Measurement of NH3 Concentrations in Stack Flue Gas Using TDLS8000

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Introduction

The ammonia (NH3) gas is injected to remove the NOx and thus reduce the NOx concentration in the stack flue gas.

With conventional NH3 analyzers that perform measurements indirectly, NH3 concentrations are obtained through a sampling system. Therefore, there are problems with the maintenance and running costs of the sampling system, and time delays in measurement. The TDLS8000 Laser Analyzer is the solution to all these problems.

Expected Benefits

  • Eliminates the need for sampling and reduces the maintenance and running costs of the sampling system
  • High-speed response, possible to apply measurement results to control the NH3 injection volume, and reduction and optimization of the NH3 injection volume
  • Continuous monitoring, NH3 emission volume monitoring, and environmentally friendly
  • Extends the service life of NOx removal equipment and reduces the ammonium sulfate precipitation of the air heater

Process Overview

The NH3 gas is injected to remove the NOx and thus reduce the NOx concentration in the stack flue gas, as well as to increase the dust collection efficiency of the dust collector (ESP) and prevent erosion. Excess NH3 injection increases the running cost and the residual NH3 amount, resulting in the generation of a foul odor. Therefore, the NH3 concentration in the stack flue gas is measured, controlled, and monitored. 

Example of Boiler Flue Gas, NOx Removal Process (Oil and Gas Fuels)
Example of NOx Removal Process

 

Solution Details

As compared with conventional NH3 analyzers that perform measurements through a sampling system, the TDLS8000 is able to measure the NH3 concentrations in furnaces directly and thus reduce the maintenance and running costs.

Field Data

Changes in NH3 Injection Volume and Measured Values (Installation Point A / Without NOx Removal Equipment)

Changes in NH3 Injection Volume and Measured Values

The TDLS responds to NH3 injection volume changes at high speed and thus is able to control and monitor the optimum NH3 injection volume.

The TDLS responds to NH3 injection volume

Measurement System

  • TDLS(NH3 analyzer)
    TDLS8000-☐☐-A1-☐☐-A1-☐-N/☐
  • HMI unit
    YH8000-☐☐-W-N/☐
  • Cable
    K9775XA~XG
  • Accessories
    If necessary, please prepare ball valve for process isolation, DC power supply etc.
    And, When P and T are big fluctuation (P; ±5kPa, T; ±10℃), please consider input P, T analog signal or transmitters connection.

Utility

  • Please prepare instrument air or N2.
    2 to 20 L/min for optioc.
    5 to 30 L/min for process window

Notes

  • Power supply: 24 VDC
  • Purge gas: Instrumentation air or N2, Flow rate: 5 to 50 L/min (depending on the application)
  • Dust concentration (standard): 15 g/Nm3 or less

Industries

  • Chimie

    Les usines chimiques s'appuient sur des processus de production continus et discontinus, chacun posant des exigences différentes en matière de système de contrôle. Un processus continu nécessite un système de contrôle robuste et stable qui ne tombera pas en panne et n'entraînera pas l'arrêt d'une ligne de production, alors que dans le cas d'un processus discontinu, l'accent est mis sur un système de contrôle qui permet une grande flexibilité dans les ajustements des formules, des procédures, etc. Les deux types de systèmes doivent être gérés en fonction de l'historique de la qualité du produit et être en mesure d'exécuter des opérations non routinières. Avec son large portefeuille de produits, ses ingénieurs systèmes expérimentés et son réseau mondial de vente et de service, Yokogawa a une solution pour chaque processus d'usine.

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  • Chimie de Base

    Yokogawa sert le marché des produits chimiques en vrac dans le monde entier et est reconnu comme le leader de ce marché. Avec ses produits, ses solutions et son expertise industrielle, Yokogawa comprend votre marché et vos besoins de production et travaillera avec vous pour vous fournir une solution fiable et rentable tout au long du cycle de vie de votre usine.

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  • Eau et Traitement des Eaux Usées

    Yokogawa fournit des solutions de contrôle pour une production d'eau durable en développant une technologie plus économe en énergie, en aidant à réduire l'empreinte carbone des opérations et en construisant des produits solides qui protègent l'environnement des contaminants. Grâce à notre technologie de pointe et à notre vaste savoir-faire en matière d'applications, nous travaillons avec vous pour fournir des solutions durables pour l'eau qui stimulent votre activité et ajoutent une grande valeur tout au long du cycle de vie de l'usine. Notre technologie et nos produits améliorent la performance des usines et garantissent qu'elles peuvent fonctionner de manière compétitive sur les marchés de l'eau actuels, tout en réduisant leurs coûts d'exploitation.

    Yokogawa prend en charge une large gamme d'applications de contrôle de l'eau dans les marchés de l'eau municipale et industrielle.

      

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  • Energie

    Dans les années 1970, Yokogawa est entré dans le secteur de l'énergie avec le lancement du système de contrôle électrique EBS. Depuis lors, Yokogawa a poursuivi avec constance le développement de ses technologies et de ses capacités afin de fournir les meilleurs services et solutions à ses clients dans le monde entier.

    Yokogawa a exploité le réseau mondial de solutions énergétiques pour jouer un rôle plus actif sur le marché mondial dynamique de l'énergie. Cela a permis un travail d'équipe plus étroit au sein de Yokogawa, en rassemblant nos ressources mondiales et notre savoir-faire industriel. Les experts de Yokogawa dans le domaine de l'énergie travaillent ensemble pour apporter à chaque client la solution qui répond le mieux à ses besoins spécifiques.

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  • Pétrole et Gaz (exploration et production)

    Yokogawa possède une grande expérience dans tous les domaines du pétrole et du gaz, des installations offshore et onshore aux pipelines, terminaux et opérations en eaux profondes. Nous fournissons des solutions qui améliorent la sécurité, garantissent un fonctionnement précis et fiable et augmentent l'efficacité des installations.

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  • Raffinage

    Dans un marché en constante évolution, les raffineries sont considérées non seulement comme des unités de traitement du brut, mais aussi comme des centres de profit. Dans le même temps, il existe une conscience aiguë du besoin de sécurité dans ces installations. Une solution de production totale qui englobe la planification, l'ordonnancement, la gestion et le contrôle est nécessaire pour atteindre les objectifs à long terme en matière de rentabilité, d'efficacité et de protection de l'environnement. Avec des années d'expertise dans le domaine de l'automatisation, Yokogawa peut vous apporter des solutions globales abordables pour une meilleure opérabilité et un monde plus propre.

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  • Thermique

    L'énergie thermique utilisant le charbon, le pétrole ou le gaz comme combustible représente la majorité de la production d'électricité dans le monde.

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Les produits et solutions liés

  • In-Situ Gas Analyzer TDLS8000

    Yokogawa’s new TDLS™8000 houses all of the industry’s leading features in one robust device. The platform design is for in situ measurements which negate the need for sample extraction and conditioning.

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  • Analyseurs

    Les analyseurs de processus sont utilisés pour déterminer la composition chimique et les propriétés physiques des substances utilisées dans les processus industriels.

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  • Gas Analyzers

    Real-time gas analysis enhances efficiency, safety, throughput, product quality, and ensures environmental compliance.

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  • Oxygen Analyzers

    Oxygen analyzers provide valuable measurements in combustion control, process quality, safety and environmental applications.

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