CEMS烟气连续监测系统

发布时间:2019-08-02 08:23:16

引言

烟气排放连续监测系统(以下简称CEMS)广博应用于火力发电、化工、石化、钢铁、垃圾焚烧、焦化、水泥等行业的各种汽锅、窑炉,用于在线监测工业生产进程中固定污染源的烟气排放以及指导烟气脱硫、脱硝系统的运转和掌握。

辉煌棋牌近年来,基于差分罗致光谱(以下简称DOAS)技术的新型CEMS系统逐渐成为主流技术路线。光纤光谱仪作为CEMS系统的中心部件,它的主要感化是将系统中的光信号打算为电信号,再对光电打算后的信号进行关连的统治后可准确测量脱硝、脱硫前后烟气中的SO2 、NO、 NO2等气体的含量。

辉煌棋牌我们重点介绍哄骗光纤光谱仪和DOAS反演气体浓度的测试原理、典范测试系统机关、光谱仪参数挑选及其对于测试系统的用意。

一、测试原理

辉煌棋牌1.1  DOAS算法

辉煌棋牌DOAS以比尔-朗伯定律为依据,该定律描述了光路平分子数与被罗致的光能之间的联系。因为每种分子,每种气体,都有其罗致光谱特征,或者称为“指纹”,所以可以通过紫外-可睹波长规模内的特征罗致机关同时测量出几种各异气体的浓度。典范的DOAS仪器由连续光源(氙灯、氘灯等),气室(或绽放光路),探测器组成。根据比尔-朗伯定律:

1.2 波长挑选

DOAS技术主要用于紫外-可睹光谱区,在此波段内的气体分子罗致谱线主若是由电子跃迁引起的。NO和SO2在200-350nm的紫外区有强烈的特征罗致带,NO2罗致特征谱线纠合在300-550nm,从图1中我们可以主张地看出这三种气体的罗致带。

辉煌棋牌图1 气体分子罗致光谱图

二、典范DOAS测试系统

辉煌棋牌典范的DOAS测量气体浓度系统由连续光源(氙灯、氘灯等),气室(或绽放光路),探测器组成。图2为系统原理图:

辉煌棋牌图2  一种典范的DOAS测量系统原理图

辉煌棋牌本图摘自OPSIS AB



辉煌棋牌1 高纯氮;2 SO2标气;3 NO标气;4 NO2标气;5 输气管;6 配气柜;7 质料流量掌握器;8 截止阀;9 混合管;10 流量显示仪;11 拌热管;12 光源模块;13 光源供电电源;14 高温测试箱;15 准直透镜;16 测量池;17 聚焦透镜;18 差压计;19 温度掌握仪;20 光纤;21 光谱仪;22 电脑;23 废气接纳池

图3  DOAS法烟气浓度测量测试装置示意图

DOAS法烟气浓度测量测试装置如图3所示。测试装置分成气路和光路两局部。气路局部主要由气源、配气柜、测量池和废气接纳池四局部组成。光路局部主要由光源、准直/聚焦透镜、气体池、光纤光谱仪组成。高纯氮和SO2、NO、NO2尺度气体经各自的管路通过质料流量掌握器后参加混合管进行混合,可通过流量显示仪调理掌握和显示流量。混合后的气体经伴热管参加测量池,测量池的两端用石英透镜进行密封。在测量池的出口设有热电阻对流过测量池的气体温度进行测量,同时在测量池的中部装有差压计对气体压力进行测量。测量池出来的气主张参加废气接纳池进行罗致。

三、光谱仪挑选及其对于测试收成的用意 

辉煌棋牌微型光纤光谱仪的主要效用参数有光谱规模、光谱分辨率(FWHM)、杂散光、光路平定性、非线性效应等。

        1.光谱规模 

根据需求明晰气体的种类特征罗致谱线的规模来确定光谱仪波长规模,同时要兼顾分辨率,光谱规模越宽分辨率越低。 

        2.光谱分辨率

光谱分辨率也称光谱带宽,时时用nm或cm-1透露。分辨率越高,分辨光谱细节的手艺越强,下图是光谱仪各异分辨率下的测试收成,

图4 各异分辨率对于测试收成的用意

从图4可以看出,分辨率提高后原本不明显的特征逐渐明显,例如290nm附近的光谱凹陷。

    3.杂散光

辉煌棋牌杂散光是指光路中被探测到的总共非信号光。杂散光的糊口综合用意CEMS系统的探测限、信噪比、浓度测量准确度,杂散光越小系统误差越小。

辉煌棋牌图5 杂散光对吸光度测量的用意

辉煌棋牌图5是糊口0.1%杂散光时,实测吸光度偏离表面值的状况。

        4.光路平定性

光路平定性主要指因为温度、外力加速度引起的光学平台形变而导致的波长和幅度漂移。光路平定性对浓度测量收成产生较大用意,AvaSpec-ULS系列光谱仪大人人数杂散光并提高了机械和温度平定性,具有一个双内置要领消弭器和众阶复合抛物面镜,机械强度提高10倍。

        5.非线性

辉煌棋牌非线性定义为光谱仪测量实习幅值与表面幅值的比值。作为系统误差,非线性效应在测量吸光度时会用意曲线的模样、数值以及各个区间的比例。

四、结论

辉煌棋牌紫外差分光谱法对于湿法脱硫、脱硝工艺的烟气连续排放系统具有脾性的优势,国内基于DOAS算法商用CEMS系统根据各异需乞降应用境况正在陆续厘革和升级。微型光纤光谱仪具有体积小,无扫描器件,肃然平定等便宜,是CEMS系统光谱探测器的挑选。