热管空气预热器

p　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "氨逃逸分析的意义/span/strongbr//pp　　当前，随着我国经济的持续发展，能源压力日趋紧张，环境污染已严重危害到我国人民的健康和生活质量。近年来河北、山东、北京等地被持续的大范围雾霾天气所笼罩，引发全社会的广泛关注。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成。为了降低经济快速发展带来的雾霾、臭氧层破坏、温室效应及酸雨现象，我国要求使用燃煤的工厂(主要是火电厂和水泥厂)安装脱硝装置，降低氮氧化物的排放。/pp　　国内外应用较多且工艺成熟的选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝，均需要向烟气中喷入还原剂氨，使烟气中的氮氧化物还原成氮。/pp　　为了保证氮氧化物充分反应，提高脱硝效率，需要实现还原剂氨注入量的最优化。如果喷氨过多，则会产生氨逃逸，造成更严重的危害：/pp　　1.逃逸的氨与烟气中的SOsub3/sub反应生成NHsub4/subHSOsub4/sub，当后续烟道烟温降低时，NHsub4/subHSOsub4/sub就会附着在空气预热器表面和飞灰颗粒物表面。/pp　　2.NHsub4/subHSOsub4/sub可以沉积并积聚在催化剂表面，引起催化剂的失活。/pp　　3.NHsub4/subHSOsub4/sub在低于150℃时，以液态形式存在，腐蚀空气预热器，并通过与飞灰表面物反应而改变飞灰颗粒物的表面形状，最终形成一种大团状粘性的腐蚀性物质。/pp　　4.这种飞灰颗粒物和在空气预热器换热表面形成的NHsub4/subHSOsub4/sub会导致空气预热器的压损急剧增大。/pp　　5.逃逸的氨导致飞灰化学性质发生改变，使得飞灰不能作为建材原料而得到利用。/pp　　所以，脱硝工艺喷氨量的控制，既要保障脱硝效率最高，又不能过量喷氨造成新的危害，需要对氨逃逸进行实时准确的在线分析。作为脱硝工艺中必不可少的关键监测设备，氨逃逸的准确稳定测量，对提高工业效率和安全生产有着重要的意义。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "氨逃逸分析的现状/span/strong/pp　　目前电力行业脱硝工艺基本上已经装配了氨逃逸在线分析系统，但在实际运行过程中这些氨逃逸在线分析系统往往存在着一些普遍性问题：/pp　　1.氨逃逸数据为0或某个固定值，或只有仪表自身噪声信号，没有真正检测出逃逸氨，给性能验收和环保验收带来麻烦。/pp　　2.增大或减少喷氨量，氨逃逸数据无变化，没有趋势相关性，无法为电厂控制喷氨流量提供科学的数据参考。为了NOx达标排放可能会喷氨过量，造成氨水浪费和形成大量铵盐对后面设备造成严重腐蚀。/pp　　3.传统氨逃逸不能随时通标气进行验证，不能确保数据的准确性。/pp　　通过对这些氨逃逸设备实地调研分析，发现这些设备主要采用原位测量方式，将设备的发射端和接收端分别安装在烟道上，采取对射的方式。这种测量方式会有以下几种影响：/pp　　1.测量点位置粉尘量大，激光透射率不足，导致无法测量。/pp　　2.为了解决透射率不足无法测量的问题，很多原位式分析仪采用斜角安装方式，即在烟道一角采取对射安装。这种方式测量的氨逃逸不具有代表性，不能反映烟道截面的真实状况，同时粉尘对测量仍然会造成影响。/pp　　3.测量精度和测量下限与光程相关，光程越长，测量精度和测量下限越好。采用斜角安装方式测量光程短，测量下限和精度不够，无法满足氨逃逸精确测量的需求。/pp　　4.现场振动和热膨胀因素，会造成激光对射不准，影响正常使用。/pp　　5.无法通标气标定和验证。/pp　　正是由于上述原因，原位式脱硝氨逃逸分析仪在实际使用中遇到了众多的困难，为了解决这些问题，国内一些企业将国外进口的分析仪进行改造，自己设计加工样气室，采用抽取式去除粉尘，抽取样气进入样气室测量，但是由于自身不掌握TDLAS核心技术，在改造过程中存在诸多技术问题及测量光程不够等因素，也没有取得良好的测量效果。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "多通道近位抽取高精度测量技术应用/span/strong/pp　　针对上述问题和现状，北京大方科技有限责任公司基于自身掌握的TDLAS核心技术，将多通道近位抽取及多次反射高精度测量技术应用于氨逃逸在线分析，成功解决上述问题，并得到了广泛应用。/pp　　一、采用高精度多次反射长光程技术/pp　　鉴于脱硝工程中氨逃逸对环境和设备的巨大危害，环保部对脱硝工艺中氨逃逸量有严格的规范。环保部2010年1月发布的环发[2010]10号《火电厂氮氧化物防治技术政策》以及2010年2月发布的标准HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范----选择性催化还原法》皆要求SCR氨逃逸控制在2.5mg/msup3/sup(干基，标准状态)以下。因此，脱硝工程中的氨逃逸量极低(ppm量级)，这对氨逃逸分析仪的测量精度提出了极高的要求。/pp　　目前测量氨逃逸通常采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS技术)，其基本原理是朗伯-比尔定律(Beer-Lambert’s law)，依据朗伯-比尔定律，当单色光穿过均匀气体介质时透射光强和入射光强的关系, 如方程(1)、(2)所示：/pp style="margin-left:13px text-indent:21px line-height:150% text-autospace:none"span style="font-size:21px line-height:150% font-family:仿宋" img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f1b1356f-e59a-4815-a181-8722c53bd3d8.jpg" title="公式.png"/ /span/pp　　其中，P 为气体的压力；/pp　　T 是样品气体的温度；/pp　　Xabs 是被测气体在样品气体中的摩尔百分比；/pp　　L 为光程长度；/pp　　S 为吸收谱线的强度；/pp　　fn为吸收谱线的线型函数。/pp　　由公式可知光程长度越长，气体的吸收强度越强，所得到信号的信噪比越好，也就是说测量光程越长，测量精度越高。大方科技自主开发多次反射高温样气室，激光在样气室中多次反射，如图1为多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图，光程可达30米，极大的提高了测量精度和检测下限。通过光程的提高，很大程度的解决了传统氨逃逸光程短、测量精度不足的问题。/pp style="text-align: center "　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/5c6248b5-acb0-4782-b0e4-1b81f607f144.jpg" title="图1.png"/　/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图1.大方科技多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图/span/pp　　二、多通道近位抽取测量技术应用/pp　　针对原位式氨逃逸在线分析系统受烟尘和烟道震动影响等因素，大多数氨逃逸在线分析系统已采用抽取式技术路线，将烟气抽出经过预处理后进行测量，很好的解决了上述问题。目前已有的抽取式氨逃逸在线监测系统多采用单点取样，将一根取样探杆沿烟道长边中心位置插入至烟道核心区域，虽然和传统的原位式氨逃逸分析仪安装在烟道角落位置相比，目前单点核心区域抽取更具代表性，但对于大型机组烟道尺寸很大(通常长边可达13米以上)的情况下，烟道内流场分布复杂，截面上氨逃逸浓度也不尽相同，为了更准确的代表烟道中氨逃逸的浓度，需要实现多点测量。如果单点测量是一台通用测量设备，那么多点测量则是一台高端设备，满足高质量、高要求用户的需求。/pp　　大方科技在抽取式技术路线基础上，通过产品小型化、外置过滤装置、减震安装装置设计、近位恒温控制、流路控制等成功实现多通道近位测量技术。近位测量实现取样气体从取样探杆出来直接进入分析气室，不需要伴热管线，减少了系统的响应时间，降低氨气吸附的风险，降低伴热管线堵塞及损坏的可能，提高了系统的可靠性和耐用性。取样点的位置和取样探杆的长度可根据现场情况设计，既可实现同一烟道多点同时测量，也可以实现多烟道多通道测量，且每个取样点可独立反吹。通道数量可以1~6任意扩展。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/9f23d8c0-cf6c-42b2-ac42-dc46822639d5.jpg" title="图片2.png"//pp style="text-align: center "　span style="color: rgb(0, 176, 240) "　图2.大方科技近位抽取氨逃逸在线分析系统主机实物图/span/pp　　大方科技率先开展氨逃逸的多点取样测量，成功实现了两点、三点、四点以及网格取样的应用，测量准确有代表性，得到了用户的高度评价。/pp　　三、复杂烟气工况高温近位抽取预处理技术应用/pp　　由于我国燃煤种类及燃烧工艺的复杂多样性，烟气具有高温、高湿、高腐蚀、高粉尘的特点，且每家的工况环境各异，这给氨逃逸的在线监测带来了不确定性。氨分子极易溶于水且具有极强的吸附性，因此要求整个系统中不能存在冷点，也不能降温除水，需要在高温下完成测量。由于烟气中存在大量的粉尘，要求预处理系统既能够将粉尘过滤掉，避免造成光学器件的污染，又不能堵塞，加大现场的维护量。烟气中含有SO3、NH3等腐蚀性气体，且湿度大，要求整个烟气流路需要做防腐处理。所以，开发适合我国烟气工况，且适应强的氨逃逸在线分析系统，其首要难点之一是烟气预处理系统的开发。/pp　　针对上述复杂工况，大方科技结合自身在烟气预处理多年摸爬打滚的经验，成功开发了稳定可靠的近位抽取预处理系统。抽取气体直接进入气室，不需要经过伴热管线，烟气接触的流路全程高温伴热250℃以上无冷点，避免氨气吸附和损失，保证样气真实性。系统滤芯采用碳化硅过滤器，在高温下不会与SO2、NH3等腐蚀性气体发生化学反应，且滤芯采用后置安装，无需专业工具拆卸，更换和清理极其方便。每个通道皆具有自动反吹控制，反吹间隔和反吹时长根据工况设置，有效避免滤芯堵塞。/pp　　对于氨逃逸监测而言，复杂的烟气工况环境是造成故障率攀升的主要原因。所以，预处理系统的稳定性和耐用性是氨逃逸监测设备的核心竞争力之一。大方科技近位抽取式预处理技术的应用，极大的提高了系统稳定性，结合多次反射长光程技术的应用，保障了测量结果的准确，为合理喷氨提供了科学的数据支撑。图3为大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图，红色为喷氨量曲线，黄色为氨逃逸曲线，当系统的喷氨量发生变化时，氨逃逸数据曲线也相应地变化，从图上看喷氨量和氨逃逸曲线趋势一致，相关性高，为系统的安全、经济运行提供有价值的数据参考。/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f84c9423-8972-473b-83c6-2c3ca3349309.jpg" title="图3.png"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "图3.大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图/span/pp style="text-align: right "span style="color: rgb(0, 176, 240) "span style="color: rgb(0, 0, 0) "【供稿来源：北京大方科技有限责任公司】/spanbr//span/p

固定源废气监测是污染源监测的重要组成部分，现场监测受行业类别、污染物处理方式、生产设备工艺设计、操作人员水平、监测仪器等问题影响较大，监测过程中经常出现一些异常情况，为获得准确的监测数据，为环境执法提供依据，排除和处理这些异常情况显得尤为重要。 本文针对固定源废气监测过程中经常出现的燃煤锅炉含氧量过高、风量无法比对、烟尘含量为负值等情况进行分析，并提出异常情况排除处理方法。1 燃煤锅炉含氧量过高？01核实锅炉运行工况，检查锅炉仪表盘及煤质分析报告，确认生产负荷是否达到设计能力的75％以上，排除锅炉运行负荷低和煤质差导致的含氧量偏高。02对比仪器测定风量和锅炉的额定风量，确定是否是进风量过大与锅炉不匹配原因造成。03检查锅炉炉墙、省煤器、空气预热器、引风机前后、风道是否存在密封不严等漏风现象，排除锅炉本身设计缺陷导致的含氧量过高现象。也可以通过现场分段排查，如在锅炉燃烧后进除尘器前、除尘器进脱硫脱硝前、脱硫脱硝排入大气后分别监测烟气含氧量，排除各工段有无漏风现象。04与锅炉工沟通排除操作导致的锅炉燃烧状况不理想不均匀、调节不合理情况引起的含氧量偏高。2 风量无法比对？01确认采样位置的合理性，是否避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，设置位置是否满足距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径，和距上游方向不小于3倍直径的要求。若现场位置确实有限，采样断面与弯头的距离至少是烟道直径的1.5倍。监测断面是否满足烟道内流速＞5m/s，大型燃煤电厂烟道排气筒若监测断面选择不合理很多会出现流速过低无法比对的情况。02与厂家联系，查看排气筒管道设计图纸，确认监测断面实际截面积，认真核对监测断面烟道直径及壁厚保温层扣除问题。03提前收集资料了解被监测工况企业排放的主要污染物种类和排放浓度大致范围，以确定适合的监测方法。在现场监测过程中应选择与工况企业排放气态污染物浓度适合的标准气体校准监测仪器，避免出现高浓度校标后出现的传感器浓度误差。04气态污染物浓度值明显过低的情况排除应做好烟道内含湿量的测定，根据待测污染物种类选择合适的采样方式，如采样流量点位选择（观察监测仪器测定气态污染物时的实时流量是否大于0.7L/min，监测点负压大于监测仪器抽气泵吸力时会导致烟道内气体无法进入传感器而监测结果偏低）；吸收液瓶材质是否对待测组分存在吸收、颜色（是否需要遮光低温保存等）、发泡率（是否均匀）、阻力（当采样流量为0.5L/min时，其阻力应为5±0.7kpa）等；伴热管的温度范围（ＳＯ２采样时伴热管温度应保持在120℃，ＮＯＸ采样时伴热管温度应保持在140℃等）；检查气体收集装置有无漏气现象。3 烟尘含量为负值？01选择滤筒前是否进行过针孔检查、质量筛选和失重处理。针孔检测可采用灯泡法检查滤筒是否有针孔；质量筛选以规格25ｍｍ×70ｍｍ的玻璃纤维滤筒，质量在（1.0±0.2）g为宜。失重处理可按照《固定源废气监测技术规范》HJ/T397-2007规范，将滤筒预先在400℃高温箱中烘烤1h，冷却至室温并称至恒重后使用。滤筒称重还应考虑冷却时间与干燥器内放置滤筒多少、放置方式以及烘干时间的影响。02排气筒中颗粒物浓度太低，采样时间、采样体积又不够引起的称量误差。按照《固定源废气监测技术规范》要求锅炉颗粒物原则上每点采样时间不小于3min或每台锅炉测定时所采集的总采气量不少于1ｍ３，但是目前实际操作过程中类似于水泥厂、大型火电、热电厂由于除尘设施均采用了静电除尘和袋式除尘结合的复合除尘设备，除尘效率基本上都达到了99.9％以上，若按照规范的采样时间和采样体积采样，经常会出现颗粒物浓度为负值的情况。这就要求实际监测过程应结合实际污染物排放情况，适当延长采样时间加大采样体积来降低测定误差。03超低排放趋势下的监测手段更新。根据大型（热电火电）电厂超低排放标准即烟尘不超过5mg/m3；二氧化硫不超过35mg/m3；氮氧化物不超过50mg/m3，现有监测部门配发的传统三合一（定电位电解法测定烟尘、二氧化硫、氮氧化物）监测仪器根本无法针对超低排放的锅炉特别是烟尘在5mg/m3以下机组开展现场监测，必须立即配发专门针对超低排放的采样仪器，才能获得准确的监测数据。众瑞仪器ZR-3260D型 低浓度自动烟尘烟气综合测试仪高负载、低噪声大流量抽气泵（可达100L/min）ZR-D09ET型 高湿低浓度烟尘采样管钛合金材质，具备加热功能

在当今的sai车道上，发动机预热系统成为越来越宝贵的资产，甚至是一项竞争优势。许多职业sai车手都认识到这项技术的价值，因为它有助于防止发动机磨损、避免在跑道上性能低下，甚至可避免直接经济损失。Hot Products Engineering，是一家美国预热发动机制造商。今天小菲就来说下，他们是如何利用FLIR高性能红外热像仪拍摄热图像，展示其发动机预热产品的价值。# 预热发动机#预热发动机是每位sai车手上sai道之前必须执行的步骤之一。后来，由于许多sai车规则（小型sai车、短程高速sai车等），这项步骤仅意味着启动引擎并加速发动机。然而，即便没有噪音、危险和发臭等问题，冷启动sai车发动机也常常是一种糟糕的选择。因为冷启动涉及金属间摩擦、不完全燃烧和使用昂贵的sai车燃油来预热发动机。预热发动机是每位sai车手上sai道前必须完成的步骤对于这个问题，普遍接受的解决方案是使用发动机预热系统，这种方法是利用小巧又安静的发生器产生的廉价无铅汽油平稳升温并维持恰好的温度。Pete Davis（拥有美国国家实验室30余年的精密工程经验）创立了Hot Products Engineering Inc.，开始设计并为sai车比sai供应预热产品。如今，他的各系列Hot Head发动机加热器为世界各地的sai车队所采用。为了更好地展示发动机加热器的功效，他们使用FLIR高性能红外热像仪进行拍摄记录。发动机预热器的优势sai车发动机只有在特定温度下才会达到峰值功率。发动机预热器将确保发动机总是维持在那一温度的极窄范围内，以便发动机从一开始就能达到峰值功率，这一理想温度从很大程度上取决于sai车类型。发动机温度非常影响sai车性能，比如发动机加热不足会造成与低温有关的发动机故障，甚至导致sai车手无法完成比sai。此外，冷启动会引起发动机严重磨损，而预热能减少发动机磨损，直接为sai车队节省昂贵的重新组装费用，还能完全消除代价高昂的冷态活塞卡住的风险。# 发动机加热器的运行状况#在沿短程高速sai车跑道的实验装置中，FLIR高性能红外热像仪用于捕获Hot Head DragPro竞sai上的发动机加热器。FLIR高性能红外热像仪生成的热图像清晰地显示了温度如何平稳上升并准确维持在57℃和99℃之间。得益于多年在国家实验室工作的背景和积累的经验，Hot Products Engineering的创始人Pete Davis对热成像的强大功能再熟悉不过：“我以前曾在研究与开发环境中使用红外热像仪研究热图像，因此我知道热像仪能观测到肉眼不可见的东西。”FLIR高性能红外热像仪生成的热图像清晰地显示了温度如何平稳上升并准确维持在57℃和99℃之间因此，当Pete Davis创办一家专门制造发动机预热系统公司时，他清楚热成像能够向职业sai车手展示预热系统的价值。Pete Davis继续道：“我们正不断开拓发动机预热系统的新市场，因此我们需要尽力让客户了解我们产品的价值。热成像在这方面很有帮助，我们十分依赖采用FLIR高性能红外热像仪捕获的热图像。以往我们不能很好地展示产品功效的可视内部信息，直到我们采用了FLIR高性能红外热像仪。此外，FLIR热像仪拍摄的热图像有助于我们树立科技公司的形象。”# 发动机预热的原理：线性热膨胀#我们需要预热发动机的一切原因都可用线性热膨胀的概念来解释。发动机是由数种不同的材料制成，比如活塞由某种类型的铝合金制成，汽缸由另一种铝合金制成，活塞环由铸铁或钢制成，气门由钢、不锈钢或钛制成，导架由另一种材料制成。一旦发动机启动，这些部件来回滑动时，会因摩擦和燃油燃烧而生热。没有一种材料是完全一样的，因此它们在受热或冷却时以不同的速率膨胀或收缩。预热器加热600cc sai车发动机的热图像这种材料和温度变化之间的相互关系是可以预测的且呈线性。当冷的发动机刚开始启动时，活塞先升温和膨胀。热量从活塞传递到活塞环，然后传递到汽缸壁。如果加速发动机，产生多个燃烧循环，过早增加摩擦频率，活塞膨胀的速度比汽缸要快得多。如果活塞和汽缸之间空间不足以容纳膨胀，发动机将受损，称之为“冷咬死”。在开始驾驶前预热发动机能够让发动机中的部件慢慢膨胀并保持稳定。一旦发动机变热，发动机部件尺寸的变化就不那么剧烈，损坏发动机的风险要小很多。# FLIR高性能红外热像仪#FLIR高性能红外热像仪能提供高速、高分辨率的热成像，易于使用且配置灵活，可以无损测试（NDT）、应力制图，能分辨小至1mK的温差。其还具有捕获温度快速变化和测得运动目标精确温度读数所需的灵敏度、空间分辨率、帧速和积分时间的功能。FLIR高性能红外热像仪还能够通过目标激发并观察目标面上的热力差异来检测内部缺陷。总之，FLIR高性能红外热像仪可执行各种高级检测工作。对于FLIR高性能红外热像仪你还有哪些想知道的吗？联系我们让FLIR专业人员为您详细解析吧~新品免费试用目前，Teledyne FLIR正在进行一场2021年终新品免费试用的活动，无论是FLIR A50/A70研发套件，还是FLIR A50/A70图像流/智能传感器热像仪，亦或是FLIR Si124-PD:局部放电检测声像仪，还有FLIR Si124-LD:压缩空气泄漏检测声像仪，以及FLIR E96 高级热像仪都在此次活动当中哦~当然如果您想试用其他产品，小菲也会尽量满足您的需求！所以，小伙伴们赶紧联系我们，我们将安排专人上门为您演示！