超低排放燃煤電廠煙氣中氨測(cè)試方法探討與建立

傅國(guó)剛

摘要：超低排放下，一方面，需要準(zhǔn)確測(cè)定氨逃逸，以指導(dǎo)SC.R脫硝優(yōu)化運(yùn)行，降低空預(yù)器堵塞風(fēng)險(xiǎn);另一方面，需了解NH3作為非常規(guī)污染物的排放情況，完善燃煤電廠排放清單編制，以制定更全面的大氣污染防治措施。因此，急需建立合適的燃煤電廠煙氣中氨的測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞：超低排放;燃煤電廠煙氣;氨測(cè)試方法

1國(guó)內(nèi)外氨測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及方法

煙氣或空氣中氨的手工測(cè)試基本是通過(guò)吸收液采樣，將氣體中的NH3轉(zhuǎn)化為NH+4，再分析溶液中 NH+4濃度，從而得到NH3含量。但煙氣與空氣采樣環(huán)境和采樣難易程度均有區(qū)別;另外，煙氣與空氣組分差異較大，選擇分析方法時(shí)，考慮的干擾組分也不同。氨通過(guò)吸收液采樣后，NH+4的分析方法主要有靛酚藍(lán)分光光度法（簡(jiǎn)稱“靛酚藍(lán)法”）、次氯酸鈉一水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法（簡(jiǎn)稱“納氏試劑法”）、離子選擇電極法及離子色譜法。DL/T260-2012中的方法主要用丁SCR脫硝氨逃逸的測(cè)試;（GB/T18204.25-2000《公共場(chǎng)所空氣中氨測(cè)定方法》和HJ534-2009《環(huán)境空氣氨的測(cè)定次氯酸鈉一水楊酸分光光度法》主要用于環(huán)境空氣或惡臭中氨的測(cè)定;而HJ533-2009《環(huán)境空氣和廢氣氨的測(cè)定納氏試劑分光光度法》和（GB/T14669-1993《空氣質(zhì)量氨的測(cè)定離子選擇電極法》適用于環(huán)境空氣和廢氣中氨的測(cè)試;CTM-027（USEPA）和JISK0099：2004《煙道氣體中氨含量的測(cè)定方法》（日本）則主要用于固定污染源廢氣中氨的測(cè)試。

DL/T260-2012作為燃煤電廠SCR脫硝裝置性能驗(yàn)收試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其氨逃逸的測(cè)試方法主要借鑒了GBIT18204.25-2000和JISK0099：2004中的氨采樣和分析方法，同時(shí)考慮了燃煤煙氣含塵量和含濕量高的特點(diǎn)，在采樣過(guò)程叫中對(duì)煙氣進(jìn)行了過(guò)濾和加熱保溫。但該方法未說(shuō)明其他煙氣條件下的適用性，比如超低排放下低溫高含濕量煙氣中NH3的測(cè)定;另外，未規(guī)定該方法的檢出限;僅考慮了煙氣中硫化物和煙塵的影響，未充分考慮其他煙氣組分的干擾，如SO2和NOx等。標(biāo)準(zhǔn)HJ533-2009和（GB/T14669-1993盡管適用范圍包括工業(yè)廢氣，但主要應(yīng)用還是環(huán)境空氣中氨的測(cè)定，其采樣環(huán)節(jié)的規(guī)定過(guò)于簡(jiǎn)單，未考慮工業(yè)廢氣如燃煤煙氣煙塵含量和濕度較高的特點(diǎn)，且廢氣未做相應(yīng)預(yù)處理直接抽取，將對(duì)測(cè)試結(jié)果造成較大誤差。同樣的，（GB/T18204.25-2000和HJ534-2009的適用范圍為空氣和惡臭，采樣過(guò)程也較簡(jiǎn)單。若依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定燃煤煙氣中的氨，則首先需要完善其采樣方法，同時(shí)需考慮其他煙氣組分的干擾。較好的是，這些標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定下限均較低，最低達(dá)到O.Olmg/m3左右，能滿足低濃度氨的測(cè)定。

2燃煤電廠煙氣中氨測(cè)試方法研究情況

盡管燃煤電廠煙氣中氨測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法較為缺乏，但有不少這方面的研究和報(bào)道。針對(duì)脫硝氨逃逸，借鑒環(huán)境空氣氨測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)靛酚藍(lán)法、納氏試劑法和離子選擇電極法進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明，3種方法均能滿足氨逃逸現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求，但離子選擇電極法精度更高，對(duì)吸收液中少量飛灰的抗干擾能力較強(qiáng)，而靛酚藍(lán)法和納氏試劑法受飛灰影響較大，但離子選擇電極法對(duì)檢測(cè)時(shí)間要求較苛刻。靛酚藍(lán)法具有操作便捷、精度高、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，適合現(xiàn)場(chǎng)使用;離子選擇電極法幾乎不受吸收液中各種離子和溶解物質(zhì)的影響，測(cè)定下限可達(dá)到O.Olmg/m3;納氏試劑法需使用易揮發(fā)、對(duì)人體有害的碘化汞，還需配備廢液處理能力，同時(shí)測(cè)定過(guò)程中顯色條件苛刻，調(diào)節(jié)pH顯色后誤差較大;離子色譜法具有簡(jiǎn)單快速和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，但離子色譜儀昂貴，不便于現(xiàn)場(chǎng)使用，飛灰氨含量推算法則處于研究階段，無(wú)法保證收集飛灰樣品的代表性，局限性較大。對(duì)納氏試劑法監(jiān)測(cè)水泥廠SNCR脫硝氨逃逸進(jìn)行了研究，使用加熱采樣槍，但未對(duì)煙氣進(jìn)行過(guò)濾處理，結(jié)果表明監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受試劑配制、現(xiàn)場(chǎng)采樣規(guī)范、分析環(huán)境等多方面的影響。使用靛酚藍(lán)法測(cè)定某電廠SCR脫硝氨逃逸濃度，對(duì)采樣槍進(jìn)行加熱，并對(duì)煙塵進(jìn)行過(guò)濾，取得了較為理想的測(cè)試結(jié)果，研究表明吸收液中灰分摻人量越多，測(cè)試結(jié)果偏離實(shí)際值越大。飛灰中含有大量金屬離子，尤其是Fe3+可增加吸光度，使結(jié)果偏高。飛灰吸附自由態(tài)氨和化合態(tài)氨，使測(cè)試結(jié)果偏高。對(duì)DL/T260-2012中氨的測(cè)試方法進(jìn)行了研究，對(duì)采樣槍加熱溫度、采樣流量、采樣時(shí)間、吸收液濃度和用量、吸收瓶大小及顯色時(shí)間等進(jìn)行了改進(jìn)和驗(yàn)證，并對(duì)方法的精密度和準(zhǔn)確度進(jìn)行了分析。滕農(nóng)等對(duì)氨的多種測(cè)定方法進(jìn)行了對(duì)比研究，其認(rèn)為SCR脫硝氨逃逸宜采用靛酚藍(lán)法測(cè)定，但未充分考慮煙氣組分干擾。

3結(jié)論

對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的氨測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了對(duì)比研究，總結(jié)分析了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)。并對(duì)當(dāng)前我國(guó)燃煤電廠煙氣中氨測(cè)試研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)目前應(yīng)用的氨測(cè)試方法，對(duì)于超低排放燃煤電廠煙氣中氨的測(cè)試有較大的不足和局限。因此，結(jié)合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、研究現(xiàn)狀及超低排放燃煤電廠煙氣特性，研究制定合適的氨測(cè)試方法。由于超低排放燃煤電廠濕法脫硫前后，煙氣成分、溫度及含濕量發(fā)生較大變化，考慮建立兩種不同的氨采樣方法，確保煙氣中氨被充分捕集;對(duì)比不同氨吸收液化學(xué)分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并考慮現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方便，吸收液的分析，宜選擇離子選擇電極法。

參考文獻(xiàn)：

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