HP5000D型烟气排放连续监测系统/脱硝控制用氮氧化物/氧气分析仪

HP5000D氮氧化物氧气分析仪在脱硝工程中的应用

1.问：HP5000D能够检测那几个项目？ 

答：HP5000D 氮氧化物氧气分析仪（以下简称本仪器）能够同时检测废气中含有的氮氧化物（NOX）浓度和氧气(O2)浓度两个参数。简述如下： 

红外或紫外法的分析仪一般只可检测NO，不检测NO2 ，一般用NO乘以1.05作为NOX ,但脱硝后NO2的比例大幅上升（约30～60%），需要增加NO2转换单元后实际检测NOX；如果要检测O2，则需再增加一台O2分析仪或单元。 

对于脱硝工程，希望同时测量氮氧化物（NOX=NO+NO2）浓度和氧气(O2)浓度两个关键参数，本仪器恰好满足要求，既无冗余项目也无需增加装置。

2. 问：HP5000D的检测原理是什么？ 

答：仪器的检测原理实质是检测器件的技术原理，本仪器采用的检测器件是－极限电流型/双池多层厚膜氧化锆传感器。分步说明如下： 

⑴ 浓差电动势（浓差电池）型氧化锆检测O2原理，见下图：

这是一般常用的氧化锆型氧气分析仪的检测原理简图，被测气体和参比空气的氧气浓度差在氧化锆两侧产生电动势，也被形象的称为“浓差电池”，其形成的电压与氧气浓度差对数相关。此类仪器使用中必须有参比空气，标定时需要低浓度氧气标气和空气两点校准。

⑵ 极限电流(氧泵)型氧化锆检测O2原理，见下图：

这是本仪器的O2检测原理简图，在氧化锆两侧加电压，负电极侧的氧气得到电子，形成的氧离子流穿越氧化锆到达正电极，在正电极侧失电子形成氧气，在这一过程被形象的称为“氧泵（把氧气从被测气体中滤抽出来）”,而因此形成的极限电流与负电极侧的氧气浓度成正比，与正电极侧的氧气浓度无关（无需参比空气）。 

传感器负电极侧无氧气就没有极限电流，因此没有零点漂移；也因此不需要低浓度标气校准，只需要空气一点即可校准，这在实际应用中带来了极大方便。 

⑶双池厚膜氧化锆传感器检测NOX和O2的原理和结构见下图：

① 被测气体扩散进入传感器第一测量池： 

第一测量池内的氧气被排出（氧泵），产生极限电流，通过测量极限电流来测量被测气体中的氧气浓度，其浓度量纲 % V/V； 

同时第一测量池内二氧化氮产生分解：2NO2→2NO + O2 ,完成NO2→NO转换，其浓度量纲10－6 V/V，不影响氧气测量。 

② 被测气体继续扩散进入传感器第二测量池： 

第二测量池内一氧化氮产生分解： 2NO→N2 + O2，分解的氧气被排出（氧泵），产生极限电流，通过测量极限电流来测量被测气体中的氮氧化物浓度。

3. 问：脱硝后NOX浓度很低，HP5000D 的检测精度和量程是否适用？ 

答：本仪器检测精度高，量程比大，完全适用。简述如下： 

本仪器 NOX的检出限为1ppm，脱硝后应用可设置在zei低量程0～200 ppm，能够保证5% 的线性误差，满足技术规范要求。另外，本仪器的量程比可以到10倍，脱硝前可选择设置到0～1000 ppm的量程。因此，本仪器即可以用于脱硝前检测，也可以用于脱硝后检测，都能保证检测精度。 

除化学发光法仪器外，其它类型仪器很难到达本仪器的检测精度。

4. 问：脱硝控制检测NOX需要快速响应，以实时调整喷氨量，HP5000D是否适用？ 

答：本仪器为实时检测，响应时间快，完全适用。简述如下： 

本仪器 NOX和O2为烟道旁直接测量，实际响应时间为5秒以内。 

抽取法设备响应时间取决于抽气管线长度，无法达到本仪器的响应速度。

5. 问：脱硝装置区域烟尘浓度很高，可能大于20,000mg/m3，HP5000D是否适用？ 

答：本仪器具有探头连续自动清洁功能，完全适用。原理和结构见下图：

本仪器采用我公司拥有zl的喷射引流+烟气回流的组合探头。探头向烟道内喷射压缩空气，探头前端不加滤尘器，利用高温颗粒物的流动性，将含颗粒物的烟气引至烟道外传感器下方检测，再与喷射空气混合送回到烟道内。这种集引流/检测/自动清洁功能于一体的探头和烟尘浓度高低几无关系。 

抽取法仪器一定要用滤尘器，而滤尘器的清理会使检测过程中断。

6. 问：脱硝装置区域除了烟尘浓度高，还可能有高流速，颗粒物对探头的冲刷打磨非常严重，HP5000D是否适用？ 

答：本仪器有针对性防护设计，完全适用。简述如下： 

本仪器为探头配置了我公司特别定制的高耐磨性防护套管。在zei严酷的条件下，套管可以保证一年以上不需更换。

7. 问：脱硝装置区域烟气温度高，可能大于400℃，HP5000D是否适用？ 

答：本仪器可以在0～800℃烟气条件下使用，完全适用。简述如下： 

双池厚膜氧化锆传感器的工作温度大于800℃，可以直接检测烟气，无需降温。另外，整个探头结构均为金属或陶瓷制品，没有塑料/橡胶等不耐高温的部件。 

抽取法仪器若使用普通特氟龙管线不能适用260℃以上高温，会变形或加速老化，需要采取对策，如改为耐高温伴热管线等。

8. 问：脱硝后烟气含逃逸氨，在低于280℃时会产生铵盐结晶，HP5000D是否适用？ 

答：本仪器直接检测烟气，不会发生铵盐结晶。简述如下： 

本仪器直接检测烟气（＞300℃），无需对烟气降温，当烟气温度＜300℃时脱硝装置会停止喷氨，故本仪器不会发生铵盐结晶。 

抽取法仪器如果伴热管线内温度小于280℃，会发生逃逸氨结晶，进而堵塞管线，需要定时清理；或者需要320℃的特制专用伴热管线及冷凝器具以防止发生铵盐结晶。

9. 问：脱硝装置区域一般为强负压，可能到达－6000Pa, HP5000D是否适用？ 

答：本仪器可以在强负压烟气条件下使用。简述如下： 

探头区域的负压越强，与压缩空气的压差越大，喷射引流的效率越高。本仪器设计在常压状态喷射引流需要压缩空气的耗气量为6 L/min;在强负压区域可能只需4～5 L/min 即可。 

抽取法仪器在强负压区域需要更换大功率的采样气泵。

10. 问： HP5000D能否自动和手动校准？ 

答：本仪器具有独特的单点校准功能，可以设定自动校准周期，也可以一键手动校准。简述如下：

双池厚膜氧化锆传感器的检测原理决定了本仪器的独特的校准方式： 

氧气－零点无漂移，无需校准（可在校准NOX同时验证）； 

通入空气即可单点校准氧气的量程。 

氮氧化物－通入空气校准零点（可在校准O2量程同时进行）； 

只用一种NO标气即可校准氮氧化物的量程。 

本仪器在校准单元中只配备一瓶NO标气，即可完成全部校准，非常方便。

11. 问： 请介绍一下HP5000D的组件构成、I/O接口和配套性能。 

答： 简述如下： 

本仪器由分析仪组件、烟道探头和校准单元三部分组成，其中分析仪（含传感器）为日本EGS公司按我公司要求定制的原装进口产品；探头组件和校准单元由我公司设计制造。 

本仪器配有显示面板，同时对外输出O2和NOX两组模拟信号供脱硝控制使用，显示和输出的检测值是标准状态（0℃，101325Pa）下的浓度值。输出时，氮氧化物可以选择实测浓度或折算浓度。 

本仪器需要用户提供AC 220V 电源，耗电量很小；需要用户提供仪表级压缩空气，耗气量也很小。本仪器的整体能耗很低。 

我公司将本仪器作为独立的仪表提供，也可以配套逃逸氨分析仪后提供给脱硝工程使用，还可以配置上烟气温度、压力、流速和嵌入式微机等，组成一套HP5000D 烟气连续排放监测系统（CEMS）提供给用户。作为CEMS提供时，可以和当地环保部门联网。

12. 问： 请介绍一下HP5000D的现场安装和维护保养情况。 

答：简述如下： 

如前所述，本仪器无烟尘过滤器，无稀释比例阀，无采样伴热管线，无冷凝单元，无采样气泵，因此安装和维护都非常简便。

现场安装类似大家熟悉的氧化锆分析仪：烟道探头安装在烟道法兰上；分析仪和校准单元固定放置在检测现场平台或侧壁。所有部件均可以露天安装，当然如果配置站房或雨搭会更好。

日常的维护工作主要是保障仪表级压缩空气的供给和质量；消耗品主要是NO标准气体、陶瓷防护套管等；维修备件主要有电磁阀、PLC、NOX/O2传感器等，维修备件的正常使用寿命均在两年以上。

2016年认证合格名录

中国环境监测总站发布烟尘烟气连续自动监测系统（CEMS）认证检测合格厂家名录(截至2016年7月7日)。共81台/套烟尘烟气连续自动监测系统认证检测合格。

北京牡丹联友科技股份有限公司HP5000D型烟气排放连续监测系统质（认）字 No. 2015-075SO2、NOX、烟气参数