燃煤電廠超低排放監(jiān)測技術(shù)-國電科學(xué)技術(shù)研究院

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中國國電

手機(jī)電科學(xué)技術(shù)研究院

湯光華技術(shù)總監(jiān)

郵箱:tgh164@163.com燃煤電廠超低排放監(jiān)測技術(shù)

氨逃逸監(jiān)測與空預(yù)器防堵二超低排放監(jiān)測技術(shù)一總結(jié)三內(nèi)容解決方案21工程應(yīng)用3一、超低排放監(jiān)測

GB13223-1996

GB13223-201119962003201120112014GB13223-2003NOX:100～200SO2:100～200

顆粒物:30NOX:450～1000SO2:400～1200

顆粒物:50NOx:650～1000SO2:1200～2100

顆粒物:200“大氣十條”NOX:100SO2:50顆粒物:20

NOX:50SO2:35

顆粒物:10單位：mg/m3國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)“2093”號文超低排放特別限值1、現(xiàn)狀分析

火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的演變(1)國家標(biāo)準(zhǔn)美國最嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)中國超低排放煙塵12.35SO2136.135NOx95.350下降59%下降74%下降48%排放限值（mg/m3）1、現(xiàn)狀分析火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的演變(2)單位：mg/m31、現(xiàn)狀分析燃煤電廠超低排放特點濃度低煙氣特點溫度低濕度高1、現(xiàn)狀分析超低排放監(jiān)測系統(tǒng)組成分析單元(SO2、NOX、顆粒物)取樣預(yù)處理系統(tǒng)+

直接抽取冷干法熱濕法

稀釋抽取

直接測量煙氣CEMS市場占有情況直接抽取法90%其他10%1、現(xiàn)狀分析取樣預(yù)處理方法非分散紅外70%其他30%煙氣CEMS市場占有情況1、現(xiàn)狀分析分析方法1、現(xiàn)狀分析超低排放監(jiān)測存在的問題分析單元檢測下限高環(huán)境溫度和振動影響測量精度水分及CO2等氣體干擾顯著低濃度段線性誤差大SO2損失顆粒物損失取樣預(yù)處理系統(tǒng)零點、量程漂移大比對測試方法監(jiān)測技術(shù)挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確性國電環(huán)境保護(hù)研究院1、現(xiàn)狀分析超低排放監(jiān)測面臨的挑戰(zhàn)2、解決方案技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性技術(shù)抗干擾性靈敏度準(zhǔn)確度分辨率檢測下限環(huán)境適應(yīng)性經(jīng)濟(jì)性價格維護(hù)成本國電環(huán)境保護(hù)研究院低濃度顆粒物測量

針對超低排放條件下的顆粒物測量，主要解決高濕度對測量帶來的影響。目前的解決方案是先對煙氣進(jìn)行高溫(>140℃)取樣，然后在高溫下用前向小角散射分析，從而消除水滴對顆粒物測量的影響。低濃度氣態(tài)污染物測量針對超低排放的氣態(tài)污染物濃度范圍，常規(guī)的氣態(tài)污染物CEMS包括預(yù)處理系統(tǒng)和分析儀表已經(jīng)難以滿足相關(guān)的技術(shù)要求。目前的解決方案是直接抽取+紫外光譜(SO2、NOX)或稀釋抽取+紫外熒光(SO2)+化學(xué)發(fā)光(NOX)。2、解決方案技術(shù)路線與解決方案主要指標(biāo)光透射法前向散射后向散射電荷法β射線法最小量程0-50mg/m30-5mg/m30-10mg/m30-10mg/m30-1mg/m3線性誤差<±1%F.S.<±2%F.S.<±1%F.S.<±5%F.S.<±5%F.S.適用場所高煙塵、低濕度低煙塵、高濕度中低煙塵、低濕度布袋除塵泄露檢測低煙塵、高濕度、流速變化小2、解決方案超低排放顆粒物監(jiān)測方案比較主要指標(biāo)直接抽取冷干+非分散紅外高溫?zé)釢?非分散紅外(高溫)直接抽取冷干+加酸制冷器+干燥管+紫外差分稀釋抽取+紫外熒光+化學(xué)發(fā)光最小量程SO2：0-75mg/m3

NO：0-100mg/m3

SO2：0-75mg/m3

NO：0-100mg/m3SO2：0-29mg/m3

NO：0-13.4mg/m3SO2：0-0.1mg/m3NO：0-0.1mg/m3抗干擾能力受水汽及其他煙氣組分干擾嚴(yán)重受水汽及其他煙氣組分干擾嚴(yán)重不受水汽及其他煙氣組分影響受稀釋比例、稀釋氣的溫度和壓力等因素影響濕基/干基干基測量濕基測量干基測量濕基測量定期校準(zhǔn)可以對儀表或系統(tǒng)校準(zhǔn)可以對儀表或系統(tǒng)校準(zhǔn)可以對儀表或系統(tǒng)校準(zhǔn)無法對儀表直接校準(zhǔn)日常維護(hù)定期更換采樣探頭濾芯定期更換采樣探頭濾芯及其他元件定期更換采樣探頭濾芯定期更換采樣探頭濾芯、稀釋氣過濾裝置濾芯，定期清洗稀釋小孔適用場合低煙塵、干煙氣、中高濃度低煙塵、干煙氣、中高濃度低煙塵、高濕度、低濃度低煙塵、高濕度、低中濃度注：我國的煙氣CEMS標(biāo)準(zhǔn)是干基測量，目前濕度測量是公認(rèn)的難題2、解決方案超低排放氣態(tài)污染物監(jiān)測方案比較SO2、NOX采樣方式直接抽取冷干法直接抽取冷干法探桿溫度無加熱190℃探頭溫度120℃190℃伴熱管線溫度120℃180℃冷凝器常規(guī)壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)制冷+加酸處理分析方法非分散紅外吸收法等紫外光譜吸收法項目常規(guī)CEMS超低排放監(jiān)測系統(tǒng)顆粒物采樣方式直接測量全程高溫抽取探桿溫度/＞140℃探頭溫度/＞140℃分析方法后散射等前散射2、解決方案常規(guī)CEMS與超低排放監(jiān)測系統(tǒng)比較江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心比對測試國外某儀器南環(huán)ASP-013、工程應(yīng)用630MW超低排放機(jī)組比對監(jiān)測儀器型號國外某儀器(紅外)南環(huán)ASP-01(紫外)便攜式NO測量值(mg/m3)412627A側(cè)NO監(jiān)測比對儀器型號國外某儀器(紅外)南環(huán)ASP-01(紫外)便攜式NO測量值(mg/m3)15.87.48B側(cè)NO監(jiān)測比對3、工程應(yīng)用630MW超低排放機(jī)組比對監(jiān)測江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心2015年10月項目比對結(jié)果國標(biāo)零點漂移SO2：0.15%F.S.NO：

-0.4%F.S.SO2：≤±2.5%F.S.NO：≤±2.5%F.S.跨度漂移SO2：0.2%F.S.NO：-0.7%F.S.SO2：≤±2.5%F.S.NO：≤±2.5%F.S.線性誤差SO2：0.84%NO：

0.73%SO2：≤±5%NO：≤±5%準(zhǔn)確度SO2：4.4mg/m3NO：-0.4mg/m3SO2：≤±17.16mg/m3NO：≤±12.3mg/m3江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心比對測試3、工程應(yīng)用630MW超低排放機(jī)組比對監(jiān)測序號用戶單位名稱1浙江北侖發(fā)電有限公司2江蘇泰州發(fā)電有限公司3江蘇常州發(fā)電有限公司4山西大同發(fā)電有限責(zé)任公司5江蘇國信靖江發(fā)電有限公司6陜西清水川能源股份有限公司7……南環(huán)ASP-01超低排放機(jī)組部分用戶列表3、工程應(yīng)用超低排放監(jiān)測系統(tǒng)工程應(yīng)用解決方案21工程應(yīng)用3二、氨逃逸監(jiān)測與空預(yù)器防堵NH3＋

H2O

+SO3→NH4HSO4空預(yù)器堵塞照片1、現(xiàn)狀分析NOX超低排放帶來的問題

酸凝結(jié)+

NH4HSO4結(jié)晶NH3＋

H2O

+SO3→NH4HSO41、現(xiàn)狀分析NOX超低排放帶來的問題測量代表性差存在的問題測量不準(zhǔn)確45%1.1~2kpa21%1.1kpa以下600MW機(jī)組45%34%正常嚴(yán)重堵塞堵塞21%1、現(xiàn)狀分析NH3逃逸監(jiān)測存在的問題控制氨逃逸率準(zhǔn)確的氨逃逸在線監(jiān)測調(diào)整氨逃逸場分布定期進(jìn)行AIG優(yōu)化調(diào)整（氨逃逸場分布快速測量）+2、解決方案氨逃逸場分布優(yōu)化調(diào)整多點混合或分時取樣南京國電環(huán)保科技有限公司2、解決方案測量代表性解決方案1）直接抽取2）全程高溫伴熱3）三級粉塵過濾4）恒溫恒壓5）多光程TDLAS取樣方式樣氣預(yù)處理測量方法2、解決方案測量準(zhǔn)確性解決方案便攜式（ppm）手工法（ppm）相對誤差A(yù)210.982.04%A40.90.93-3.23%A62.072.1-1.43%A72.021.972.54%A91.961.893.70%A101.541.59-3.14%B21.251.27-1.57%B31.411.45-2.76%B51.791.724.07%B61.841.792.79%B111.551.6-3.13%南京國電環(huán)保科技有限公司3、工程應(yīng)用氨逃逸場分布測量520/600MWA側(cè)南京國電環(huán)?？萍加邢薰?20/600MWB側(cè)3、工程應(yīng)用氨逃逸場分布測量3、工程應(yīng)用氨逃逸在線監(jiān)測便攜式氨逃逸分析儀序號用戶單位名稱1上海外高橋第三發(fā)電有限公司2江蘇泰州發(fā)電有限公司3江蘇常州發(fā)電有限公司4華北電力科學(xué)研究院5大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院6浙江浙能技術(shù)研究院7南京電力設(shè)備質(zhì)量性能檢驗中心8泰安市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站9……氨逃逸在線