北京愛(ài)萬(wàn)提斯科技有限公司--Avantes
CEMS煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
檢測(cè)樣品:煙氣
檢測(cè)項(xiàng)目:SO2 NO NO2
方案概述:煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CEMS)廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電,、化工、石化,、鋼鐵,、垃圾焚燒,、焦化,、水泥等行業(yè)的各種鍋爐,、窯爐,,用于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中固定污染源的煙氣排放以及指導(dǎo)煙氣脫硫、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行和控制,。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CEMS)廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電,、化工、石化,、鋼鐵,、垃圾焚燒、焦化,、水泥等行業(yè)的各種鍋爐,、窯爐,用于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中固定污染源的煙氣排放以及指導(dǎo)煙氣脫硫,、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行和控制,。
近年來(lái),基于差分吸收光譜(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DOAS)技術(shù)的新型CEMS系統(tǒng)逐漸成為主流技術(shù)路線(xiàn),。光纖光譜儀作為CEMS系統(tǒng)的核心部件,,它的主要作用是將系統(tǒng)中的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再對(duì)光電轉(zhuǎn)化后的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的處理后可準(zhǔn)確測(cè)量脫硝,、脫硫前后煙氣中的SO2 ,、NO、 NO2等氣體的含量,。
我們重點(diǎn)介紹利用光纖光譜儀和DOAS反演氣體濃度的典型測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu),、光譜儀參數(shù)選擇及其對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的影響。
典型DOAS測(cè)試系統(tǒng)
典型的DOAS測(cè)量氣體濃度系統(tǒng)由連續(xù)光源(氙燈,、氘燈等),,氣室(或開(kāi)放光路),探測(cè)器組成,。圖1為系統(tǒng)原理圖:
DOAS法煙氣濃度測(cè)量試驗(yàn)裝置如圖2所示,。試驗(yàn)裝置分成氣路和光路兩部分。氣路部分主要由氣源,、配氣柜,、測(cè)量池和廢氣回收池四部分組成。光路部分主要由光源,、準(zhǔn)直/聚焦透鏡,、氣體池、光纖光譜儀組成,。高純氮和SO2,、NO、NO2標(biāo)準(zhǔn)氣體經(jīng)各自的管路通過(guò)質(zhì)量流量控制器后進(jìn)入混合管進(jìn)行混合,,可通過(guò)流量顯示儀調(diào)節(jié)控制和顯示流量,。混合后的氣體經(jīng)伴熱管進(jìn)入測(cè)量池,,測(cè)量池的兩端用石英透鏡進(jìn)行密封,。在測(cè)量池的出口設(shè)有熱電阻對(duì)流過(guò)測(cè)量池的氣體溫度進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)在測(cè)量池的中部裝有差壓計(jì)對(duì)氣體壓力進(jìn)行測(cè)量,。測(cè)量池出來(lái)的氣體會(huì)進(jìn)入廢氣回收池進(jìn)行吸收,。
光譜儀選擇及其對(duì)于測(cè)試結(jié)果的影響
微型光纖光譜儀的主要性能參數(shù)有光譜范圍、光譜分辨率(FWHM),、雜散光,、光路穩(wěn)定性、非線(xiàn)性效應(yīng)等,。
1.光譜范圍
根據(jù)需要分析氣體的種類(lèi)特征吸收譜線(xiàn)的范圍來(lái)確定光譜儀波長(zhǎng)范圍,,同時(shí)要兼顧分辨率,光譜范圍越寬分辨率越低,。
2.光譜分辨率
光譜分辨率也稱(chēng)光譜帶寬,,通常用nm或cm-1表示。分辨率越高,,分辨光譜細(xì)節(jié)的能力越強(qiáng),,下圖是光譜儀不同分辨率下的測(cè)試結(jié)果,
3.雜散光
雜散光是指光路中被探測(cè)到的所有非信號(hào)光,。雜散光的存在綜合影響CEMS系統(tǒng)的探測(cè)限,、信噪比、濃度測(cè)量準(zhǔn)確度,,雜散光越小系統(tǒng)誤差越小,。
4.光路穩(wěn)定性
光路穩(wěn)定性主要指由于溫度、外力加速度引起的光學(xué)平臺(tái)形變而導(dǎo)致的波長(zhǎng)和幅度漂移,。光路穩(wěn)定性對(duì)濃度測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響,,AvaSpec-ULS系列光譜儀大大降低雜散光并提高了機(jī)械和溫度穩(wěn)定性,具有一個(gè)雙內(nèi)置模式消除器和多階復(fù)合拋物面鏡,,機(jī)械強(qiáng)度提高10倍,。
5.非線(xiàn)性
非線(xiàn)性定義為光譜儀測(cè)量實(shí)際幅值與理論幅值的比值。作為系統(tǒng)誤差,,非線(xiàn)性效應(yīng)在測(cè)量吸光度時(shí)會(huì)影響曲線(xiàn)的形狀,、數(shù)值以及各個(gè)區(qū)間的比例。
四,、結(jié)論
紫外差分光譜法對(duì)于濕法脫硫,、脫硝工藝的煙氣連續(xù)排放系統(tǒng)具有先天的優(yōu)勢(shì),,國(guó)內(nèi)基于DOAS算法商用CEMS系統(tǒng)根據(jù)不同需求和應(yīng)用環(huán)境正在不斷改進(jìn)和升級(jí)。微型光纖光譜儀具有體積小,,無(wú)掃描器件,,堅(jiān)固穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是CEMS系統(tǒng)光譜探測(cè)器的選擇,。
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