蓝冠平台主管:航天易联:基于TDLAS技术的烟雾湿

2019-02-28 13:43 佚名

北极星大气网络新闻: 摘要: 鉴于高含水量( 传感器结构图如图3所示。。湿法脱硫后烟气的3 - 15 % )和低烟温( 45 - 55℃),当脱硫后的烟气进入环境空气时,当烟气中的水蒸气处于过饱和状态时,一部分水蒸气被冷凝结成雾,从而引起烟囱中非常常见的“白烟”现象,导致烟气卷曲,影响视力,导致露点腐蚀,这容易引起周围群众的误解,引起不必要的关注。 因此,在该国许多地方消除白烟的任务已经提上了日程。 河北省、浙江省、河南省、天津市等省市已经为钢铁工业、炼焦工业和燃煤电厂等超低排放污染源提出了明确的消除白烟目标。。

因此,实时、准确地监测和控制温度和湿度已经成为污染源在线连续排放监测的重要要求l是光穿过的待测气体的吸收路径长度传统的湿度分析仪采用接触式测量,但是不同场景中的环境气体非常复杂,高温、高压、酸度、碱度等都容易导致测量主机的故障甚至破坏 传统的电阻电容湿度测量在环境保护在线监测中存在测量精度差、响应时间长、可靠性差等问题该分析仪已应用于炼油厂,测量高温高湿条件下的湿度 因此,航天易联提出了基于TDLAS技术的湿度(水蒸气)分析仪的研究 利用半导体激光器作为光源,参考气室提供光谱调节反馈,形成了高精度水蒸气含量检测系统。这种方法可以克服传统湿度分析仪的缺点。实际测试表明TDLAS湿度分析仪具有较好的测量精度、重复性和可靠性。

介绍

自国家实施空气污染控制以来,湿法烟气脱硫技术一直是主要的SO2控制技术,在可预见的将来也是一项推荐技术。我国烟气脱硫技术起步较晚,在现行环保法律法规中,仅规定了排放烟气中的SO2含量,对烟气温度没有明确的规定,环保法律法规中也没有明确规定脱硫烟气是否直接排放。

目前,中国燃煤发电厂或其他化学工业的大部分烟气在排放前大多是湿法脱硫的。然而,湿法脱硫后的烟气温度通常很低( 45℃~ 55℃),随着排放过程中温度的进一步降低,烟气中的水蒸气会逐渐凝结成雾,并在烟道和烟囱内壁凝结成水滴。此时,烟道气通常是饱和湿烟道气,烟道气包含大量水蒸气,水蒸气包含大量可溶性盐、SO3、凝胶粉尘、灰尘等。(所有这些都是烟雾的主要成分)。当通过普通烟囱排放时,烟雾会下沉,烟雾中的水蒸气会凝结成湿烟柱和白烟。湿烟气未经加热直接排放,不利于烟气的提升高度和扩散,甚至酸雨,对工厂设备和员工造成不利影响。空气污染不仅是视觉上的,也是实质性的。

湿羽的形成机理如图所示。1。图中的曲线。1是湿空气的饱和曲线,假设烟囱出口处的湿烟气状态在点a,而周围空气的状态在点f,烟气离开烟囱时处于不饱和状态。湿烟气和环境空气的混合过程开始沿着AB线变化。到达点B后,烟气变成饱和湿烟气。之后,湿空气和环境空气的混合沿着BDE曲线变化,而过量的水蒸气凝结成小液滴,形成湿烟羽流。

图1。湿烟羽的形成机理

无花果。1地层原理影响因素

可以看出,烟气羽流的形成主要是由于烟气排放过程中温度降低,水蒸气在接近饱和状态下冷凝和饱和所致。在这种环境下,液体水雾或水滴的含量非常高,传统的湿敏电阻电容法容易中毒,这使得测量数据失真,严重影响了其他测量参数。同时,腐蚀性溶液导致其使用寿命急剧下降。现在。因此,当符合气体特征吸收波长的光穿过气体时,它将被气体分子吸收,导致出射光减弱。吸收可用Beer-Lambert公式[ 2,3表示:。其中它是穿过待测气体后的透射光强;I0是进入待测气体时的入射光强;α;是吸收系数;c是待测气体的浓度。

通过检测发射光与入射光的比率,可以获得待测气体的浓度:

TDLAS技术是一种通过控制半导体激光器的工作温度和电流来检测气体浓度的方法,使得激光器的输出波长等于待检测气体的特征吸收波长。由于激光光源的功率谱密度很大,这种方法可以获得极高的精度。与此同时,光和气体之间的相互作用时间很短,该技术具有很高的响应速度[ 4,5 ]。根据HITRAN数据库[ 6 ],水分子( H2O )为1

在37微米的波长附近有几个明显的吸收峰,在这个波长带中,作为干燥空气的主要成分,几乎没有吸收,这非常适合湿度检测,如图2所示。2 。图2

1。水分子在37微米附近的特征吸收峰。 无花果。

2特征吸收峰分子量1。37微米。根据该技术的原理,设计了基于TDLAS技术的湿度传感蓝冠平台平台器系统框图。

该系统采用激光波长动态扫描技术、高精度光耦合检测技术、抗干扰信号处理算法等。1。图3

TDLAS技术产品检验框图。无花果。3tDarAsProductTechnology图

2技术优势。基于TDLAS技术的烟气湿度分析仪在环境保护在线监测中的应用与传统湿度分析仪相比有很大优势:。首先,测量精度高。

基于TDLAS技术的湿度(水蒸气)分析仪使用半导体激光器作为光源,参考气室提供光谱调节反馈,形成高精度水蒸气含量检测系统。该系统采用激光波长动态扫描技术、高精度光耦合检测技术、抗干扰信号处理算法等

为了实现高测量精度。。

其次,响应时间快

基于TDLAS技术的湿度(水蒸气)分析仪采用非接触式测量,在从高湿度变化到低湿度时不存在除湿困难的问题

此外,大气中的探测光和水蒸气分子瞬间起作用。因此,与传统湿度分析仪相比,响应时间大大缩短,达到毫秒级。。。第三,可靠性好。

然而,基于TDLAS技术的湿度分析仪采用非接触测量,高温、高压、耐腐蚀的气室大大提高了分析仪的使用寿命,因此基于TDLAS技术的湿度分析仪具有良好的可靠性。。。综上所述,传统湿度分析仪具有高温高湿测量不准确、响应时间慢、易污染、数据不准确等特点,不能满足[ 1 ]在线湿度监测的需要。为了获得高精度、高重复性的湿度参数,提出了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱( TDLAS )技术的湿度(水蒸气)分析仪。

用户高度认可其准确性和可靠性。。。。

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