一、產品概述

   煙氣連續在線監測系統運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網絡通訊技術，實現了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續監測。同時又針對國內煤種較雜、煤質變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術上進行了改進。并按照國家標準設計定型，提供專業的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關量輸入輸出接口，可實現現場總線的連接以及多種通訊方法的選用，使系統運行方便靈活。

    煙氣連續在線監測系統（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線監測系統。主要由以下幾個子系統組成：

    1、固態顆粒物連續監測子系統，采用激光后散射單點監測。

    2、氣態污染物連續監測子系統多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數連續監測子系統

    4、數據處理與遠程通訊系統CEMS廠家煙氣分析儀石灰廠環保聯網

二、技術說明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術或紅外線NDIR分析技術；

◢ O2采用電化學氧電池；CEMS廠家煙氣分析儀石灰廠環保聯網

◢ 濕度采用高溫電容法；CEMS火力發電煙氣連續排放監測設備終身售后

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術除了能夠測量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統具有結構簡單、可靠性高、響應速度快、維護方便等優點；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線校準、測量值波動小、可靠性高、設備維護簡單等優點；

◢ 本分析儀整機結構緊湊，方便運輸和安裝。

◢ 系統運行數據采集率≥90%，系統提供的檢測數據資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數據功能。

◢ 輸出單位：對所檢測煙氣的各種參數，系統除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標準模擬量信號輸出。氣態污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計測出流速信號應折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統能夠真正實現無人職守運行，系統具有自診斷功能及主要部件故障報警功能，包括：測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預處理系統故障、分析儀器故障等。

目前，SCR技術為廣泛使用的尾部煙氣脫硝技術。在催化劑作用下，SCR系統選擇性地使氨( NH3)和氧( O2) 與燃機廢氣中的NOx反應，形成分子氮( N2) 和水( H2O) ，從而降低氮氧化物排放。具體反應如下:

4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O ( 1)

NO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O ( 2)

3NO2 + 4NH3 →7N2 + 6H2O ( 3)

反應式( 1) 為主導反應，稱為標準SCR反應。當煙氣中含有NO2時，會發生反應式( 2) 和反應式(3) ，其中式( 3) 的反應速率遠小于式( 1) 和式( 2) ，反應式( 2) 被稱為快速SCR反應。石曉燕等研究指出，當煙氣中NOx中NO2的比例逐漸增大時，催化劑的NOx轉化率隨之增大，低溫段下的增加趨勢更加明顯，但隨著NO2比例增大，N2O的生成量明顯增加，研究結果顯示，在NO2 /NOx = 0.5、反應溫度為250 ℃條件下N2O產生量多。Long等也表明，NH3同NO2+NO的反應速率遠高于NH3同NO的反應速率，在低溫條件下NO向NO2的轉化可以提高SCR脫硝效果。

3 燃機SCR脫硝催化劑性能研究進展

催化劑是SCR 系統中的核心技術，目前絕大部分工業脫硝催化劑采用釩鈦基催化劑( V2O5 /TiO2、V2O5-WO3 /TiO2、V2O5-MO3/TiO2等) 。由于V2O5具有較大毒性，且后續處理困難，因此研究新的適合燃機的催化劑具有重要意義。與燃煤機組不同，燃機排氣中NO2含量很高。實際運行情況表明，根據燃機工況及燃燒方式的不同，NO2可能會占到煙氣總體積NOx含量的50%以上。高的NO2含量可以促進快速SCR反應，進而增加NOx的轉化率。此外，燃氣輪機尾氣中的煙塵和SO2含量極低，幾乎可以忽略不計，因此不需要考慮催化劑阻塞和中毒的問題。但同時，燃機排氣中NOx濃度遠低于燃煤機組，燃氣機組啟停速度快，溫度及煙氣NOx濃度變化梯度大，這對催化劑性能提出了更高的要求。除此之外，燃機余熱鍋爐通常空間狹窄，對噴氨系統要求較高，故考慮將SCR 系統布置于尾部低溫段。需要注意的是，系統燃機排氣中水分含量較高，因此選用的催化劑需要有較好的抗水性。

3.1 國內催化劑應用進展

目前國內燃機催化劑大多仍為進口，如丹麥托普索生產的V/W/TiO2波紋板式催化劑，在300 ～ 350 ℃具有90%以上的效率，在國內脫硝催化劑供應*較高。日本三菱日立生產的SCR脫硝催化劑( 板式和蜂窩式) ，對于燃氣輪機及其聯合循環機組，大脫硝效率可達95%，具有很好的穩定性和抗中毒性。

近幾年，眾多國內環保企業也加快燃機脫硝催化劑的研發進程。如江蘇龍源生產的60 孔V/W/Ti-Ox燃機脫硝催化劑，在300 ～ 350 ℃可以達到90%以上的脫硝效率，*國內燃機脫硝的要求。青島華拓生產的蜂窩式脫硝催化劑在320 ～ 380 ℃脫硝效率達到81. 8% ～ 91. 4%，同樣達到了先進技術水平。

3.2 燃機催化劑研究進展

考慮到燃氣機組及其余熱鍋爐的結構特點和運行方式，燃機催化劑必須具有較高的低溫活性和較強的抗水性，且比表面積大，機械強度高。相關研究主要有以下幾個方面:

3.2.1 錳基脫硝催化劑

黃妍通過浸漬法制備了Mn-Fe-Ce /TiO2催化劑，結果表明，120℃ 時在空速5000h-1下可實現97.8%的效率。在110%水汽條件下效率基本不變，表明該催化劑有較好的抗水性。該催化劑有望應用于基本不含SO2的燃氣鍋爐煙氣的脫硝。

Qiao等通過單步燃燒制備的Mn2Co1Ox催化劑，在150～ 300℃范圍內實現100%NOx轉化率，在200℃、10%H2O的條件下，NOx轉化率維持在100%，具有較高的低溫活性以及抗水性。催化劑的多孔結構、大比表面積以及豐富的Mn4+、Co3+和表面吸附氧均有利于脫硝活性。

3.2.2 銅基脫硝催化劑

Min 等[12]通過共沉淀法制備了Cu-Mn催化劑試驗顯示: n( Mn) /n( Cu) >25時，催化劑在50～200℃時NOx轉化率接近100%，且有較好的抗H2O性。BET和XRD表征結果顯示: Cu-Mn催化劑的催化活性主要取決于比表面積和結晶特性。

Jiang等通過溶劑熱法合成Cu-MOF-74-iso-80( 共溶劑為異丙醇，制備溫度80℃) ，在230℃下具有97.8%的NO轉化率和100%的N2選擇性。表征結果顯示，Cu-MOF-74 具有較大的比表面積和較強的NH3吸附能力。通入5%H2O時催化劑活性有一定程度的降低，但隨著H2O的移除，NOx轉化率迅速恢復。

3.2.3 鐵基脫硝催化劑

馬萬軍等以FeSO4為活性材料，摻雜一定量的WO3的銳鈦礦型TiO2，制備了燃機用鐵基硫酸鹽催化劑。應用數據顯示: 硫酸鐵鹽催化劑脫硝效率僅為60. 77%，可能與所處溫度較低以及實際煙氣NOx濃度低有關。

Qi 等通過傳統離子交換法制備了Fe-ZSM-5催化劑，并研究了摻雜Pt、Rh和Pd對催化劑活性的影響。研究表明: Pt /Fe-ZSM-5 催化劑效果，在250℃、11000h-1空速的條件下NOx轉化率達到90%以上，且通入2.5%H2O和285mg /m3SO2，催化劑活性變化不大，但N2選擇性略有下降。

3.2.4 釩基脫硝催化劑