Введение
Помимо прямых задач мониторинга концентрации аммиака в дымовых выбросах все более широкое применение находит метод удаления или уменьшения концентрации оксидов азота (NOX) в выбросах с помощью добавления аммиака (NH3).
Традиционные методики не позволяют проводить прямые измерения концентрации NH3, требуется использование систем подготовки пробы (СПП).
Соответственно, существуют проблемы с потерей NH3 в газовой фазе пробы, транспортным запаздыванием анализа, дополнительными расходами на обслуживание и расходные материалы СПП.
Лазерный анализатор TDLS8000 – решение всех этих проблем.
Преимущества
- Не требуется система отбора и подготовки пробы. Соответственно снижение как капитальных затрат, так и операционных расходов в плане обслуживания и ремонта СПП
- Высокая скорость отклика позволяет использовать результаты измерения для управления впрыском NH3, оптимизируя и уменьшая объем используемого аммиака
- Непрерывный мониторинг выбросов аммиака в дымовых газах, мониторинг проскока NH3, снижение нагрузки на окружающую среду
- Продлевает срок службы катализатора для удаления NOX и/или уменьшает осаждение сульфата аммония в воздухонагревателе
Обзор процесса
Процесс основан на селективном протекании химической реакции оксидов азота с аммиаком:
4NH3 + 4NO + О2 = 4N2 + 6Н2О
Существует два основных типа процессов удаления оксидов азота в дымовых газах: селективное некаталитическое восстановление оксидов азота (СНКВ) и селективное каталитическое восстановление оксидов азота (СКВ).
В случае СНКВ аммиак впрыскивается в очищаемый газ в специальном нагревателе, так как для реакции должно поддерживаться узкое температурное окно 950-1100°С. Но избыток NH3 реагирует с оксидом серы и водой в дымовых газах с образованием сульфата аммония, который осаждается в нагревателе и приводит к его забивке. Особенно данная проблема актуальна для ТЭЦ, сжигающих уголь. Контроль впрыска NH3 позволяет значительно снизить воздействие данной проблемы в СНКВ.
В случае СКВ аммиак впрыскивается в очищаемый газ в реакторе с катализатором при температурах 300-400°С. Специальный нагреватель не требуется, соответственно нет проблем с его забивкой. Но избыток NH3 приводит к ускорению дезактивации катализатора. Контроль впрыска NH3 позволяет значительно снизить воздействие данной проблемы в СКВ.
Таким образом контроль впрыска NH3 является актуальной задачей для минимизации выбросов NOX, продления срока службы нагревателя и/или катализатора и исключения образования неприятного запаха на окружающей территории в районе дымовой трубы при проскоке аммиака.
Результаты полевых испытаний
Изменение количества подаваемого аммиака и измеренной с помощью TDLS8000 концентрации NH3. (при отключенном оборудовании селективного восстановления оксидов азота).
TDLS8000 с высокой скоростью реагирует на изменение количества подаваемого аммиака, что подтверждает возможность использования данного прибора как для мониторинга, так и для контроля впрыска оптимального объема NH3.
Рекомендуемая конфигурация системы измерения
- Анализатор TDLS
TDLS8000-##-A1-##-A1-#-N/#
- Блок удаленного интерфейса
YH8000-##-E-N/#
- Соединительный кабель
Обратитесь к специалисту Yokogawa
- Дополнительные устройства
Если требуется, предусмотрите в монтажном комплекте отсечную арматуру (полнопроходные шаровые клапаны), блок питания с выходом постоянного тока и т.д.
При колебании температуры и давления процесса более, чем ±10°С и ±5кПа соответственно, рекомендуется активная компенсация с использованием сигналов с соответствующих датчиков (напрямую или из РСУ). Для компенсации в приборе предусмотрены аналоговые входы по давлению и температуре (могут быть как активными, так и пассивными).
Требуемое обеспечение для прибора
Газ продувки: азот или воздух КИП (обратитесь к специалисту Yokogawa для подбора газа продувки)
Расход:
2-20 л/мин – для внутренней оптики прибора
5-30 л/мин – для продувки стекол со стороны процесса
Питание прибора: 24В постоянного тока
Потребляемая мощность TDLS8000 - 20 Вт (YH8000 +12Вт)
Отрасли
-
Базовая химия
Компания Yokogawa обслуживает рынок химических продуктов массового производства по всему миру и является признанным лидером на этом рынке. Благодаря своим продуктам, решениям и отраслевому опыту компания Yokogawa понимает потребности рынка и производственные нужды и будет работать с Вами, чтобы обеспечить надёжное и экономически эффективное решение на протяжении всего жизненного цикла Вашего предприятия.
-
Вода и сточные воды
Водные ресурсы истощимы, поэтому содействие устойчивому водному циклу является одной из Целей устойчивого развития (SDG). Компания Yokogawa предоставляет передовые решения в области цифрового управления для стабильной подачи чистой и безопасной воды, очистки сточных вод с целью защиты водной среды, управления потерями воды и оптимизации работы установок с целью сокращения выбросов CO2 и снижения эксплуатационных расходов. Используя наши передовые технологии, надёжные продукты, обширные знания и опыт реализации различных проектов в сфере использования водных ресурсов, мы работаем с Вами, чтобы предоставлять устойчивые решения в сфере водных ресурсов, которые способствуют развитию Вашего бизнеса и повышают ценность на протяжении всего жизненного цикла оборудования.
Компания Yokogawa поддерживает широкий спектр областей применения наших решений по обеспечению необходимого водного режима для рынков городского и промышленного потребления воды.
-
Геотермальная энергия
Используя экологически чистую и стабильную геотермальную энергию можно вырабатывать электроэнергию на протяжении многих лет независимо от погодных условий. Yokogawa участвовала в десятках геотермальных энергетических проектов в Японии, Юго-Восточной Азии, Африке и других регионах, предоставляя различные технологии измерения и управления.
-
Нефтепереработка
На постоянно меняющемся рынке нефтеперерабатывающие заводы рассматриваются не только как единицы переработки сырой нефти, но и как центры прибыли. В то же время существует острое осознание необходимости обеспечения безопасности на таких объектах. Комплексное производственное решение, которое включает в себя производственное и календарное планирование, управление и контроль, необходимо для достижения долгосрочных целей по прибыльности, эффективности и защите окружающей среды. Обладая многолетним опытом в области автоматизации, Yokogawa может предложить вам доступные комплексные решения для повышения работоспособности и более чистого мира.
-
Нефть и газ
Компания Yokogawa обладает богатым опытом во всех сферах нефтегазового бизнеса: от морских и сухопутных сооружений до трубопроводов, терминалов и глубоководных операций. Мы предлагаем решения, которые повышают безопасность, обеспечивают точную и надёжную эксплуатацию и увеличивают эффективность предприятия.
-
Тепловая энергетика
Тепловая энергетика, использующая уголь, нефть или газ в качестве топлива, составляет большую часть производства электроэнергии во всем мире.
-
Химическая промышленность
Химические производства применяют периодические и непрерывные технологические процессы производства, каждый из которых имеет свои особые требования для систем управления. Непрерывному технологическому процессу требуется надёжная и стабильно работающая система управления, защищающая от внеплановых остановов, в то время как для периодических процессов более важна гибкость организации партий, возможности внесения корректировок в рецепты и формулы. Для обоих типов процессов одинаково важно вести управление с поддержанием требуемого качества и способность управлять не рутинными операциями. Имея в наличии обширный послужной список и богатое портфолио проектов, а также опытных системных инженеров и обширную сеть поддержки по всему миру, у компании Yokogawa имеются решения для всех видов таких систем.
-
Электроэнергетика
В середине 1970-х годов компания Yokogawa вошла в энергетический бизнес, выпустив электросистему управления EBS. С тех пор компания Yokogawa неуклонно продолжает развивать свои технологии и возможности для предоставления лучших услуг и решений нашим заказчикам по всему миру.
Компания Yokogawa создала глобальную сеть решений в области электроэнергетики, чтобы играть более активную роль на динамично развивающемся мировом рынке электроэнергии. Это позволило наладить более тесную командную работу внутри компании Yokogawa, объединив наши глобальные ресурсы и отраслевые ноу-хау. Эксперты компании Yokogawa в области электроэнергетики работают вместе, чтобы предоставить каждому заказчику решение, которое наилучшим образом соответствует его сложным требованиям.
Related Products & Solutions
-
In-Situ газовый анализатор TDLS8000
Новый прибор TDLS™8000 компании Yokogawa совмещает в одном надёжном устройстве все передовые достижения промышленности. Платформа спроектирована для измерения непосредственно в процессе (in-situ), что исключает необходимость отбора и подготовки пробы.
-
OpreX-Анализаторы
Группа анализаторов, которые точно измеряют физические свойства (химический состав, pH-фактор и проводимость) с превосходной воспроизводимостью и оцифровывают полученные данные. Благодаря высокой точности и надежности эти измерительные системы помогают повышать эффективность и безопасность работы и защищать окружающую среду.
-
Анализаторы кислорода
Анализаторы кислорода позволяют выполнять важные измерения в области контроля сгорания, качества процесса, безопасности и состояния окружающей среды.
-
Газовые анализаторы
Анализ газовых сред в реальном времени повышает эффективность, безопасность, производительность, качество продукции и обеспечивает соблюдение экологических норм.