Das kontinuierliche Überwachungssystem für Rauchgasemissionen (CEMS) wird weit verbreitet in verschiedenen Kesseln und Öfen in der Industrie der Wärmekraft, der Chemie, der Petrochemie, des Stahls, der Müllverbrennung, des Kokses und des Zements, um die Online-Überwachung der Rauchgasemissionen aus festen Verschmutzungsquellen im industriellen Produktionsprozess zu ermöglichen und den Betrieb und die Kontrolle von Rauchgasentschwefelungs- und Entnitrierungssystemen zu leiten.

In den letzten Jahren wurden neue CEMS-Systeme, die auf der Differentialsorptionsspektroskopie (DOAS) basieren, allmählich zum Mainstream-Technologieweg. Faserspektrometer als Kernkomponente des CEMS-Systems, seine Hauptrolle ist die Umwandlung von optischen Signalen in elektrische Signale im System, dann kann die entsprechende Behandlung des optischen Signals nach der Entnitrierung, Entschwefelung und dem Gehalt an Rauchgas in SO2, NO, NO2 und anderen Gasen genau gemessen werden.

Wir konzentrieren uns auf die Struktur typischer Prüfsysteme mit Glasfaserspektrometern und DOAS-Umgebungsgaskonzentrationen, die Auswahl der Spektrometerparameter und deren Auswirkungen auf das Prüfsystem.

Typisches DOAS-Testsystem

Ein typisches DOAS-Messsystem besteht aus einer kontinuierlichen Lichtquelle (Xenonlampe, Deuteriumlampe usw.), einer Gaskammer (oder einem offenen Lichtweg) und einem Detektor. Abbildung 1 ist ein Systemdiagramm:

DOASDie Testeinrichtung zur Messung der Rauchgaskonzentration ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Versuchseinrichtung ist in zwei Teile aufgeteilt: Luftweg und Lichtweg. Der Gaswegteil besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Gasquelle, Gasverteilungsschrank, Messbecken und Abgasrückgewinnungsbecken. Der optische Streckenteil besteht hauptsächlich aus Lichtquellen, Linsen, Gasbehältern und Faserspektrometern. Reiner Stickstoff und SO₂Nein, nein.₂Das Standardgas wird über die jeweiligen Rohrleitungen durch den Massenflussregler in das Mischrohr gemischt und kann über die Durchflussanzeige gesteuert und angezeigt werden. Das gemischte Gas gelangt mit einem Wärmerohr in den Messbecken, der an beiden Enden mit Quarzlinsen versiegelt ist. Am Ausgang des Messbeckens ist ein Wärmewiderstand zur Messung der Temperatur des durch den Messbecken fließenden Gases ausgestattet, während ein Differenzdruckmesser in der Mitte des Messbeckens zur Messung des Gasdrucks ausgestattet ist. Das aus dem Messbecken ausgehende Gas gelangt zur Absorption in den Abgasrückgewinnungsbecken.

Spektrometerwahl und ihre Auswirkungen auf die Testergebnisse

Die wichtigsten Leistungsparameter des Mikrofaserspektrometers sind der spektrale Bereich, die spektrale Auflösung (FWHM), das differierte Licht, die optische Stabilität, die nicht-lineare Wirkung usw.

1.Spektralbereich

Abhängig von der Notwendigkeit, den Bereich der Spektrometer-Wellenlängenbereich zu bestimmen, um den Spektrometer-Wellenlängenbereich zu analysieren, um die Auflösung zu berücksichtigen, je breiter der Spektralbereich ist, desto niedriger ist die Auflösung.

2.Spektrale Auflösung

Die spektrale Auflösung wird auch als spektrale Bandbreite bezeichnet und wird in der Regel in nm oder cm-1 ausgedrückt. Je höher die Auflösung, desto stärker ist die Fähigkeit, spektrale Details zu lösen, die folgende Abbildung zeigt die Testergebnisse des Spektrometers in verschiedenen Auflösungen,

3.Misches Licht

Diffusives Licht bezieht sich auf alle nicht-signalisierenden Licht, die im Lichtweg erkannt werden. Das Vorhandensein von gestreutem Licht wirkt sich auf die Detektionsgrenzen, das Signal-Rausch-Verhältnis und die Konzentrationsmessgenauigkeit des CEMS-Systems aus, je kleiner das gestreute Licht ist, desto kleiner ist der Systemfehler.

4.Optische Stabilität

Die optische Stabilität bezieht sich hauptsächlich auf Wellenlängen- und Amplitudenverschiebungen, die aufgrund von Temperatur und Beschleunigung der optischen Plattform verursacht werden. Die optische Stabilität hat einen großen Einfluss auf die Konzentrationsmessergebnisse, und die Spektrometer der AvaSpec-ULS-Serie reduzieren die Diffusion des Lichts erheblich und verbessern die mechanische und Temperaturstabilität mit einem Dual-Built-in-Mode-Eliminator und einer mehrstufigen Composite Parabolic Maske, die die mechanische Festigkeit um das Zehnfache erhöht.

5.Nichtlinear

Nichtlinear ist das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen und dem theoretischen Wert, den ein Spektrometer misst. Als Systemfehler beeinflussen nichtlineare Effekte bei der Messung der Absorption die Form, die Werte und das Verhältnis der einzelnen Intervalle der Kurve.

IV. Schlussfolgerungen

Die UV-Differenzspektrometrie hat den angeborenen Vorteil des kontinuierlichen Emissionssystems von Rauchgasen für den nassen Entschwefelungs- und Entnitrierungsprozess, und das inländische kommerzielle CEMS-System basierend auf DOAS-Algorithmen wird kontinuierlich verbessert und aktualisiert nach verschiedenen Anforderungen und Anwendungsumgebungen. Das Mikrofaserspektrometer hat die Vorteile der kleinen Größe, des Scanners, der Robustheit und der Stabilität und ist die Wahl für den Spektrodetektor des CEMS-Systems.