Le système de surveillance continue des émissions de gaz de combustion (ci - après dénommé CEMS) est largement utilisé dans diverses chaudières, fours dans les industries de la production d'énergie thermique, de la chimie, de la pétrochimie, de l'acier, de l'incinération des déchets, de la cokéfaction, du ciment, etc., pour surveiller en ligne les émissions de gaz de combustion provenant de sources fixes de pollution dans les processus de production industrielle et pour diriger le fonctionnement et le contrôle des systèmes de désulfuration et de dénitrification des gaz de combustion.

Ces dernières années, de nouveaux systèmes CEMS basés sur la technologie de spectroscopie d'absorption différentielle (ci - après DOAS) sont progressivement devenus la voie technologique dominante. Le spectromètre à fibre optique en tant que composant central du système CEMS, son rôle principal est de convertir le signal optique du système en signal électrique, puis de traiter le signal après la conversion photoélectrique pour mesurer avec précision la teneur en SO2, No, no2 et autres gaz dans les fumées avant et après la dénitrification, la désulfuration.

Nous nous concentrons sur la structure typique du système de test utilisant un spectromètre à fibre optique et la concentration de gaz d'inversion DOAS, le choix des paramètres du spectromètre et leur impact sur le système de test.

Système de test DOAS typique

Un système typique de mesure de la concentration de gaz DOAS se compose d'une source lumineuse continue (lampe au xénon, lampe au deutérium, etc.), d'une chambre à gaz (ou d'un chemin optique ouvert), d'un détecteur. La figure 1 est un schéma de principe du système:

DOASLe dispositif d'essai de mesure de la concentration des fumées de procédé est représenté sur la figure 2. Le dispositif d'essai est divisé en deux parties, la voie gazeuse et la voie optique. La Section du circuit de gaz se compose principalement de quatre parties: source de gaz, armoire de distribution, cellule de mesure et cellule de récupération des gaz d'échappement. La partie du chemin optique est principalement composée d'une source lumineuse, d'une lentille de collimation / focalisation, d'une cellule de gaz, d'un spectromètre à fibre optique. Azote et so de haute pureté₂Non, non.₂Le gaz standard est mélangé dans le tube de mélange après avoir traversé le régulateur de Débit massique par les lignes respectives, le débit de contrôle et d'affichage peut être réglé par un afficheur de débit. Le gaz mélangé entre dans la cellule de mesure par un tube traceur dont les deux extrémités sont scellées par des lentilles en quartz. Une thermorésistance est prévue à la sortie de la cellule de mesure pour effectuer la mesure de la température du gaz circulant dans la cellule de mesure, tandis qu'un manomètre différentiel est prévu au milieu de la cellule de mesure pour effectuer la mesure de la pression du gaz. Le gaz sortant de la cellule de mesure entre dans la cellule de récupération des gaz d'échappement pour absorption.

Le choix du spectromètre et son influence sur les résultats des tests

Les principaux paramètres de performance du spectromètre à fibre miniature sont la gamme spectrale, la résolution spectrale (fwhm), la lumière parasite, la stabilité du chemin optique, les effets non linéaires, etc.

1.Gamme spectrale

La gamme de longueurs d'onde du spectromètre est déterminée en fonction de la gamme de raies d'absorption caractéristiques des espèces de gaz à analyser, tout en tenant compte de la résolution, plus la gamme spectrale est large, plus la résolution est faible.

2.Résolution spectrale

La résolution spectrale est également appelée largeur de bande spectrale, généralement exprimée en nm ou CM - 1. Plus la résolution est élevée, plus la capacité de résoudre les détails spectraux est grande, et la figure suivante est le résultat du test à différentes résolutions du spectromètre,

3.Lumière parasite

La lumière parasite fait référence à toute la lumière non signal détectée dans le chemin optique. La présence de lumière parasite affecte la limite de détection du système CEMS, le rapport signal sur bruit, la précision de la mesure de la concentration, plus la lumière parasite est petite, moins l'erreur du système est faible.

4.Stabilité du chemin optique

La stabilité du chemin optique se réfère principalement à la dérive en longueur d'onde et en amplitude due à la température, à la déformation de la plate - forme optique due à l'accélération des forces externes. La stabilité du trajet optique a un impact important sur les résultats de mesure de concentration, et les spectromètres de la série avaspec - ULS réduisent considérablement la lumière parasite et améliorent la stabilité mécanique et thermique, avec un double annuleur de mode intégré et un miroir parabolique COMPOSITE MULTI - ordre pour une résistance mécanique 10 fois supérieure.

5.Non linéaire

La non - linéarité est définie comme le rapport entre la grandeur réelle mesurée par le spectromètre et la grandeur théorique. En tant qu'erreur systématique, les effets non linéaires affectent la forme de la courbe, les valeurs numériques et les proportions des différents intervalles lors de la mesure de l'Absorbance.

Iv. Conclusion

La spectroscopie différentielle UV présente des avantages innés pour les systèmes d'émission continue de gaz de combustion pour les processus de désulfuration et de dénitrification par voie humide, et les systèmes CEMS commerciaux basés sur l'algorithme DOAS sont constamment améliorés et améliorés en fonction des différents besoins et environnements d'application. Avec des avantages tels que la petite taille, aucun dispositif de balayage, robuste et stable, le spectromètre à fibre miniature est le choix du détecteur Spectral du système CEMS.