El sistema de monitoreo continuo de emisiones de gases de combustión (en adelante, cems) es ampliamente utilizado en varias calderas y hornos en las industrias de generación de energía térmica, química, petroquímica, acero, incineración de residuos, coque, cemento y otras industrias, para monitorear en línea las emisiones de gases de combustión de fuentes fijas de contaminación en el proceso de producción industrial y guiar El funcionamiento y control de los sistemas de desulfuración y desnitrificación de gases de combustión.

En los últimos años, el nuevo sistema cems basado en la tecnología de espectrometría de absorción diferencial (en adelante, doas) se ha convertido gradualmente en la ruta tecnológica principal. El espectrómetro de fibra óptica, como componente central del sistema cems, su función principal es convertir la señal óptica en el sistema en señal eléctrica, y luego procesar la señal después de la conversión fotoeléctrica para medir con precisión el contenido de so2, no, NO2 y otros gases en los gases de combustión antes y después de la desnitrificación y la desulfuración.

Nos centramos en la estructura típica del sistema de prueba, la selección de parámetros del espectrómetro y su impacto en el sistema de prueba para invertir la concentración de gas utilizando espectrómetros de fibra óptica y doas.

Sistema de prueba DOAS típico

El sistema típico de medición de la concentración de gas DOAS está compuesto por fuentes de luz continuas (lámparas de xenón, lámparas de deuterio, etc.), cámaras de gas (o caminos de luz abiertos), detectores. La figura 1 muestra el esquema del sistema:

DOASEl dispositivo de prueba de medición de la concentración de gases de combustión del método se muestra en la figura 2. El dispositivo de prueba se divide en dos partes: el camino de gas y el camino de luz. La parte de la ruta de gas se compone principalmente de cuatro partes: fuente de gas, Gabinete de distribución de gas, tanque de medición y tanque de recuperación de gases residuales. La parte del Camino óptico se compone principalmente de una fuente de luz, una lente colimada / enfocada, una piscina de gas y un espectrómetro de fibra óptica. Nitrógeno puro alto y so₂No, no, no.₂El gas estándar entra en el tubo de mezcla para mezclar después de pasar por el controlador de flujo de masa a través de sus respectivas tuberías, y el flujo de control y visualización se puede ajustar a través del monitor de flujo. El gas mezclado entra en la piscina de medición a través del tubo de rastreo de calor, y ambos extremos de la piscina de medición están sellados con lentes de cuarzo. La salida de la piscina de medición está equipada con una resistencia térmica para medir la temperatura del gas que fluye a través de la piscina de medición, mientras que en el Centro de la piscina de medición se instala un manómetro diferencial para medir la presión del gas. El gas que sale de la piscina de medición entrará en la piscina de recuperación de gases residuales para su absorción.

Selección del espectrómetro y su impacto en los resultados de las pruebas

Los principales parámetros de rendimiento del espectrómetro de fibra óptica en miniatura son el rango espectral, la resolución espectral (fwhm), la luz dispersa, la estabilidad del camino óptico, el efecto no lineal, etc.

1.Rango espectral

El rango de longitud de onda del espectrómetro se determina de acuerdo con el rango de la Línea espectral de absorción característica del tipo de gas que debe analizarse, teniendo en cuenta la resolución, cuanto más amplio sea el rango espectral, menor será la resolución.

2.Resolución espectral

La resolución espectral también se llama ancho de banda espectral y generalmente se expresa en nm o CM - 1. Cuanto mayor sea la resolución, mayor será la capacidad de distinguir los detalles espectrales. la siguiente imagen muestra los resultados de las pruebas en diferentes resoluciones del espectrómetro.

3.Astigmatismo

El astigmatismo se refiere a toda la luz no señal detectada en el camino óptico. La existencia de luz dispersa afecta de manera integral el límite de detección, la relación señal - ruido y la precisión de la medición de la concentración del sistema cems, y cuanto menor sea la luz dispersa, menor será el error del sistema.

4.Estabilidad del Camino óptico

La estabilidad del Camino óptico se refiere principalmente a la deriva de la longitud de onda y la amplitud causada por la deformación de la plataforma óptica causada por la temperatura y la aceleración de las fuerzas externas. La estabilidad del Camino óptico tiene un mayor impacto en los resultados de la medición de la concentración. los espectrómetros de la serie avaspec - ULS reducen considerablemente el astigmatismo y mejoran la estabilidad mecánica y de temperatura. tienen un eliminador de modo dual incorporado y un espejo parabólico compuesto de varios órdenes, y su resistencia mecánica se multiplica por 10.

5.No lineal

La no lineal se define como la relación entre la amplitud real y la amplitud teórica medida por el espectrómetro. Como error del sistema, el efecto no lineal afecta la forma, el valor y la proporción de cada intervalo de la curva al medir la absorción.

IV. Conclusiones

La espectrometría diferencial ultravioleta tiene ventajas congénitas para los sistemas de emisión continua de gases de combustión de los procesos de desulfuración húmeda y desnitrificación, y el sistema cems comercial nacional basado en algoritmos DOAS se está mejorando y actualizando constantemente de acuerdo con diferentes necesidades y entornos de aplicación. El espectrómetro de fibra óptica en miniatura tiene las ventajas de pequeño tamaño, sin dispositivos de escaneo, robustez y estabilidad, y es la elección del detector espectral del sistema cems.