氨逃逸检测技术优缺点分析

    氨逃逸检测技术优缺点分析

    ①近红外(NIR)激光吸收光谱技术：
    由于氨分子在近红外波段(800-2500nm)的吸收峰线强度很低，约只有中红外波段的0.01倍，为4x10-21cm-1/(molec•cm-2)。因此该技术通常需要几十次反射形成约30m的长光程吸收池来增强氨气对激光的吸收以达到0.1ppm的检测精度，近红外激光吸收光谱检测原理可调谐激光器发射的为波长1512nm或1531nm的近红外激光。但是，随之长光程也带来了不可避免的缺点：调光难度升级、可靠性差、维修周期频繁，维修成本高等。

    ②紫外差分吸收光谱(DOAS)技术：
    DOAS主要利用吸收分子在紫外到可见光波段的窄带吸收强度通过朗伯-比尔定律来推演气体的浓度，其特点在于根据被测气体在所选波段上的频率特性，将吸收截面分成两部分，随波长快速变化的窄带吸收截面和随波长缓慢变化的宽带吸收截面。将透射光强与原始光强对比，得到对比的吸收度，利用多项式拟合出一条吸收度慢变化曲线，然后将慢变化曲线从吸收度中减去，便可得到差分吸收度的信号，将差分吸收度与分子的吸收截面进行拟合，可计算得到待测气体的浓度值。DOAS在实际应用中测量氨逃逸通常需要把烟气中NH3转化为NO，采用间接测量方法。DOAS在现场使用中主要缺点如下：抗SO2干扰能力差、精度低；间接测量受转化炉转化效率和氨气吸收效率影响，误差很大；检测成本高。增加转化预处理过程，转化炉、高温探头等长期在高温下运作，影响设备使用寿命，增加检测成本。

    ②可调谐半导体激光光谱吸收技术(TDLAS)技术：
    可调谐半导体激光光谱吸收技术TDLAS本质上是一种光谱吸收技术，通过分析激光被气体分子的选择性吸收来获得气体的浓度。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽。因此，半导体激光吸收光谱技术是一种高分辨率的光谱吸收技术。系统采用特定波长的激光束穿过被测气体，激光强度的衰减与气体的浓度满足朗伯.比尔定理，因此可以通过检测激光强度的衰减信息分析获得被测气体的浓度。采用半导体激光吸收光谱技术的激光气体分析仪可从原理上抗背景气体的干扰，测量结果可靠性高。

    总结：近红外、紫外差分和中红外激光吸收光谱技术在氨逃逸检测中的优缺点。近红外技术需要长光程吸收池，调光难度大，维修成本高；紫外差分技术抗SO2干扰能力差、精度低，间接测量误差大；而中红外激光吸收技术采用单光程，无需现场光路矫正，抗气体干扰性强，使用成本低，维修周期长。而TDLAS技术不受背景气体的影响、不受粉尘干扰，易维护，是氨逃逸在线监测的优质选择。

    山东新泽仪器有限公司生产的TK-1100型氨逃逸在线监测系统采用高温伴热抽取技术+TDLAS技术(可调谐半导体激光光谱吸收技术），对脱硝过程中的逃逸氨进行连续在线监测，与烟气在线监测系统(CEMS)监测相似，利用采样探头将烟气抽取到烟道外部进行测量。方案优点：可对烟气中的粉尘进行过滤，彻底解决了因对光率低出现分析仪无法测量氨气浓度的问题。氨逃逸在线监测主要应用于众多工业领域气体排放监测和过程控制，如燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、垃圾发电站、水泥厂和化工厂、玻璃厂等。

    产品特点：
    1.先进的可调谐半导体激光光谱吸收技术；
    2.可靠的长光程加热气室设计，光程可达760mm；
    3.超低浓度测量，分辨率可达0.1ppm；
    4.半导体激光的谱宽小于0.001nm，避免粉尘和水分交叉干扰；
    5.设备维护简单，使用成本低。