CN102706712A - 氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收法及装置 - Google Patents
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Abstract
氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收法及装置，涉及烟气监测技术，包括烟气采样探头输出管烟气输入烟气分析机构,其特征在于：烟气采样探头烟气先进入增设的伴热氨吸收装置的磷酸溶液中碱性组分NH3被吸收,再冒出磷酸溶液液面从伴热氨吸收装置气流输出管进入烟气分析机构输入管；伴热氨吸收装置的磷酸溶液通过与温控器线路连接的伴热氨吸收装置外壁上玻璃纤维电加热带、温度传感器调控加热保温在120℃-129℃。伴热氨吸收装置设置有气流输入出管、进排液管、玻璃纤维电加热带、温度传感器、温度传感器，筒内装有磷酸溶液，优点在于：避免了烟气分析机构各部件连接管道的铵盐堵塞，流道畅通，监测效果好。
Description
技术领域：
本发明涉及氨法脱硫烟气在线监测系统（CEMS）控制技术，特别是氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收法及装置。
背景技术：
火电厂氨法脱硫是指以氨基物质作吸收剂，脱除烟气中的SO2并回收副产物（亚硫酸（氢）铵）的湿式烟气脱硫工艺。称氨法。
氨法烟气脱硫以SO2和NH3的反应为基础，其第一步反应：
SO2＋H2O＋NH3 →(NH4)HSO3
脱硫的中间产物为亚硫酸（氢）铵吸收液，可用于不同的方法处理获得不同的产品，从而形成不同的脱硫方法。其中较为成熟的为氨-石膏法，氨-亚硫酸铵法和氨-硫酸氨法。采用氨法脱硫方法中，吸收原理和过程是相同的，不同在于对吸收液的处理方法和工艺管线。氨法吸收SO2的原理如下：
当氨投入量较少时发生第一步反应（1）：
SO2＋H2O＋NH3 →(NH4)HSO3----------------------------（1）
当氨投入量较多时发生第二步反应（2）：
SO2＋H2O＋2NH3 →(NH4)2SO3----------------------------（2）
在吸收过程中(NH4)HSO3 对SO2不具有吸收能力，随着吸收过程的进行，(NH4)2SO3将不断吸收SO2＋H2O发生第三步反应（3）：
SO2＋H2O＋(NH4)2SO3 →(NH4)HSO3--------------------（3）
随着吸收液中的(NH4)HSO3浓度的增大，吸收液吸收能力下降，此时需向吸收液中补充氨，使(NH4)HSO3转变为(NH4)2SO3，以保证吸收的能力。因此氨法吸收是利用(NH4)2SO3吸收SO2，补充氨是用于保持吸收液中的(NH4)2SO3的一定浓度。
由于受NH3投入过量等工艺和操作等因素影响，NH3的挥发性引起在净烟气中存在未参与吸收反应的NH3，因此脱硫后烟气中携带游离NH3，氨水脱硫烟气中含有NH3、SO2、H2O、CO2、CO、NOX、O2等多种组分，脱硫后的烟气（温度55－60℃）经脱水除雾后进入烟道由烟囱排放。
烟气采样检测，排放的烟气首先被抽气泵抽取部分进入CEMS系统的采样探头粉尘过滤氨气吸收后，管路流经分析机构，在分析机构中通过气水分离器使烟气降到室温，游离出水，气水分离器将气、水分开，通过蠕动泵将水排出，接着气体通过第一级制冷器对样气快速制冷，蠕动泵将冷凝水排出，再通过F1保护过滤器除尘后经过三通电磁阀，三通的一路是分析仪自动标定时外部空气经F2过滤器后经过此阀，另一路进入第二级制冷器进一步除湿，除湿后的气体经抽气泵采出，接下经一手动三通阀，其中一路可通过它注入标样气体来校准分析仪，另一路将符合分析仪器要求的超净、恒温、流量稳定的样气、连续不断送入分析器，以测量SO2、O2、NOX等组分，检测是否达到排放标准，检测后废气从分析机构中出排出室外。
由于烟气中含有NH3、SO2、H2O、CO2、CO、NOX、O2等多种组分，对分析机构的连通管道极易产生铵盐而堵塞。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收法及装置。
本发明的方法方案是：包括烟气采样探头输出管烟气输入烟气分析机构, 其特征在于：烟气采样探头烟气先进入增设的伴热氨吸收装置的磷酸溶液中碱性组分NH3被吸收,再冒出磷酸溶液液面从伴热氨吸收装置的气流输出管进入烟气分析机构输入管；伴热氨吸收装置的磷酸溶液通过与温控器线路连接的伴热氨吸收装置外壁上玻璃纤维电加热带、温度传感器调控加热保温在120℃-129℃。
本发明的装置方案是：包括烟气采样探头输出管、烟气分析机构输入管，其特征在于：烟气采样探头输出管与增设的伴热氨吸收装置的气流输入管连通，伴热氨吸收装置的气流输出管与烟气分析机构输入管连通；伴热氨吸收装置结构为密封的筒状体，筒状体筒盖上设置有气流输入管，筒状体侧壁上部设置有气流输出管，筒状体侧壁上部设置有与进液阀连通的进液管，筒状体侧壁下部设置有与排液阀连通的排液管；筒状体内装有磷酸溶液，磷酸溶液上液面低于气流输出管口，气流输入管下管口处于磷酸溶液中；磷酸溶液上液面下方对应的筒状体外壁上缠绕玻璃纤维电加热带，筒状体外壁上设置有温度传感器，玻璃纤维电加热带、温度传感器分别与温控器线路连接。
本发明的优点在于：避免了烟气分析机构各部件连接管道的铵盐堵塞，流道畅通，监测效果好。
附图说明：
附图为本发明结构示意图。
具体实施方式：
本发明装置：包括烟气采样探头输出管5、烟气分析机构输入管2，其特征在于：烟气采样探头输出管5与增设的伴热氨吸收装置的气流输入管4连通，伴热氨吸收装置的气流输出管3与烟气分析机构输入管2连通；伴热氨吸收装置结构为密封的筒状体1，筒状体1筒盖上设置有气流输入管4，筒状体1侧壁上部设置有气流输出管3，筒状体1侧壁上部设置有与进液阀连通的进液管6，筒状体1侧壁下部设置有与排液阀连通的排液管7；筒状体1内装有磷酸溶液，磷酸溶液上液面低于气流输出管3口，气流输入管4下管口处于磷酸溶液中；磷酸溶液上液面下方对应的筒状体外壁上缠绕玻璃纤维电加热带8，筒状体外壁上设置有温度传感器，玻璃纤维电加热带8、温度传感器分别与温控器线路连接。
烟气由伴热氨吸收装置气流输入管4进入筒状体1后，先被迫流经磷酸溶液进行反应，才冒出液面由气流输出管3排出。
伴热氨吸收器的伴热装置由缠绕在筒体外表上的玻璃纤维电加热带与温度传感器Ptl00、温控器组成，温控器在0℃-200℃间可调，设定伴热氨吸收器温度在规定（120℃-129℃）的值上。当温度值低于设定值时，温控器输出常开接点闭合，启动加热带加热，当温度实测值到达设定值时，温控器输出常开接点断开，停止加热带加热。
伴热氨吸收器筒内采用具有其很强选择性的磷酸为吸收剂，只吸收烟气中的碱性组分NH3而不吸收酸性组分的SO2、CO2、CO等，生成熔点较高的磷酸铵溶液，而不影响烟气的其它组分的测量。磷酸铵有三种形态：即磷酸一铵NH4H2PO4、磷酸二铵(NH4)2HPO4、磷酸三铵（NH4）3PO4。磷酸三铵极不稳定，常温时即分解放出NH3和磷酸二铵；磷酸二铵在70℃分解为NH3和磷酸一铵；磷酸一铵较稳定加热到130℃才分解。因此，氨吸收器里主要以磷酸一铵（NH4H2PO4）溶液存在，溶液温度控制在120℃-129℃磷酸对NH3吸收率高，确保磷酸一铵不再分解。通常可用PH试纸测试是否呈酸性，以便即时更换吸收剂。
Claims (2)
1.氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收法及装置，包括烟气采样探头输出管（5）、烟气输入烟气分析机构, 其特征在于：烟气采样探头烟气先进入增设的伴热氨吸收装置的磷酸溶液中碱性组分NH（3）被吸收，再冒出磷酸溶液液面从伴热氨吸收装置的气流输出管（3）进入烟气分析机构输入管（2）；伴热氨吸收装置的磷酸溶液通过与温控器线路连接的伴热氨吸收装置外壁上玻璃纤维电加热带、温度传感器调控加热保温在120℃-129℃。
2.氨法脱硫烟气排放监测分析机构前置伴热氨吸收装置，包括烟气采样探头输出管（5）、烟气分析机构输入管（2），其特征在于：烟气采样探头输出管（5）与增设的伴热氨吸收装置的气流输入管（4）连通，伴热氨吸收装置的气流输出管（3）与烟气分析机构输入管（2）连通；伴热氨吸收装置结构为密封的筒状体（1），筒状体（1）筒盖上设置有气流输入管（4），筒状体（1）侧壁上部设置有气流输出管（3），筒状体（1）侧壁上部设置有与进液阀连通的进液管（6），筒状体（1）侧壁下部设置有与排液阀连通的排液管（7）；筒状体（1）内装有磷酸溶液，磷酸溶液上液面低于气流输出管（3）口，气流输入管（4）下管口处于磷酸溶液中；磷酸溶液上液面下方对应的筒状体外壁上缠绕玻璃纤维电加热带（8），筒状体外壁上设置有温度传感器，玻璃纤维电加热带（8）、温度传感器分别与温控器线路连接。
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