石炭燃焼ボイラーの排ガス排出に含まれる窒素酸化物は、大気汚染の重要な前駆物質であり、石炭燃焼過程の排ガス排出NOx総量の制御は各国の環境保護法規の重点である。選択的触媒還元（SCR）と選択的非触媒還元（SNCR）技術は現在の排ガス脱硝主流技術である。煙ガスにアンモニア水または尿素を注入することにより、その主成分NH 3は窒素酸化物と化学反応し、環境に無害なN 2とH 2 Oを生成する。アンモニア噴霧効率を最適化し、NH 3排出と消費を低減するためには、煙中の残留NH 3濃度をリアルタイムで監視しなければならない。一般的にアンモニア脱走の監視計器はアンモニア注入後の還元反応終了場所（下のアイコン注）に設置される。

典型的な石炭火力発電所SCR脱硝フローチャート

従来の脱走アンモニアのオンライン解析方法における問題点
煙道は対射式直接取付を採用し、射出フランジの開口精度に対して高い要求があり、劣悪な取付条件の下で、例えば煙道の振動、膨張及び収縮など、計器の対光精度は使用要求に達しにくく、システムの安定性と精度に直接影響する。
その場式オンライン分析システムは標準ガスを通して検査と標定を行うことができない
NH 3近赤外分析の利用可能な吸収スペクトルは狭く、吸収ピークは小さく、他のガス成分の妨害を受けやすい
NH 3近赤外分析機器の測定下限1 ppm、解像度が低い

可変同調半導体レーザ吸収分光法（TDLAS）技術の概要

現在、有効で性価比の高い高温脱硝アンモニア脱走検出方法は、TDLAS検出方法である。TDLASは損傷しやすい部品が少なく、サンプルガスの希釈が必要ないなどの理由で、ユーザーにより人気がある。その基本原理は、特定の半導体レーザ波長を同調させ、被測定ガス吸収スペクトル線を走査させ、ガス吸収された透過光を光検出器で受信し、位相同期増幅モジュールを介して透過スペクトルの高調波成分を抽出し、被測定ガス濃度情報を反転させることである。

上海集聯QCL-TDLAS技術優勢
上海集聯はQCL-TDLAS技術を採用し、目標スペクトル線は中赤外帯域におけるアンモニア分子の最強吸収ピークである。分子分光学の研究により、アンモニア分子中の赤外吸収スペクトル線は近赤外吸収スペクトル線より数十倍強く、同様の測定条件下で、検出精度はppb級に達し、近赤外TDLASの数十倍であることが明らかになった。集聯会社は革命的に国際的にリードする半導体QCLをレーザー源として採用し、安定で信頼性のある光路設計と独占的な信号処理技術を結合し、TDLAS光センシング技術をかつてない精度と安定性に到達させ、近赤外アンモニア時計の安定性が悪く、精度が高くない現状を解決し、市場の需要を十分に満たすことができる。

アンモニア分子の近赤外（青枠内）と中赤外（赤枠内）吸収スペクトル線強度の比較

製品の優位性

その場式レーザー分析システムの大断面、微濃度煙道検出歪みを解決する、煙道振動、環境温度の変化、煙道応力の変化などの要素による光の不許可、高粉塵、高水分はレーザ検出に対してレーザ透過率に影響する、煙ガス粉塵と腐食性ガスがレンズ表面に吸着し、レンズの焦点化、スケール化がレーザー検査に影響を与える、オンラインラベリングなどのアプリケーション上の問題は解決できません。
レーザー抽出測定法は抽出サンプリング方式を採用し、煙道から煙道から煙道を抽出し、除塵、浄化を経てガス分析室に入り、TDLAS技術を利用して検査を行う。サンプリングプロセスは全過程で熱を伴い、測定されるガス濃度データは信頼性が高い。この装置は標準的なガス検出によって基準を定め、ゼロに調整することができる。煙道振動、熱膨張などの要素がレーザー検出に与える影響を効果的に回避した。環境が劣悪で、作業状況が複雑な排ガス汚染源のモニタリングに適用する。
システム構造は後期メンテナンス、標定、清潔、及び機能拡張に便利である

上海集連QCL-TDLASと一般NH 3検査技術の比較

技術パラメータ

測定原理第2世代超高精度量子カスケードレーザ吸収分光技術（QCL−TDLAS）

技術指標

レンジ範囲0～10 ppm、0～100 ppm（より多くのレンジはオプション）
応答時間≦10 s
線形誤差≦1%F.S.
再現性≦1%F.S.
レンジドリフト≦1%F.S./半年
検出下限0.01 ppm
定格/維持期間≦2回/年
予熱時間≦30分
データ異常率≦1回/半年
耐振動能力≦7 mm/s（一般振動に耐えられる）
内蔵データストレージ容量8 GB、正常な動作状態で2年間データを連続保存

動作条件
電源200～240 VAC 50 Hz
ブローバックガス清浄計器用圧縮空気
周囲温度-10℃～50℃（結露しない）
煙道ガス温度100〜600℃
消費電力は1.5 KW未満

前処理

製品外形寸法1700×600×600 mm（高さ×幅×奥行き）
しょりほうしきちょくせつちゅうしゅつ
サンプリングフローに特別な要件はありません
サンプルガス温度≧180℃（全行程に冷点なし）
含水量は凝縮・除水不要
ろ過粉塵ろ過精度<0.5μm
操作インタフェース人間化ヒューマンインタラクション（HMI）
防護レベルIP 54

インタフェース信号

アナログ量出力2ウェイ4-20 mA出力（分離最大負荷750№）
デジタル出力規格RS 485 Modbus、オプションイーサネット
リレー出力3ウェイ出力

インストール

取付方式着地取付
サンプリングプローブ突き合わせフランジDN 65 PN 16（GB HG 20592-97）

業界応用

火力発電所脱硝プロセスセグメント

セメント回転窯脱硝プロセス
ごみ焼却処分場