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model3750脫硝NOx在線監(jiān)測系統(tǒng)

更新時間:2024-07-05

設備型號:model3750

簡要描述:

儀器構(gòu)成model3750脫硝NOx在線監(jiān)測煙氣分析儀由光源、氣體室、光譜儀、HMI模塊、接口板、氧傳感器模塊(或氧化鋯模塊)、溫度傳感器等部件以及擴展模塊(CO檢測、CO2檢測)組成:
紫外(DOAS)分析儀應用范圍:
◢ 電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測CEMS(分析SO2、NO、NO2、O2);
◢ 脫硫工藝監(jiān)測(分析SO2、O2);
◢ 脫硝工藝監(jiān)測(分析NO、NO2、NH3、O2);
◢ 垃圾焚燒

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參數(shù)

性能數(shù)據(jù)

測量原理:

DOAS紫外(SO2、NOx),電化學(O2)

SO2量程

0~2000 mg/m3(可調(diào))

NOx量程:

0~2000 mg/m3(可調(diào))

O2量程:

(0-25%)     電化學

線性度:

±2% F.S.

零點漂移:

±2%F.S./7d

量程漂移:

±2%F.S./7d

響應時間:

T90<10秒

4-20mA輸入接口

2路,可靈活配置,100歐負載

4-20mA輸出接口

4路,輸出內(nèi)容可配置,zui大帶載能力<800歐

信號輸出:

1路232,1路485(支持Modbus協(xié)議)

開關(guān)量輸入接口

4路,可靈活配置

繼電器輸出接口

12路,輸出內(nèi)容可配置,DC30V2A

預熱時間:

無需

環(huán)境溫度:

-10~+45°C

防護等級:

IP65

額定用量:

20升/分鐘(用于反吹時)

樣氣輸入/輸出接口

Φ6雙卡套接頭,也可支持Φ8雙卡套

樣氣流量要求

范圍為0.5~2L/min,波動<25%

樣氣壓力要求

當前環(huán)境壓力±0.1Bar

樣氣濕度要求

<95%RH

三、技術(shù)原理  

 i.紫外吸收光譜

    電磁輻射(光)與原子和分子之間的相互作用是光譜檢測技術(shù)的基礎, 目前已經(jīng)發(fā)展出中紅外吸收光譜、近紅外吸收光譜、紫外/可見吸收光譜、紫外熒光光譜、原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、原子熒光光譜、X射線熒光光譜等檢測技術(shù)。紫外吸收光譜檢測技術(shù)的基礎是,紫外光與分子相互作用時被分子吸收導致光能的變化,由于不同分子內(nèi)部電子能級的躍遷能量和幾率的不同,使得不同分子具有特征吸收光譜,可見,紫外吸收光譜是分子在紫外波段吸收能力的定量描述。通常用吸收截面來描述單位分子的紫外吸收光譜:

 

典型氣體吸收截面通過吸收光譜可分析分子濃度,其測量原理就是Beer-Lambert定律:

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中,I0(λ)表示波長為λ的光的入射光強,I(λ)表示紫外光穿過濃度為X和光程為L的待測氣體后的光強,s(λ)為氣體的吸收截面,L*s(λ) *X稱為光學密度。 

ii.DOAS技術(shù)

    DOAS(差分吸收光譜)是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計算氣體濃度的技術(shù),由德國Heidelberg大學環(huán)境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出。

DOAS技術(shù)的基本原理是利用待測分子的窄帶吸收特性來鑒別分子,并根據(jù)窄帶吸收強度反演出分子的濃度。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加,其一是隨波長緩慢變化的部分,構(gòu)成光譜的寬帶結(jié)構(gòu),其二是隨波長快速變化的部分,構(gòu)成光譜的窄帶精細結(jié)構(gòu), 

如下式:

?(λ)=?0 (λ)+?r(λ)

其中?(λ)是分子的吸收截面,?0(λ)是吸收截面隨波長緩慢變化的部分,?r (λ)是吸收截面隨波長急劇變化的部分。

    DOAS方法的原理就是在吸收光譜中剔除光強隨波長緩慢變化的部分,而只留下隨波長快速變化的部分,然后用快速變化部分去反演氣體的濃度,從而可以避免因為光源溫漂或衰減、粉塵干擾、其他氣體干擾等因素引起的測量值波動和漂移。 

iii.光學技術(shù)平臺 

    分析儀采用如下光學技術(shù)平臺來獲得紫外吸收光譜,該技術(shù)平臺由光源、氣體室、光纖和光譜儀(含光闌、全息光柵、線陣檢測器)等光學組件構(gòu)成,如圖:

 

    光源發(fā)出的紫外可見光經(jīng)光學視窗進入氣體室,被流經(jīng)氣體室的被測樣氣所吸收,攜帶被測樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦入光纖,經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進行分光、采樣,得到氣體的吸收光譜。

    通過對光譜進行分析,可以分析出氣體中相關(guān)組分的濃度。 

四、分析儀簡介  

    儀器構(gòu)成model3750煙氣分析儀由光源、氣體室、光譜儀、HMI模塊、接口板、氧傳感器模塊(或氧化鋯模塊)、溫度傳感器等部件以及擴展模塊(CO檢測、CO2檢測)組成:

 其中:

光源:可產(chǎn)生檢測需要的190-500nm紫外光。其關(guān)鍵參數(shù)為光源壽命和可用紫外光波長范圍,分析儀采用高性能、長壽命紫外脈沖氙燈;

氣體室:也稱流通池,被測氣體將恒定的流量流過,吸收紫外光,以便獲取吸收光譜。其關(guān)鍵參數(shù)為光程和耐腐蝕能力;

光譜儀:接收來自氣體室的氣體吸收后的紫外光,實現(xiàn)分光及光譜采集。關(guān)鍵參數(shù)為靈敏度(特別是紫外波段)、分辨率和溫漂;

氧傳感器:采用電化學手段,測量氧氣濃度;

溫度傳感器:采集樣氣的溫度和壓力,用于將測量成分濃度轉(zhuǎn)化為標態(tài)下的濃度;

HMI模塊:實現(xiàn)通過吸收光譜計算成分濃度的化學計量學算法,以及人機交互;

接口板:提供開關(guān)量、模擬量輸入輸出,提供RS232、485等通訊接口。 

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