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云洲環(huán)保- 紅外線原理煙氣分析儀在CEMS煙氣在線監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用量方案

點(diǎn)擊次數(shù):1237  更新時(shí)間:2019-10-28
  工業(yè)發(fā)展帶來經(jīng)濟(jì)騰飛的同時(shí),也給環(huán)境帶來極大的負(fù)擔(dān)。環(huán)境污染,尤其是大氣污染程度不斷加深,嚴(yán)重影響了人們的正常生活和身體健康。固定污染源煙氣的排放是大氣污染氣體的主要來源之一,研發(fā)具有實(shí)時(shí)性、智能化、穩(wěn)定性好、可靠性高且操作簡(jiǎn)單的煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)于我國(guó)煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展,控制煙氣中污染物質(zhì)的排放具有實(shí)際意義。

1 、 紅外線氣體分析儀在煙氣自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 測(cè)量原理 

    我國(guó)當(dāng)前使用的氣體分析儀器在監(jiān)測(cè)范圍、測(cè)量精度、組分分析方面,存在較大的局限性,而新型的非分散紅外線(NDIR)技術(shù),則能實(shí)現(xiàn)對(duì)多組分煙氣濃度的檢測(cè),該技術(shù)檢測(cè)原理為氣體紅外吸收,在測(cè)量過程中無需消耗物質(zhì),因此具有使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、選擇性強(qiáng)、測(cè)量范圍廣、高度,具有廣泛的推廣意義。

 單光束雙波長(zhǎng)法中有測(cè)量濾光片和參比濾光片,其中測(cè)量濾光片是對(duì)有特征吸收紅外光譜通過的待測(cè)組分進(jìn)行測(cè)量,透過測(cè)量氣室的光線強(qiáng)度受煙氣濃度的影響,測(cè)量值記為I;而參比濾光片測(cè)量組分不吸收通過的紅外光,因此透過測(cè)量氣室的光線強(qiáng)度幾乎不受被測(cè)組分濃度變化的影響,測(cè)量結(jié)果作為參照,記為I0。根據(jù)朗伯-比爾定律,待測(cè)氣體吸收光度與其濃度關(guān)系滿足關(guān)系式:-In(I/I0)=LkC,I為測(cè)量光強(qiáng)度,I0為參照光強(qiáng)度,L是紅外線經(jīng)過吸收氣體的路徑,k待測(cè)氣體的吸收系數(shù),C為氣體的濃度,單位為mg/m3。

    氣體濾波相關(guān)法是將被測(cè)氣體填充在氣體濾光池中,代替上述方法中的參比濾光片,利用此法可提高被測(cè)氣體組分對(duì)特征波的吸收效果。這一測(cè)量系統(tǒng)由五部分組成:光源由能斯特?zé)舭l(fā)射紅外光;測(cè)量氣室有抽氣孔和充氣孔,為待測(cè)氣體組分濃度的穩(wěn)定提供了保障,而高溫伴熱功能,可有效防止水蒸氣和污染物冷凝,造成對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾;切光輪主要負(fù)責(zé)將光束信號(hào)射頻模式化;濾波輪上安裝不同被測(cè)氣體的氣體濾光池和測(cè)量濾光片,濾波輪和切光輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作由無刷直流電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,對(duì)各組分的測(cè)定則由自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令完成測(cè)量;光電管前安裝放大器,以提高弱信號(hào)接收的可靠性。

被測(cè)氣體濾光池和測(cè)量濾光片的位置由設(shè)備內(nèi)部處理器控制,一次測(cè)量過程可對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行多次掃描,以提高信號(hào)的信噪比,減少測(cè)量誤差。利用微處理器可對(duì)各式干擾進(jìn)行有效處理;使用靠減去干擾組分濃度的方法可對(duì)不同待測(cè)組分光譜重疊進(jìn)行有效處理;而校正因子則是用來處理干擾組分對(duì)測(cè)量組分吸收系數(shù)的影響。

1.3 技術(shù)分析

    ①煙氣分析。

    煙氣分析儀采用的分析技術(shù)為單光束雙波長(zhǎng)與氣體濾波相關(guān)技術(shù)的結(jié)合,濾波輪上的氣體濾波池能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同氣體的同時(shí)測(cè)量,并利用干擾參數(shù)扣除技術(shù),大大提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度,并能實(shí)現(xiàn)對(duì)一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、甲烷、氨氣以及氯化氫八種氣體的高精度持續(xù)性檢測(cè)。如對(duì)一氧化碳的測(cè)量范圍可達(dá)4000mg/m3,精度可達(dá)到0.1%。

    ②信號(hào)放大電路。

      信號(hào)放大電路利用CMOS工藝制成的斬波穩(wěn)零結(jié)合多級(jí)放大模式,主要組成部件有多路開關(guān)和儀表放大器。信號(hào)放大電路增益高、響應(yīng)快,輸入偏置電流小等優(yōu)點(diǎn),能有效減少誤差,還具有自動(dòng)調(diào)零的功能,增加了測(cè)量的度和穩(wěn)定性。

      ③CEMS煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

 
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