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技術(shù)文章

氮氧化物分析儀監(jiān)測天然氣燃燒尾氣NO排放為零、CO超高的問題思考

閱讀:3379          發(fā)布時(shí)間:2019-8-27

愛默里的氮氧化物分析儀檢測某企業(yè)氮氧化物排放為零,深究其緣由。

上周我去現(xiàn)場安裝氮氧化物分析儀,企業(yè)還是比較正規(guī)的,外部車輛不許進(jìn)入廠區(qū),有標(biāo)準(zhǔn)的人車分離劃線區(qū)隔,企業(yè)用內(nèi)部叉車把氮氧化物分析儀及其配件拖進(jìn)到鍋爐房煙囪處。

去的路上,我還問同事了解企業(yè)情況、什么工況?同事也提到了企業(yè)好像有兩個(gè)煙囪,已經(jīng)裝了一家的了,說買咱的去比較比較。

到了現(xiàn)場果真不然,我們需要安裝儀器的煙囪上已經(jīng)安裝好一臺(tái)氮氧化物分析儀了,我一看現(xiàn)場情況,心想這事不好處理了,又是個(gè)費(fèi)心的活,雖然我們愛默里干過十來次類似的事了(期初用戶買了其它企業(yè)的設(shè)備,不好用,只好買臺(tái)愛默里的氮氧化物分析儀更換上試試看嘍),我總結(jié)了下,有三種情況客戶會(huì)必選愛默里氮氧化物分析儀:

1、多數(shù)情況下是儀器不穩(wěn)定、數(shù)值忽高忽低、更換上愛默里的吧;

2、企業(yè)環(huán)保部門真懂些儀器,(一般是怕停產(chǎn)的企業(yè))不好混水摸魚了;

3、客戶比較難纏,還想把這個(gè)單子拿下,只好忍心少掙點(diǎn),賣愛默里的吧。

 

言歸正傳,還是聊聊為什么開了循環(huán)燃燒,氮氧化物數(shù)值為零,氧含量2%左右吧。

其實(shí)當(dāng)天我也比較疑惑,不開循環(huán)燃燒時(shí),NO在50多PPM,氧含量7~10%徘徊,開了循環(huán)燃燒,NO直接變成零,氧含量降到5%一下,NO2數(shù)值為零。

按常規(guī)道理說企業(yè)想作假,一般混入空氣即可稀釋排放的煙氣中NO的濃度值,這樣氧含量會(huì)升高。這個(gè)煙囪正好相反,從道理上說不過去啊。但肯定有問題,問題在什么環(huán)節(jié)我還不知道。測試無果,天色已晚,夜幕降臨了,只好先撤了。

改天再約企業(yè)帶著便攜式的來查找原因吧。

昨天我們帶著疑問和解決問題的各種方案再次來到企業(yè),與便攜式煙氣分析儀做比對(duì),不開循環(huán)燃燒時(shí)和開了循環(huán)燃燒兩種情況實(shí)時(shí)比對(duì),氮氧化物分析儀和便攜式煙氣分析儀比對(duì)結(jié)果一致,氮氧化物分析儀數(shù)值略低些。上周的現(xiàn)象重現(xiàn)了,雖說NO數(shù)值為零了,但是又有新的發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)CO濃度超高16160,正常值應(yīng)在50以下,甚至是零。

就近鍋爐又測試幾個(gè)點(diǎn),現(xiàn)象一致。無果,看來監(jiān)測儀器還是蠻正常的,開始把疑惑鎖定在排放煙囪的煙氣上了,企業(yè)也疑惑,因考慮到各種情況我不在繼續(xù)分析此事了。

下面我就純學(xué)術(shù)分析下,不一定對(duì),僅供參考。

從天然氣燃燒過程中,NOx形成的機(jī)理為鏈反應(yīng)機(jī)制:

即燃燒過程中產(chǎn)生的高溫使氧分子熱烈為原子,

O原子與空氣中N2分子反應(yīng)生成NO和N原子,

N原子又和O2分子反應(yīng)生成NO和O原子。

N原子可以與火焰中的OH自由基反應(yīng)生成NO和H原子。

根據(jù)以上機(jī)理,燃燒過程中NO的生成量主要和燃燒溫度和空燃比有關(guān)。

“空燃比”定義為:空氣的質(zhì)量與燃料的質(zhì)量之比。

下面咱們以汽油為例說明下:

空氣質(zhì)量與汽油質(zhì)量的化學(xué)計(jì)量空燃比=14.6

如果空氣與汽油的混合物中空氣的量少于14.6,那么為“富”燃料,空氣過量時(shí)為“貧”燃料。

請(qǐng)知悉下圖:

看橫軸,空燃比在14.6時(shí),CO含量是很低的,NOx含量適合。

空燃比從14.6向原點(diǎn)移動(dòng)時(shí),CO排放會(huì)增高,同時(shí)氮氧化物會(huì)變低,氧含量也會(huì)變低。

空燃比從14.6向外移動(dòng)時(shí),CO會(huì)變成零,氮氧化物會(huì)變高再變低,氧含量會(huì)升高。

到這來,我們就明白為什么,CO超高,NO為零了吧。

這也再次驗(yàn)證了,有得必有失。

我也建議國家主管部門在做天然氣燃燒排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),也加上對(duì)CO的排放限值,末端的尾氣分析儀,把CO做個(gè)參考監(jiān)測項(xiàng)。以防降了NOx增加了CO的排放。

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