用により脱硝ランニングコストを低減することができる。
NH 3は水に非常に溶けやすく、測定が正確ではないため、その対策は主にプローブ還元反応方式を用いてNH 3を測定することであり、プローブの温度は比較的に高く、NH 3の損失を防止することができ、プローブが煙道内に深く入り込むため、反応に必要な温度を維持しやすい。本工事の煙ガス脱硝入口及び出口窒素酸化物モニタリングのオンライン分析は直接抽出法を採用し、その難点は煙ガスの高温、高粉塵、高湿及び高腐食を測定され、サンプリングプローブが詰まりやすく、システムが腐食しやすいことである。そのため、サンプリング及びサンプルガス処理システムに対して多段濾過除塵、二段除湿、エアロゾル濾過除霧滴などの措置をとり、システム除塵、除湿の能力を高め、システムの信頼性のある運行を確保する。
3.日常保守点検項目
システムの正常な動作を保証するためには、定期的な点検とメンテナンスが必要です
4.一般的な障害対応
分析システムの動作環境が劣悪であるため、システムにはいくつかの故障が発生し、適時に迅速に故障を解消し、主システムの安全な運行を保証できるだけでなく、分析器の運行寿命を延長することもできる。
4.1低流量-流量警報
現象:サンプルガスまたは標準ガス濃度は正常流量に達することができない。
対応:
①ニードルバルブ(NV-1、NV-2)の調整、
②サンプリングポンプの運転状況(P-1)を確認し、ポンプ膜またはポンプを交換する、
③二次フィルタが閉塞していないか(F-1/F-2)を検査し、濾紙を交換する、
④P-2の運行状況を検査し、ポンプ膜を交換する、
⑤エアフィルタ(FA-1)が詰まっていないか確認し、エアフィルタを交換する、
⑥圧力調整器(R-1)の設定圧力と運転状況をチェックする
設定圧力:-0.01 MPa、圧力を再設定するか、圧力調整器を交換する。
⑦エア路の流れ上に他の関連部品に詰まりがないか、またはエア漏れがないかを検査する。
4.2サンプリング温度異常
現象:操作パネル上の’SAMPLING温度異常’が赤くなる
対応:
①電子冷却器(C-1、C-2)が正常に動作しているかどうかを検査し、異常があれば交換してください。
②オゾン分解器ヒーター(DO-1)が動作しているか確認し、異常があれば交換してください。
4.3 NH 3測定データ異常
現象:NH 3測定値の変動異常または試験値の異常、
対応:
①NOxガス路とNOx-NH 3ガス路の管路係数を調整し、両管路が同一ガスを測定する時の試験値*、
②分析器を校正する、
③プローブNH 3変換触媒の交換、
④NOxガス路とNOx-NH 3ガス路転化触媒管(COM-1,COM-2)を交換する。
4.4正常に修正できない
現象:ゼロガス又はレンジガスの補正係数が設定範囲を超え、操作パネル「補正不能」が赤色になる
対応:
①標準ガス流量が正常であることを確認し、もし流量が低ければ、上述のように故障を排除する。
ボンベ圧力を確認し、ボンベ圧力が低すぎる場合、または圧力がない場合は、ボンベを交換してください
②補正ガス設定濃度値とボンベ濃度値*;
③電磁弁(SV-1、2、3、6)の運転状況を確認する:電磁弁が運転を停止すると、操作パネルの『電磁弁停止』が赤くなり、電磁弁を交換する。
5おわりに
このシステムは1年間運行して以来、仕事は信頼性があり、煙ガス成分(NH 3/NOx/O 2)の正確な監視測定を通じて、ボイラーの窒素酸化物(NOX)排出の合格を保証し、現地の大気環境を改善し、その環境保護と社会効果は長期的に顕著である。