内蒙古某电厂逃逸氨浓度测试与灰分影响分析

内蒙古某电厂逃逸氨浓度测试与灰分影响分析内蒙古某电厂逃逸氨浓度测试与灰分影响分析摘要：摘要：燃煤电厂选择性催化还原(SCR)脱硝系统氨逃逸问题普遍存在，为良好控制逃逸氨浓度，采用靛酚蓝分光光度法在现场对烟气中氨浓度进行了测试。以内蒙古某200MW级燃煤机组氨逃逸性能试验为例，详述了靛酚蓝分光光度法现场测试的操作方法与流程，并将试验结果与现场在线仪表数据进行了比较，同时分析了烟气中飞灰对该方法测试结果的影响。结果表明，现场测试可获得不同取样点逃逸氨的浓度，对喷氨控制有利；样品中灰分的存在会大幅提升吸光度值，使测试结果偏高，采样过程中需严防灰分进入样品，以便获得正确的分析结果。0引言引言过量的氨逃逸会给电厂带来一系列风险，准确监控逃逸氨浓度以控制喷氨量，对电厂的安全与经济运行至关重要。目前，电厂检测烟气中氨浓度的方法主要有激光原位法和抽取采样法。其中，激光原位法往往受粉尘和振动等现场条件制约，在测量时存在较大偏差，且易出现跳变现象。实际逃逸氨浓度多依靠定期的手工测试进行检验修正，即通过现场多点抽取采样，样品在实验室条件下进行分析。实验室分析方法有靛酚蓝分光光度法和离子色谱法等。不同的方法在时效性、准确性及抗干扰性方面存在一定的差异。本文以内蒙古某电厂逃逸氨测试为基础，阐述靛酚蓝分光光度法现场取样及试验室分析具体的操作流程与方法，并与现场表盘在线数据进行比对;受限于现场条件，将粉尘对测试结果的影响考虑其中，探索了样品中灰分对靛酚蓝分光光度法的影响，为后续现场逃逸氨测试提供依据。1内蒙古某电厂脱硝设备现状内蒙古某电厂脱硝设备现状内蒙古某燃煤电厂某机组装机容量为200MW，布置2台SCR反应器，每台反应器初装2层催化剂，1层备用。SCR脱硝装置设计入口NOx质量浓度450mg/m3(标准状态，下文与体积相关的数值均已换算至标准状态)；设计脱硝效率不低于80%，逃逸氨体积分数小于3x10-6；采用液氨制备脱硝还原剂。对脱硝系统逃逸氨进行现场采样，并用靛酚蓝分光光度法测算逃逸氨浓度。2材料与方法材料与方法2.1测试原理烟气中的氨预先被装有0.05mol/L稀硫酸的吸收液吸收固定生成硫酸铵。在水杨酸稀硫酸的、亚硝基铁氰化钠和次氯酸钠溶液的共同作用下，硫酸铵中的铵离子会发生显色反应，生成蓝色络合物，而显色的深浅与氨离子浓度呈线性相关，利用分光光度计可测算出原始样品氨浓度。2.2样品采集逃逸氨采集装置如图1所示，其由烟气采集管和吸收装置等组成。图1采集装置示意采用网格布点法进行试验测孔采样，调节抽气流量为6L/min，使鼓泡均匀，采样时间设定为30min。化学分析所用试剂仅氯化铵为优级纯，其余均为分析纯。所有试验重复3次，以保证数据的可靠性。2.3试剂配制与样品测试试验所需试剂及浓度如表1所示。表1试验所需试剂采用紫外分光光度计对氯化铵标准液和样品进行测试，试验前需预先绘制氯化铵标准曲线。（1）标样配制。取7支20mL具塞比色管，分别加入质量浓度为10μg/mL的氯化铵标准液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3mL，用去离子水稀释至10mL，再向这7支比色管中分别加入水杨酸、亚硝基铁氰化钠和次氯酸钠溶液各1.0mL后振荡，静置60min待测。（2）样品制备。将样品预先用与吸收液同浓度的稀硫酸定容至250mL，取其中10mL按标样所列顺序加入水杨酸、亚硝基铁氰化钠和次氯酸钠溶液各1.0mL后振荡，同样静置60min待测。（3）测试。标样与试验样品均在波长为697.5nm处进行吸光度测试。2.4逃逸氨浓度计算逃逸氨浓度计算方法为式中：为逃逸氨质量浓度，mg/m3；A和A0分别为样品溶液(烟气吸收液经稀释定容后得到)与空白溶液吸光度；a和b分别为标准曲线截距和斜率；Vs为烟气吸收液稀释定容后的总体积，mL(本文为250mL)；V0为进行吸光度试验时从Vs中所取体积，mL(本文为10mL)；Vnd为所采烟气样品标准体积，L。为便于测试结果与电厂仪表数据的比对，试验所测逃逸氨浓度按10-6计量给出，其转化系数为22.4/17。3结果与讨论结果与讨论3.1氯化铵标准曲线氯化铵标准液吸光度标准曲线如图2所示。图2标准液氯化铵含量对应吸光度存在以下关系:y=0.054x-0.037其中相关系数平方R2=0.994，接近1，拟合度较高，表明氯化铵浓度与吸光度具有良好的线性相关性，故可根据样品吸光度反推样品氨浓度。图中氯化铵质量是指25mL测试液中所含氯化铵质量。图2氯化按吸光度标准曲线3.2逃逸氨样品测试采用靛酚蓝分光光度法对烟气样品进行分析，并将测试结果与电厂表盘在线数据(激光直接测量法，取测试时间段平均值)进行对比，结果如表2所示。表2逃逸氨测试结果由表2可以看出，靛酚蓝分光光度法能有效测算出现场氨逃逸数据.逃逸氨体积分数在2.5x10-6-3.4x