Der FTIR-Detektor für Boilerrauchgase ist mit seiner mehrkomponenten, hochpräzisen und Echtzeit-Online-Überwachungskapazität zu einer Schlüsselausrüstung für die Regulierung moderner industrieller Verschmutzungsquellen geworden, die für die Erreichung von Energieeinsparungen und Emissionsminderungen sowie die Verbesserung der Luftqualität von großer Bedeutung ist. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der nationalen Anforderungen an die Luftverschmutzung wird die Anwendung der FTIR-Technologie in Kesseln, Kraftwerken, Chemie und Metallurgie erweitert.
Die Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) ist eine Methode zur mehrkomponenten Gasanalyse, die bei der Umweltüberwachung, der industriellen Prozesssteuerung und der wissenschaftlichen Forschung weit verbreitet wird. Im Bereich der Überwachung von Rauchgasemissionen von Kesseln sind FTIR-Detektoren aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit, der gleichzeitigen Erkennung mehrerer Komponenten und der Online-Überwachung in Echtzeit zu einem wichtigen Werkzeug für die moderne Überwachung von Rauchgasen geworden.
Der Kessel produziert während des Verbrennungsprozesses eine Vielzahl von schädlichen Gasen, darunter Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxid (NO, NO₂), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Ammoniak (NH₂), Methan (CH₂) und flüchtige organische Stoffe (VOCs). Traditionelle Rauchgas-Analysemethoden wie elektrochemische Sensoren, undistribuiertes Infrarot (NDIR) oder chemische Leuchtmittel können in der Regel nur auf ein oder nur wenige Gase getestet werden, was es schwierig macht, die umfassenden Überwachungsanforderungen komplexer Rauchgas-Komponenten zu erfüllen. Die FTIR-Technologie basiert auf dem Prinzip der charakteristischen Absorption molekularer Infrarotlichte und kann mehrere Gaskomponenten gleichzeitig erkennen und quantifizieren, was die Effizienz und Genauigkeit der Überwachung erheblich verbessert.
Das Arbeitsprinzip des FTIR-Detektors besteht darin, Rauchgasproben mit Infrarot-Lichtquellen zu bestrahlen, Gasmoleküle absorbieren Infrarotstrahlung bei bestimmten Wellenlängen und bilden absorptionsspektrale "Fingerabdrücke". Das Instrument erzeugt ein Interferenzdiagramm über ein Michelson-Interferometer, verwandelt das Interferenzsignal nach Fourier-Transformation in ein Spektrogramm und führt anschließend eine vergleichende Analyse nach der Standard-Absorptionsspektralogie der einzelnen Gase durch, um qualitative und quantitative Untersuchungen zu erreichen. Sein Messbereich umfasst das mittlere Infrarotband (in der Regel 750 bis 4500 cm-1), kann Dutzende von Gasbestandteilen erkennen, ohne häufige Kalibrierung und hohe Stabilität.
Bei der Überwachung von Kesselrauchgasen werden FTIR-Systeme in der Regel sowohl in situ als auch extraktiv installiert. Die Sende- und Empfangseinheit wird auf beiden Seiten des Rauchkanals installiert, um Rauchgas direkt zu messen, schnell zu reagieren, weniger Wartung zu leisten, aber durch Rauchstaub und Wasserdampf zu stören; Die Pumpform transportiert die Rauchgasserwärmung durch eine Probensonde mit hoher Temperatur in den Gasbehälter zur Analyse, wodurch Partikel und Feuchtigkeitsstörungen effektiv entfernt werden können und die Messgenauigkeit höher ist und für komplexe Arbeitsbedingungen mit hoher Feuchtigkeit und hohem Staub geeignet ist.
Zu den Vorteilen des FTIR-Detektors gehören auch: ein breiter dynamischer Messbereich, niedrige Detektionsgrenzen (bis zu ppb), nicht-destruktive Messungen und eine gute Langzeitstabilität. Darüber hinaus entspricht die Technologie internationalen Umweltnormen wie EPA, EN und kann in einem kontinuierlichen Emissionsüberwachungssystem (CEMS) verwendet werden, um Umweltsektoren und Unternehmen mit Compliance-Daten zu unterstützen.
Natürlich hat die FTIR-Technologie auch einige Einschränkungen, wie z. B. hohe Gerätekosten, hohe Berufsanforderungen an den Bediener und die Notwendigkeit, sich auf qualitativ hochwertige Analysesoftware zu verlassen, wenn sich komplexe Spektren überlappen. Aber mit der Optimierung der Algorithmen und den Fortschritten der Hardware verbessern sich diese Probleme allmählich.
Zusammenfassend ist der FTIR-Detektor für Kesselrauchgase mit seiner mehrkomponenten, hohen Präzision und Echtzeit-Online-Überwachungskapazität zu einer Schlüsselausrüstung für die Regulierung moderner industrieller Verschmutzungsquellen geworden, die für die Erreichung von Energieeinsparungen und Emissionsminderungen und die Verbesserung der Luftqualität von großer Bedeutung ist. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der nationalen Anforderungen an die Luftverschmutzung wird die Anwendung der FTIR-Technologie in Kesseln, Kraftwerken, Chemie und Metallurgie erweitert.