一、产品概述

   烟气连续在线监测系统运用抽取冷凝采样、后散射烟尘浓度测量、皮托管烟气流速测量及计算机网络通讯技术，实现了固定污染源污染物排放浓度和排放总量的在线连续监测。同时又针对国内煤种较杂、煤质变化大、污染物排放浓度高、烟气湿度大的状况从技术上进行了改进。并按照国家标准设计定型，提供专业的中文操作平台及中文报表功能、多组模拟量及开关量输入输出接口，可实现现场总线的连接以及多种通讯方法的选用，使系统运行方便灵活。

    烟气连续在线监测系统（CEMS）是功能齐全，整体水平固定污染源在线监测系统。主要由以下几个子系统组成：

    1、固态颗粒物连续监测子系统，采用激光后散射单点监测。CEMS烟气排放连续监测系统CEMS厂家

    2、气态污染物连续监测子系统多组分气体分析仪（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、烟气含氧量、烟气流量、压力、温度，湿度等烟气参数连续监测子系统

    4、数据处理与远程通讯系统

二、技术说明

◢ 抽取冷凝法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、粉尘、湿度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术或红外线NDIR分析技术；

◢ O2采用电化学氧电池；CEMS烟气排放连续监测系统CEMS厂家

◢ 湿度采用高温电容法；CEMS火力发电烟气连续排放监测设备终身售后

◢ 温度、压力、流速分别采用热敏电阻（PT100）、压力传感器和皮托管微压差法；

◢ 粉尘采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光谱（DOAS）分析技术除了能够测量SO2和NOx外，还能够分析NH3、Cl2、H2S、O3等气体；

◢ 与抽取热湿法CEMS相比，本系统具有结构简单、可靠性高、响应速度快、维护方便等优点；

◢ 与原位法相比，分析仪具有支持在线校准、测量值波动小、可靠性高、设备维护简单等优点；

◢ 本分析仪整机结构紧凑，方便运输和安装。

◢ 系统运行数据采集率≥90%，系统提供的检测数据资料可用率≥90%，并具有查阅历史数据功能。

◢ 输出单位：对所检测烟气的各种参数，系统除在就地分析仪器面板上显示外还均以4～20mA标准模拟量信号输出。气态污染物浓度单位使用mg/Nm3，流量计测出流速信号应折算成体积流量Nm3/s输出，温度单位为℃。

◢ 系统能够真正实现无人职守运行，系统具有自诊断功能及主要部件故障报警功能，包括：测量元件/检测探头的失效、超出量程、采样流量不足、反吹压力低、采样头温度低、采样管线温度低、预处理系统故障、分析仪器故障等。

为保证NOx排放值满足超低排放要求，许多燃煤机组选择性催化还原SCR脱硝系统存在还原剂加入过量的现象，这不仅会造成氨逃逸量超标增加运行成本，还影响到空气预热器、除尘器等后续设备的正常运行。

为此，本文从氨空混合的角度出发，借助计算流体动力学（CFD）软件数值模拟，探究加装氨空混合器、优化母管联箱尺寸及采用流场分区混合对机组SCR脱硝系统氨耗量影响。在某300MW机组采用上述技术进行改造后，机组氨耗量降低约37.8%，每年节省液氨采购成本68.79万元，经济*。

选择性催化还原SCR技术被广泛应用于燃煤机组烟气脱硝处理，其原理是在催化剂的作用下，NOx与还原剂发生氧化还原反应，生成氮气和水，达到脱除NOx的作用。

过量喷入还原剂会增加NOx氨逃逸量，这一方面会增大设备安全隐患，造成空气预热器（空预器）堵塞，除尘器糊袋挂灰等问题；另一方面会增加运行成本，如引风机电流增大、液氨采购费用增加等。实际生产中部分电厂的入炉煤质较差，含硫量过高，空预器堵塞已成为普遍现象和亟待解决的难题。所以优化还原剂喷入过程，在保证排放标准的前提下尽可能减少还原剂喷入量，具有巨大的经济意义和应用前景。以往对于优化喷氨量的研究大多从自动控制方面入手。本文结合实际问题，从喷氨混合系统和流场优化两方面对喷氨量进行优化。

1理论氨耗量计算

理论氨耗量是根据脱硝系统设计边界条件所计算出来的氨耗量，也是本文氨耗量优化的终理想目标。本文以液氨为还原剂，液氨蒸发成气态后经供氨管道注入稀释风管，同稀释风混合后送至母管联箱，再经喷氨支管由喷嘴进入烟道。

根据反应式(1)，NOx和NH3的理论当量比（氨氮摩尔比）为1，因此可以根据理论烟气量和进、出口的NOx质量浓度计算出理论液氨耗量：

2加装氨空混合器对氨耗量的影响

考虑到安全性，要求纯氨气进入稀释风管道后稀释到5%体积分数以下。此外为了保证各支管的喷氨调节性能*，希望各支管氨量尽可能*。部分机组的设计是将氨管道直接插入到稀释风管道内，且稀释风管道内无氨空混合器。

实际上仅凭管内气流自身混合及组分扩散无法实现氨与空气的均匀混合，需借助混合设备。对此，本文通过数值模拟的方法，比较安装西安热工研究院有限公司生产的氨空混合器前后稀释风管道内氨组分的分布特性。该CFD模型计算范围为自注入口上游1m到氨空混合器下游9m间的管道。

为分析氨的分布情况，管道每间隔0.5m设置1处监测面，共计18处。CFD模型计算采用压力基求解器、Standard k-ε双方程、压力-速度耦合、SIMPLE算法、质量入口边界条件，选用组分运输模型来模拟NH3等组分的混合。该模型网格数为3.2万，大扭曲度小于0.85。计算结果与网格数分别为6.5万和9.2万的模型计算结果*。

模拟计算得到加装氨空混合器及其混合距离对氨质量浓度分布的影响如图1所示。由图1可知：加装氨空混合器时，随着混合距离的增加，管道内氨分布均匀性会逐渐提高；未加装氨空混合器的管道在距注入口9m处氨质量浓度相对标准偏差高达58.5%，而加装了氨空混合器的管道在距注入口5m处氨质量浓度相对标准偏差已降至4.0%。