超低排放燃煤電廠煙氣中氨測試方法探討與建立

傅國剛

摘要：超低排放下，一方面，需要準確測定氨逃逸，以指導SC.R脫硝優化運行，降低空預器堵塞風險;另一方面，需了解NH3作為非常規污染物的排放情況，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試方法。

關鍵詞：超低排放;燃煤電廠煙氣;氨測試方法

1國內外氨測試標準及方法

煙氣或空氣中氨的手工測試基本是通過吸收液采樣，將氣體中的NH3轉化為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境和采樣難易程度均有區別;另外，煙氣與空氣組分差異較大，選擇分析方法時，考慮的干擾組分也不同。氨通過吸收液采樣后，NH+4的分析方法主要有靛酚藍分光光度法（簡稱“靛酚藍法”）、次氯酸鈉一水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法（簡稱“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脫硝氨逃逸的測試;（GB/T18204.25-2000《公共場所空氣中氨測定方法》和HJ534-2009《環境空氣氨的測定次氯酸鈉一水楊酸分光光度法》主要用于環境空氣或惡臭中氨的測定;而HJ533-2009《環境空氣和廢氣氨的測定納氏試劑分光光度法》和（GB/T14669-1993《空氣質量氨的測定離子選擇電極法》適用于環境空氣和廢氣中氨的測試;CTM-027（USEPA）和JISK0099：2004《煙道氣體中氨含量的測定方法》（日本）則主要用于固定污染源廢氣中氨的測試。

DL/T260-2012作為燃煤電廠SCR脫硝裝置性能驗收試驗標準，其氨逃逸的測試方法主要借鑒了GBIT18204.25-2000和JISK0099：2004中的氨采樣和分析方法，同時考慮了燃煤煙氣含塵量和含濕量高的特點，在采樣過程叫中對煙氣進行了過濾和加熱保溫。但該方法未說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的測定;另外，未規定該方法的檢出限;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。標準HJ533-2009和（GB/T14669-1993盡管適用范圍包括工業廢氣，但主要應用還是環境空氣中氨的測定，其采樣環節的規定過于簡單，未考慮工業廢氣如燃煤煙氣煙塵含量和濕度較高的特點，且廢氣未做相應預處理直接抽取，將對測試結果造成較大誤差。同樣的，（GB/T18204.25-2000和HJ534-2009的適用范圍為空氣和惡臭，采樣過程也較簡單。若依據這些標準測定燃煤煙氣中的氨，則首先需要完善其采樣方法，同時需考慮其他煙氣組分的干擾。較好的是，這些標準的測定下限均較低，最低達到O.Olmg/m3左右，能滿足低濃度氨的測定。

2燃煤電廠煙氣中氨測試方法研究情況

盡管燃煤電廠煙氣中氨測試的標準方法較為缺乏，但有不少這方面的研究和報道。針對脫硝氨逃逸，借鑒環境空氣氨測試標準，對靛酚藍法、納氏試劑法和離子選擇電極法進行了對比研究，結果表明，3種方法均能滿足氨逃逸現場測試要求，但離子選擇電極法精度更高，對吸收液中少量飛灰的抗干擾能力較強，而靛酚藍法和納氏試劑法受飛灰影響較大，但離子選擇電極法對檢測時間要求較苛刻。靛酚藍法具有操作便捷、精度高、檢出限低等優點，適合現場使用;離子選擇電極法幾乎不受吸收液中各種離子和溶解物質的影響，測定下限可達到O.Olmg/m3;納氏試劑法需使用易揮發、對人體有害的碘化汞，還需配備廢液處理能力，同時測定過程中顯色條件苛刻，調節pH顯色后誤差較大;離子色譜法具有簡單快速和準確度高等優點，但離子色譜儀昂貴，不便于現場使用，飛灰氨含量推算法則處于研究階段，無法保證收集飛灰樣品的代表性，局限性較大。對納氏試劑法監測水泥廠SNCR脫硝氨逃逸進行了研究，使用加熱采樣槍，但未對煙氣進行過濾處理，結果表明監測數據的準確性受試劑配制、現場采樣規范、分析環境等多方面的影響。使用靛酚藍法測定某電廠SCR脫硝氨逃逸濃度，對采樣槍進行加熱，并對煙塵進行過濾，取得了較為理想的測試結果，研究表明吸收液中灰分摻人量越多，測試結果偏離實際值越大。飛灰中含有大量金屬離子，尤其是Fe3+可增加吸光度，使結果偏高。飛灰吸附自由態氨和化合態氨，使測試結果偏高。對DL/T260-2012中氨的測試方法進行了研究，對采樣槍加熱溫度、采樣流量、采樣時間、吸收液濃度和用量、吸收瓶大小及顯色時間等進行了改進和驗證，并對方法的精密度和準確度進行了分析。滕農等對氨的多種測定方法進行了對比研究，其認為SCR脫硝氨逃逸宜采用靛酚藍法測定，但未充分考慮煙氣組分干擾。

3結論

對國內外現有的氨測試標準方法進行了對比研究，總結分析了這些方法的優缺點。并對當前我國燃煤電廠煙氣中氨測試研究現狀進行了分析，發現目前應用的氨測試方法，對于超低排放燃煤電廠煙氣中氨的測試有較大的不足和局限。因此，結合國內外標準、研究現狀及超低排放燃煤電廠煙氣特性，研究制定合適的氨測試方法。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;對比不同氨吸收液化學分析方法的優缺點，并考慮現場測試方便，吸收液的分析，宜選擇離子選擇電極法。

參考文獻：

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