ГОСТ Р ИСО 17179-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. Выбросы стационарных источников. Определение массовой концентрации аммиака в дымовых газах. Эксплуатационные характеристики автоматизированных измерительных систем
Приложение A
(обязательное)
МЕТОД ЭКСТРАКТИВНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ NOx
A.1 Принцип измерения, основанный на методе дифференциального измерения NOx
Принцип анализа основан на методе дифференциального измерения NOx; NH3 в дымовых газах преобразуется в NO или N2 до того, как газ поступает в анализатор NO/NOx, и сигнал NH3 получают по разнице от отдельного и общего измерения NOx.
Возможны следующие преобразования:
a) преобразование NH3 в N2: измерение разницы между NOx и (NOx - NH3);
b) преобразование NH3 в NO: измерение разницы между NOx и (NOx + NH3).
В качестве анализатора NO можно использовать анализатор хемилюминесценции (ХЛ), недисперсионный ультрафиолетовый анализатор (НДУФ) или любой другой подходящий анализатор NO.
Концентрацию аммиака определяют путем сравнения измерения NH3 + NOx с измерением NOx без преобразования NH3, проводимым параллельно.
A.2 Описание автоматизированной измерительной системы
A.2.1 Общие положения
Представительный объем дымовых газов отбирают из источника выбросов в течение фиксированного периода времени с регулируемым расходом. Пыль, присутствующая в отбираемом объеме, удаляется фильтрацией до того, как проба газа кондиционируется и поступает в аналитический прибор. На рисунке A.1 приведено типичное расположение полной измерительной системы для NH3.
1 - пробоотборник с подогревом (при необходимости);
2 - фильтр (внутри или вне сечения); 3, 3' - впуск нулевого
и калибровочного газа; 4 - преобразователь NH3
(NH3/N2 или NH3/NO; внутри или вне трубы);
5, 5' - преобразователь NO2/NO; 6, 6' - система
отвода влаги; 7, 7' - насос; 8 - анализатор NO/NOx
(один анализатор или два отдельных анализатора)
Рисунок A.1 - Схема измерительной системы (пример)
A.2.2 Компоненты системы отбора и подготовки проб газа
A.2.2.1 Пробоотборный зонд
Пробоотборный зонд должен быть изготовлен из подходящего, устойчивого к коррозии материала (например, из нержавеющей стали без молибдена, боросиликатного стекла, керамики; ПТФЭ подходит только для температуры дымовых газов ниже 200 °C). При температурах свыше 250 °C нержавеющая сталь, содержащая молибден, может превращать NH3 в NO. Запрещается использовать какие-либо материалы из меди или сплавов на ее основе.
A.2.2.2 Фильтр
Фильтр необходим для удаления твердых частиц, чтобы защитить систему отбора проб и анализатор. Фильтр должен быть изготовлен из керамики, ПТФЭ, боросиликатного стекла или металлокерамики. Он должен нагреваться выше точки росы по воде или кислоте. Рекомендуется фильтр, задерживающий частицы размером более 2 мкм. Размер фильтра должен определяться на основе требуемого расхода пробы и данных производителя о расходе на единицу площади.
Температура пробоотборного зонда и фильтра должна быть выше температуры точки росы воды или кислоты, поскольку точка отбора проб обычно расположена после выхода из систем deNOx.
A.2.2.3 Преобразователь NH3
В зависимости от используемого процесса существует два варианта конверсии NH3.
A.2.2.3.1 Преобразователь NH3 в NO
Каталитический нейтрализатор (например, состоящий из драгоценных металлов, таких как платина) работает при температуре около 700 °C и преобразует NH3 в NO в соответствии со следующей реакцией:
.
A.2.2.3.2 Преобразователь NH3 в N2
Преобразователь содержит катализатор, аналогичный таковому для процессов deNOx. Он работает при температуре от 250 °C до 350 °C и преобразует NH3 в N2 в соответствии со следующей реакцией:
.
При использовании преобразователя NH3 в N2 концентрация NO в дымовых газах должна быть выше, чем концентрация NH3.
A.2.2.4 Линия отбора проб
Линия отбора проб должна быть изготовлена из ПТФЭ, ПФА или нержавеющей стали без молибдена. Трубопроводы должны работать при температуре на 15 °C выше точки росы конденсируемых веществ (обычно точки росы воды или кислоты). Диаметр трубки должен быть соответствующего размера, чтобы обеспечить скорость потока, требуемую анализатору, при выбранной длине линии и степени падения давления в линии, а также производительности используемого насоса для отбора проб.
A.2.2.5 Преобразователь NOx
Преобразователь NO2/NO состоит из обогреваемой печи, в которой поддерживается постоянная температура, и изготовлен из таких материалов, как нержавеющая сталь, вольфрам, спектроскопически чистый углерод или кварц. Он должен быть способен преобразовывать не менее 95% NO2 в NO.
A.2.2.6 Система удаления влаги
Система удаления влаги должна использоваться для отделения водяного пара от дымового газа. Точка росы должна быть значительно ниже температуры окружающей среды. Рекомендуется относительная влажность, эквивалентная температуре охлаждения от 2 °C до 5 °C. Достаточное охлаждение требуется для объема отбираемого газа и количества содержащегося в нем водяного пара.
A.2.2.7 Насос для отбора проб
Насос для отбора проб используется для забора непрерывной пробы из канала через систему отбора проб. Это может быть мембранный насос, насос с металлическим сильфоном, эжекторный насос или другие типы. Насос должен быть изготовлен из коррозионно-стойкого материала. Характеристики насоса должны быть такими, чтобы он мог снабжать анализатор требуемым потоком газа. Чтобы сократить время транспортировки в пробоотборной линии и риск физико-химического преобразования пробы, поток газа может быть больше, чем требуется для анализатора.
A.2.2.8 Регулятор расхода и расходомер
Регулятор расхода и расходомер используются для установки необходимого расхода. Они должны быть изготовлены из коррозионно-стойкого материала. В качестве альтернативы следует использовать контроль расхода отрицательного давления без контакта с измеряемым газом.
A.2.3 Анализатор NOx
A.2.3.1 Общие положения
Для измерения NO, ХЛ, НДУФ можно использовать один анализатор или два разных анализатора, а также можно использовать любой другой подходящий анализатор NO.
Примечание - Неопределенность измерения с использованием двух разных анализаторов может быть больше, чем с использованием одного анализатора.
A.2.3.2 Хемилюминесцентный анализатор
Анализатор ХЛ обычно состоит из следующих основных компонентов:
- генератор озона;
- реакционная камера;
- оптический фильтр;
- фотоприемник или фотодиодный детектор;
- устройство удаления озона.
A.2.3.3 Анализатор НДУФ
Анализатор НДУФ обычно состоит из следующих основных компонентов:
- источник света;
- оптические и/или газовые фильтры;
- измерительная ячейка;
- фотоприемник;
- калибровочная ячейка, которая будет использоваться для проверки дрейфа.
Подписаться на обновления