氨逃逸檢測技術優缺點分析

    氨逃逸檢測技術優缺點分析

    ①近紅外(NIR)激光吸收光譜技術：
    由于氨分子在近紅外波段(800-2500nm)的吸收峰線強度很低，約只有中紅外波段的0.01倍，為4x10-21cm-1/(molec?cm-2)。因此該技術通常需要幾十次反射形成約30m的長光程吸收池來增強氨氣對激光的吸收以達到0.1ppm的檢測精度，近紅外激光吸收光譜檢測原理可調諧激光器發射的為波長1512nm或1531nm的近紅外激光。但是，隨之長光程也帶來了不可避免的缺點：調光難度升級、可靠性差、維修周期頻繁，維修成本高等。

    ②紫外差分吸收光譜(DOAS)技術：
    DOAS主要利用吸收分子在紫外到可見光波段的窄帶吸收強度通過朗伯-比爾定律來推演氣體的濃度，其特點在于根據被測氣體在所選波段上的頻率特性，將吸收截面分成兩部分，隨波長快速變化的窄帶吸收截面和隨波長緩慢變化的寬帶吸收截面。將透射光強與原始光強對比，得到對比的吸收度，利用多項式擬合出一條吸收度慢變化曲線，然后將慢變化曲線從吸收度中減去，便可得到差分吸收度的信號，將差分吸收度與分子的吸收截面進行擬合，可計算得到待測氣體的濃度值。DOAS在實際應用中測量氨逃逸通常需要把煙氣中NH3轉化為NO，采用間接測量方法。DOAS在現場使用中主要缺點如下：抗SO2干擾能力差、精度低；間接測量受轉化爐轉化效率和氨氣吸收效率影響，誤差很大；檢測成本高。增加轉化預處理過程，轉化爐、高溫探頭等長期在高溫下運作，影響設備使用壽命，增加檢測成本。

    ②可調諧半導體激光光譜吸收技術(TDLAS)技術：
    可調諧半導體激光光譜吸收技術TDLAS本質上是一種光譜吸收技術，通過分析激光被氣體分子的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統紅外光譜吸收技術的不同之處在于，半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。因此，半導體激光吸收光譜技術是一種高分辨率的光譜吸收技術。系統采用特定波長的激光束穿過被測氣體，激光強度的衰減與氣體的濃度滿足朗伯.比爾定理，因此可以通過檢測激光強度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。采用半導體激光吸收光譜技術的激光氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測量結果可靠性高。

    總結：近紅外、紫外差分和中紅外激光吸收光譜技術在氨逃逸檢測中的優缺點。近紅外技術需要長光程吸收池，調光難度大，維修成本高；紫外差分技術抗SO2干擾能力差、精度低，間接測量誤差大；而中紅外激光吸收技術采用單光程，無需現場光路矯正，抗氣體干擾性強，使用成本低，維修周期長。而TDLAS技術不受背景氣體的影響、不受粉塵干擾，易維護，是氨逃逸在線監測的優質選擇。

    山東新澤儀器有限公司生產的TK-1100型氨逃逸在線監測系統采用高溫伴熱抽取技術+TDLAS技術(可調諧半導體激光光譜吸收技術），對脫硝過程中的逃逸氨進行連續在線監測，與煙氣在線監測系統(CEMS)監測相似，利用采樣探頭將煙氣抽取到煙道外部進行測量。方案優點：可對煙氣中的粉塵進行過濾，徹底解決了因對光率低出現分析儀無法測量氨氣濃度的問題。氨逃逸在線監測主要應用于眾多工業領域氣體排放監測和過程控制，如燃煤發電廠、鋁廠、鋼鐵廠、冶煉廠、垃圾發電站、水泥廠和化工廠、玻璃廠等。

    產品特點：
    1.先進的可調諧半導體激光光譜吸收技術；
    2.可靠的長光程加熱氣室設計，光程可達760mm；
    3.超低濃度測量，分辨率可達0.1ppm；
    4.半導體激光的譜寬小于0.001nm，避免粉塵和水分交叉干擾；
    5.設備維護簡單，使用成本低。