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氮氧化物是主要的大氣污染物之一，其大量排放加劇了酸雨、光化學煙霧、區域細粒危害以及煙霧等污染的形成，對人類的健康和生存造成了極大的危害。據統計，2017年中國發電設備容量為1.77703TW，其中火設備容量為1.10604TW一氧化碳報警器，占總設備容量的62.24%。

火力發電仍然是中國供電的主要形式和大氣污染物的主要排放來源，是實施主要污染物總量控制的重點領域之一。國家發展改革委、環境保護部和國家能源局聯合發布《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》，明確提出東部地區新建燃煤機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣機組排放限制，其中氮氧化物排放濃度(質量濃度，下同)不超過50mg/m3。

近年來，一些地方提出了更高的排放標準，北京市鍋爐大氣污染物排放標準(DB11/139-2015)和鄭州市2017年大氣污染防治攻勢行動方案要求新鍋爐NOx排放量低于30mg/m3。陜西環境保護廳要求省內西安、寶雞等五市煤氣鍋爐進行低氮排放改造，保證NOX排放低于30mg/m3。

《深圳市大氣質量環境提高計劃(2017-2020)》要求新燃氣發電機組設置低氮燃燒器和可選催化還原SCR脫硝設備，將NOX排放控制在15mg/m3以下，到2020年底全市現有燃氣發電機組通過低氮燃燒器和SCR改造，將E級和F級發電機組NOx排放控制在25mg/m3和15mg/m3以下。

綜上所述，為了繼續實施大氣污染防治行動，戰勝藍天保衛戰，中國在堅持源頭防治的基礎上不斷提高污染物排放標準。

脫硝系統的超低排放改造是目前燃煤電廠嚴格控制NOx排放的主要措施，其主要集中在增加催化劑層數、低氮燃燒器改造、煙道流場優化、噴霧調整等方面。

國內許多燃煤企業通過完成低氮燃燒器改造降低NOx生成量，脫硝系統超低排放改造主要選擇填充備用層催化劑提高脫硝系統效率的方案，滿足NOx排放環境標準的要求，但通過增加催化劑使用量提高效率，脫硝出口NOx濃度分布不均勻，局部脫硝氨濃度超過設計值和空氣預熱器堵塞嚴重等問題氮氧化物監測系統，需要進行脫硝診斷優化試驗，根據實際情況進行流場和噴霧優化調整。

由于運行狀況的復雜變化，離線脫硝診斷優化調整的時效性難以長期維持。上述脫硝系統超低排放改造的重點在于提高脫硝效率和達標排放，而忽略了脫硝自動調節控制質量對SCR脫硝系統運行穩定性和經濟性的影響。

許多學者對脫硝自動調節控制、提高SCR在線優化水平進行了相關研究環氧乙烷報警器，通過對噴射氨均衡優化自動控制，有效減少企業氨消耗量，節約單元運行電力消耗，降低空氣預熱器堵塞風險，提高系統運行穩定性和可靠性

SCR脫硝自動調節控制的關鍵取決于獲得代表性強的SCR出口NOx濃度分布結果，結合鍋爐運作的主要參數，有效指導各區域噴氨調節優化。但是，現有的NOx在線監測系統多采用單點或多點取樣混合后的測量模式，特別是煙道截面尺寸大時，NOx濃度分布不均勻，單點測量結果代表性差，多點混合測量結果不能滿足噴射氨的區域調整控制和基于NOx濃度分布的精細噴射調整

因此，本文旨在滿足動態噴氨分區調整和SCR運行在線優化需求，開發SCR出口煙NOx濃度分布在線監控系統，在燃煤發電廠進行應用示范。該系統的應用可以顯著提高SCR運行在線優化水平，為企業建立控制和減少氨逃脫、空預器堵塞、鼓風機消耗增加、腐蝕等風險的有效解決方案，提供重要的數據支持和技術支持。

由于SCR煙道是高溫、高濕、高粉塵的測量環境，煙道原位測量方式存在穩定性差、可靠性低等問題。因此，本系統采用煙氣采樣、預處理、再測量的方式，同時為了解決現有NOx在線監測系統的單點測量結果代表性差和多點混合測量結果不能滿足噴射氨的區域調整控制的問題，本系統根據噴射氨的區域分布特征在a側和b側的煙道各分為5個采樣區域，每個采樣區域對應長度不同的3個高溫采樣探針，共構成30個獨立的網格化采樣管道，有效地保證系統的測量結果

該系統主要由煙氣采樣、智能控制和煙氣濃度分析模塊等三個部分組成，如圖1所示。SCR出口待測煙在抽樣泵的作用下，在進入人格化配置的高溫抽樣探針中，通過抽樣伴熱管道送到智能控制盤，智能控制盤根據設定的邏輯控制模式，根據電磁閥控制切換到特定的測量管道后氮氧化物監測系統，測量煙流人冷卻器冷卻，最后送到煙分析儀

通過全巡回(a側和b側)的檢查模式氮氧化物監測系統，在20min內依次獲得2側煙道共計30個檢查點的NO、O2、CO濃度，從而獲得煙道內各氣體濃度全面分布的時空信息的單巡回(a側或b側)的檢查模式，在10min內依次獲得各煙道15個檢查點的NO、O2、CO濃度，從而獲得單側煙道內各氣體濃度截面分布的時空信息另外，單側煙道15路采樣煙經匯流管混合后，另一臺煙氣分析儀依次檢測獲得單側煙道NO和O2混合濃度值。

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