1、 背景概述

據(jù)悉，2025年1月10日，第三輪第三批中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察組向一央企進(jìn)行督察反饋。在督察反饋中提到企業(yè)大氣污染防治推進(jìn)不力，個(gè)別企業(yè)燃煤鍋爐氨逃逸問(wèn)題嚴(yán)重。

氨逃逸是工業(yè)脫硝過(guò)程中未反應(yīng)的氨隨煙氣排放到大氣中的現(xiàn)象；近些年，隨著氮氧化物排放管控越來(lái)越嚴(yán)格，企業(yè)為了滿足嚴(yán)苛的氨氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)通常采用“過(guò)量噴氨"策略，犧牲氨逃逸率換取氮氧化物達(dá)標(biāo)。有的企業(yè)為節(jié)省液氨成本，刻意減少噴氨量，但氨氧化物超標(biāo)時(shí)又突擊加氨，形成“脈沖式逃逸"。

2、 排放標(biāo)準(zhǔn)

• 大氣氨排放限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行涉及大氣氨排放的標(biāo)準(zhǔn)共有11個(gè)，目前執(zhí)行的排放限值范圍為8-30mg/m3。2024年1月，水泥及焦化行業(yè)的超低排放實(shí)施意見(jiàn)正式發(fā)布，均增加了氨污染因子的自動(dòng)監(jiān)測(cè)要求。如果企業(yè)廢氣排口氨濃度超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定的限值，屬于超標(biāo)排放行為，企業(yè)可能面臨罰款、關(guān)停、約談等處罰。

• 大氣氨排放限值地方標(biāo)準(zhǔn)（部分行業(yè)）

為了進(jìn)一步完善國(guó)家大氣氨排放監(jiān)測(cè)體系，各省、自治區(qū)等地方政府單位在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和排放類型等特點(diǎn)，陸續(xù)發(fā)布了一系列地方標(biāo)準(zhǔn)。

3、 監(jiān)測(cè)技術(shù)

固定污染源氨逃逸的監(jiān)測(cè)方法可分為手工監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)兩大類。手工監(jiān)測(cè)方法主要包括納氏試劑分光光度法、離子選擇電極法、次氯酸鈉-水楊酸分光光度法等。這些方法通常需要在現(xiàn)場(chǎng)采集樣品，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，且分析周期較長(zhǎng)。相比之下，在線監(jiān)測(cè)方法則具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地對(duì)廢氣中的氨進(jìn)行監(jiān)測(cè)。常見(jiàn)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)包括稀釋取樣法結(jié)合化學(xué)發(fā)光法、原位激光法、抽取激光法等。

（1） 稀釋取樣法+化學(xué)發(fā)光法

通過(guò)稀釋抽取的方式采集煙氣，將其中的NH3轉(zhuǎn)化為NO，再利用NO與O3反應(yīng)產(chǎn)生熒光的原理來(lái)間接測(cè)量氨的濃度。然而，在這一轉(zhuǎn)化過(guò)程中，可能會(huì)受到氨吸附、氨去除器對(duì)氨氣去除不充分以及氨無(wú)法充分轉(zhuǎn)化等因素的影響，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

（2）原位激光法

采用對(duì)射式式安裝，激光通過(guò)發(fā)射端窗口進(jìn)入煙道，被接收端反射或接收，通過(guò)對(duì)吸收光譜的分析得到NH3的濃度，具有原位檢測(cè)、響應(yīng)快速、無(wú)需采樣與預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)，但其在高粉塵環(huán)境下，激光可能無(wú)法有效透過(guò)，從而影響測(cè)量效果。此外，這種測(cè)量方式對(duì)煙道壁的振動(dòng)強(qiáng)度有一定要求。

（3）抽取激光法

通過(guò)采樣預(yù)處理裝置，過(guò)濾掉大量粉塵，經(jīng)高溫伴熱管線進(jìn)入分析室，用激光吸收光譜分析儀測(cè)量NH3的濃度，相比于原位激光法，該方法不受水分干擾，無(wú)需除水，測(cè)量準(zhǔn)確性高；此外，該方法還可以隨時(shí)通入標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行驗(yàn)證，從而確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（4）插入式原位激光法

這種分析裝置通常安裝在煙道壁上或直接置于煙道內(nèi)部，將高溫采樣和光學(xué)檢測(cè)組件集成于一體。與傳統(tǒng)抽取式系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)去除了伴熱管線，樣氣經(jīng)探桿直接進(jìn)入過(guò)濾腔，過(guò)濾后進(jìn)入多次反射檢測(cè)池，檢測(cè)完的氣體返回?zé)煹?。氣體接觸部分溫度約300℃，避免氨生成和采樣損失，確保測(cè)量精度和下限。

固定污染源氨逃逸監(jiān)測(cè)技術(shù)——在線分析法

4、 監(jiān)測(cè)難點(diǎn)

固定污染源氨逃逸在線監(jiān)測(cè)的核心難點(diǎn)源于氨自身的高水溶性、強(qiáng)吸附性與反應(yīng)活性，以及復(fù)雜惡劣的煙氣環(huán)境（高溫、高濕、高粉塵、酸性氣體共存）。這導(dǎo)致在樣品采集與傳輸過(guò)程中極易發(fā)生氨溶解于冷凝水、吸附于管路部件、或與酸性氣體反應(yīng)生成銨鹽而損失，造成測(cè)量值偏低和響應(yīng)延遲。同時(shí)，環(huán)保法規(guī)要求的ppm級(jí)超低濃度測(cè)量需求，對(duì)分析技術(shù)的靈敏度、選擇性和抗干擾能力提出了挑戰(zhàn)。

5、 解決方案

四方光電（武漢）儀器有限公司（以下簡(jiǎn)稱“四方儀器"）針對(duì)煙氣氨逃逸監(jiān)測(cè)需求，基于先進(jìn)的TDLAS氣體分析技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一套應(yīng)用于SCR/SNCR脫硝工藝的在線監(jiān)測(cè)解決方案。該方案能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器出口和煙道排口的NH?濃度。憑借精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，工作人員可以及時(shí)調(diào)整噴氨量，確保脫硝效率達(dá)到最佳水平，避免因噴氨過(guò)量導(dǎo)致的資源浪費(fèi)和設(shè)備腐蝕問(wèn)題，并保障煙氣達(dá)標(biāo)排放，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展。

• 激光氨逃逸氣體分析儀

四方儀器在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域積極響應(yīng)政策號(hào)召，以產(chǎn)品創(chuàng)新為核心，驅(qū)動(dòng)服務(wù)升級(jí)，堅(jiān)持打造自主可控的核心技術(shù)。其推出的激光氨逃逸氣體分析儀等產(chǎn)品，精準(zhǔn)滿足了各行業(yè)對(duì)氨逃逸排放監(jiān)測(cè)的需求。憑借深厚的技術(shù)積累和持續(xù)的創(chuàng)新精神，四方儀器在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上成功開(kāi)發(fā)出二代激光氨逃逸氣體分析儀。該產(chǎn)品在分析儀性能指標(biāo)、體積重量、采樣系統(tǒng)等方面進(jìn)行了顯著優(yōu)化，為環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)及科學(xué)研究等領(lǐng)域提供了更有力的技術(shù)支持和解決方案。

• 采用TDLAS技術(shù)，被測(cè)氣體不受背景氣體交叉干擾

• 超低量程測(cè)量，采用多次反射氣室，檢出下限低

• 氣體流路全程高溫伴熱，并采用低吸附材料和處理工藝，有效避免NH3冷凝損耗

• 抽取式測(cè)量，不受煙道內(nèi)粉塵、溫度、壓力波動(dòng)的影響

6、 應(yīng)用案例

河北某熱電廠固定源氨逃逸監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

江蘇某浮法玻璃廠固定源氨逃逸監(jiān)測(cè)項(xiàng)目