脱硝应用中的氨气测量
应用报告 | 电力行业
- 在燃煤发电厂中，选择性催化还原 （SCR）法脱硝过程中的氨气量控制
- 根据氮氧化物（NOx）的质量流量，按比例精确加入氨气
- 在气体流量测量中，当出现冷凝液时发出警示
背景
位于中国的一家钢铁制造公司，所配套的燃煤电厂中的 4 台机组为该公司的钢厂提供电力和热能。由于日 益严峻的环境问题和严格的法规要求，电厂的烟气必须在得到有效地处理之后才能排放。除了满足类似悬 浮颗粒、汞、二氧化硫（SO2）等排放限值之外，电厂运营者还必须严格遵守氮氧化物（NOx）排放量不得大于 100mg/m³。
测量要求
电厂使用选择性催化还原法（SCR），以消除在燃烧过程中所产生的氮氧化物。在还原过程中，将氨气（NH3）通 过喷氨格栅（AIG）注入到高温烟气中。该还原剂使 NOx 在通过催化剂室的各层隔栅时，转化为氮气（N2）和水 （H2O）；选择性催化还原法，能够达到 90+% 的转化率。
然而，高效的脱硝工艺，要求根据烟气的质量流量精确地投入相应比例的 氨气。氮氧化物的质量流量取决于众多参数，如锅炉的负荷、燃煤的种类或 过剩空气，因此其波动范围很大。这又反过来导致所需注入的氨气量波动 很大。因此，该电厂正在寻找一种在宽量程范围内，能够精确地测量氨气注 入量的流量计。
介质 : 氨气
流量 : 0…100 kg / h 9200 Nm3 / h
温度 : 60 °C / 140 °F
压力 : 2…3 bar / 29…43.5 psi
科隆解决方案
用户决定使用 OPTIMASS 6400 科里奥利质量流量计，来解决这一挑战。带有标准法兰的科隆质量流量计 （DN 25）安装于喷氨格栅的供料管上。对于此气体应用，仪表采用倒装形式安装，以防止冷凝液积聚对测量 的影响。 科隆公司的流量计在气体应用中具有良好的精度（测量误差仅为 ±0.35% MV），并且在宽量程范围内具有出 色的重复性。专利的 EGM™ 含气管理系统，使得质量流量计能够检测氨气管路内是否存在有冷凝液。得益于 其先进的数字信号处理技术，科氏力质量流量计还能给出氨气蒸发过程是否稳定的指示。
客户利益
OPTIMASS 6400 显著提高了电厂的脱硝效率。根据氮氧化物的质量流量，能够精确地控制氨气的投放量。有 效阻止了：氨气的过量注入、未反应的氨气释放（氨逃逸）。因此，电厂的运营者可以在氨气利用率最高的情况 下进行脱硝，从而降低了成本。 科隆质量流量计专利的 EGM™ 含气管理系统，还对用户的过程控制提供额外地帮助。OPTIMASS 6400 能够 检测氨气中是否存在有冷凝液，用户由此获得额外的过程信息，用以判断上游的蒸发器是否正常工作。因此， 使用科隆公司的流量计，还能够帮助用户提高整个工艺的安全性。