[实用新型]便携式氨气分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测流程工业中所排放气体的仪器，具体涉及一种基于可调谐半导体激光光谱技术的便携式氨气分析仪。

背景技术

流程工业是节能减排的重点领域，特别是电力、钢铁、水泥、建材，以及石油化工的燃煤锅炉、工业炉窑等固定污染源烟气排放的二氧化硫、氮氧化物是重点控制对象。燃煤锅炉及工业炉窑烟气的脱硝工艺大多采用选择性催化还原法（SCR），以及非选择性催化还原法（SNCR）等，脱硝工艺采用NHX基还原剂，如氨、尿素；在催化剂作用下氨和氮氧化物反应生成氮和水。因此，脱硝反应过程中，要严格控制加氨量和监测烟气中微量的逃逸氨。

SCR法是在固体催化剂存在下，利用各种还原气体和NOX反应使之转化为N2的方法，以NH3作还原剂时，金属氧化物（如：V2O5/MnO2等）是最常用的SCR工业催化剂。该技术具有脱氮效率高（标准规定不低于80%，实际可达90%以上）、反应温度较低（573~753K）、催化剂不含贵金属、寿命长等优点，是目前被认为是最好的固定污染源烟气脱硝技术，并已在燃煤电厂烟气脱硝得到广泛应用。SCR的基本反应过程是：

4NO+4 NH3+ O2 =4N2+6 H2O

2NO2+4NH3=3N2+6H2O

SCR可能存在的问题如下：

氨泄漏，未反应的氨排出系统，造成二次污染。HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》标准规定：SCR法的氨逃逸量应控制在2.5mg/m3。当燃用高硫煤时，烟气中部分SO2将被氧化成SO3。标准规定SO2 /SO3的转化率不大于1%。转化的SO3以及烟气中原有的SO3会与烟气中的NH3进一步反应生成氨盐（NH4HSO3）从而造成催化剂中毒或管路堵塞等。另外过量NH3可能和O2反应生成N2O。

微量逃逸氨在线监测的重要性

烟气脱硝过程中，氨的注入量既要保证有足够的NH3与NOX反应，以降低NOX的排放量，又要避免向烟气中注入过量的NH3；注入过量的氨，不仅会增加设备的腐蚀，还生成铵盐。烟气中的NH3、H2O和SO3的反应生成铵盐——硫酸氢胺（ABS），并易在设备表面形成液态悬浮颗粒。ABS在温度降低时，会吸收烟气中的水分，形成腐蚀性溶液；在温度较低的催化剂表面，烟气中ABS会堵塞催化剂，造成催化剂失活，增加反应器的压损。在经过后续设备时，会在温度较低的空气预热器热交换表面产生沉积，增大压降，降低空气预热器的效率，对后续设备也会产生堵塞及腐蚀。根据有关报告，SCR脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸控制在2~3×10-6，可延长空气预热器的检修周期。

监测脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸，存在高温（300~400℃）、高湿(水汽达饱和)、高粉尘（20~40g/nm3）、ABS易结晶和安装环境条件恶劣等问题，使监测微量逃逸氨难度增大。

目前市场上尚未有一种专门应用于检测脱硝反应器内部特别是出口处氨气浓度的仪器。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作简便、可伸入到脱硝反应器内部进行氨气浓度检测、检测结果精准的便携式氨气分析仪。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：便携式氨气分析仪，包括烧结过滤器、前管体、后管体和箱体，前管体前端设有安装筒，连接头前端通过安装筒与烧结过滤器连接，安装筒内设有棱镜，棱镜与安装筒内部之间具有透气间隙，前管体和后管体同轴向设置，前管体后端通过连接块与后管体前端可拆卸连接，连接块内部密封设有透镜和透镜压环，前管体后部设有前出气弯头，后管体后端通过固定板与箱体连接，固定板和箱体在对应于后管体后端口处设有连通口，箱体内设有调节架，调节架上设有安装板，安装板上设有激光发射器、激光接收器和电路板，激光发射器和激光接收器均与电路板连接，箱体顶部设有盖板，箱体一侧设有与电路板连接的显示屏。

所述箱体内设有后出气弯头，后出气弯头连接有伸出箱体的穿板接头，后管体内部设有与后管体内壁接触的抽气管，抽气管与后管体的中心线平行，抽气管前端穿过连接块并与前出气弯头连接，抽气管后端径向折弯与后出气弯头连接。

所述后管体后部设有固定圈，固定圈上设有操作手柄。