Sistema de monitoramento online de óxido de nitrogênio em caldeiras

Contexto do projeto

Os óxidos de nitrogênio incluem principalmente N₂O, NO, NO₂, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅, entre outros. Dentre eles, os óxidos de nitrogênio formados durante o processo de combustão são quase todos NO e NO₂, sendo estes dois óxidos geralmente denominados NOx. Atualmente, entre os óxidos de nitrogênio produzidos por fontes minerais naturais, como carvão, gás natural e petróleo pesado, o NO representa cerca de 90%, e o restante é NO₂.

Os danos dos óxidos de nitrogênio são enormes: (1) Colocam em risco a saúde das pessoas. (2) Prejudicam o crescimento de florestas e plantações. (3) Têm um impacto significativo nas mudanças climáticas globais e causam danos severos à camada de ozônio em grandes altitudes.

Sabe-se que, a partir do princípio de formação dos componentes poluentes dos gases de combustão, o oxigênio é o seu componente chave. No processo produtivo real, quando a caldeira queima combustível, geralmente há adição de ar em excesso. Por um lado, o combustível pode ser totalmente queimado, mas surge outro problema. A concentração de poluentes expelidos pelo tubo de escape sofre "diluição", o que reduz significativamente a concentração de emissão, fazendo com que esta atinja um padrão "falso". O excesso de ar provoca a queda da temperatura da fornalha, o que não só afeta a combustão, como também remove muito calor e poeira, aumentando o resultado do cálculo da concentração de emissão de poluentes. Ao mesmo tempo, o grande volume de ar também aumenta o consumo de energia na exaustão da fumaça. Controlar o teor de oxigênio dos gases de combustão é crucial para controlar o processo de combustão e alcançar emissões seguras, eficientes e com baixa poluição.

A concentração de emissão de dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio nos gases de combustão deve ser convertida de acordo com o coeficiente de excesso de ar especificado, e o valor da conversão depende do teor de oxigênio medido nos gases de combustão. Portanto, o teor de oxigênio nos gases de combustão é controlado durante a operação. Controlar a concentração final de emissão de poluentes é crucial. Um analisador de gases de combustão é geralmente usado para monitorar o teor de oxigênio nos gases de combustão. A principal tecnologia para detecção de gases é um sensor de gás. Atualmente, os sensores eletroquímicos são amplamente utilizados.

Itens de monitoramento do projeto: detecção de NOX, O2, monitoramento opcional de SO2, CO, CO2, etc.

Detalhes do programa

Primeiramente, o sistema realiza filtração de poeira, resfriamento e separação de vapor de água através de um condensador de pré-tratamento, além da medição do teor de NO, NO₂ e O₂ com um detector de gases composto. Em seguida, de acordo com as normas GB5468 ou GB/T16157, utiliza-se o método de conversão da concentração de emissão de oxigênio para a concentração de emissão de óxido de nitrogênio, convertendo-a em concentração de referência para poluentes atmosféricos. A concentração de gás medida é exibida em tempo real na tela, e o sinal de dados é transmitido para um terminal, como um CLP ou computador. Também pode ser transmitido para um servidor em nuvem via GPRS ou rede sem fio, ou conectado ao órgão de proteção ambiental através de um instrumento de aquisição de dados para monitoramento em tempo real.