烟气分析仪技术研究

烟气分析仪技术研究

贺鹏飞

贺鹏飞HEPeng-fei曰农永光NONGYong-guang曰

郭炜GUOWei曰赵文峰ZHAOWen-feng曰于哲YUZhe

（中科天融（北京）科技有限公司，北京100085）

（ChinatechTalroad（Beijing）TechnologyCo.，Ltd.，Beijing100085，China）

摘要：通过对红外NDIR分析技术和紫外分析技术在烟气SO2和NO中的应用研究，形成了三种技术方案，可以实现浓度实时在线监测。

Abstract:ByapplicationofinfraredNDIRanalysistechniqueandultravioletanalysistechniqueinfluegasSO2andNO,threetechnicalsolutionsareformed,whichcanachievereal-timeonlinemonitoringoftheconcentration.

关键词：红外NDIR；紫外分析技术；研究

Keywords:infraredNDIR；ultravioletanalysistechnique；research

中图分类号院X851文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）29-0224-02

0引言

资源和环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件，地球是人类的共同家园。而资源短缺、环境污染和生态恶化，已经成为人类普遍关注的全球性问题。保护人类生存环境，实施可持续发展战略，是21世纪国际社会“和平与发展”和“环境与发展”两个主题之一。为了保障人们呼吸清新空气，饮用干净水，享受放心食物，必须加强环境监测工作。目前，我国重点城市已在利用建立的环境空气质量自动监测系统开展环境空气质量日报或预报工作。2000年，国家开始实施130个城市的环境空气质量监测系统的建设项目。目前，烟气监测设备主要分为两种技术，分别是红外NDIR技术和紫外吸收法，其中，市场上70%以上的分析仪是采用红外NDIR法。

1技术特点

1.1产品特点

淤全自动运行：可实现自动调零、自动校正、自动测量、自动恢复等智能化功能。

抗干扰：分析仪设置了膈膜器、温湿度探头和压力传感器，采用DAOS技术，极大程度减少灰尘、水蒸气的影响，同时，通过动态监测温湿度和压力，对温度和压力进行动态校准，保证数据准确性。

操作容易：非专业技术人员也可轻易上手。

在线监测方式多样化：可实现人工随时测量、自动定时测量、自动周期性测量等测定方式。

测定速度快，数据准确可靠：可随时监控生产过程中选定控制节点的样品浓度并反馈控制过程。

1.2功能描述

通讯模式：HJ/T212-2005《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》；

接口：4路模拟量输出，支持RS485/232数字输出；

测量间隔时间：任意选择或连续；

校准：自动校准的时间间隔可人工选择。

2设计方案

2.1红外分析方法

系统的硬件设计整体框图如图1所示。

仪器主要由工控机、CPU组成主从通讯模式，工控机为主，其他为从，下面是各个模块的职责分工：工控机：采用3.5寸的触摸显示一体化ARM工控机；数字信号输出：采用RS232通讯模式，波特率为9600，支持国标212通讯协议，为主动发送模式；CPU：采用80C51F410型号的单片机，负责与上位机进行通讯，采用采用RS232通讯模式，波特率为2400，将检测的数据发送到工控机，通讯协议为自定义协议，同时还负责光信号采集、阀体控制、流程控制等。

2.2紫外分析方法

系统的硬件设计整体框图如图2所示。

仪器由工控机、气室、探测器、氙灯等组成，在紫外氙灯的作用下，烟气中的SO2和NO气体在紫外区287和216nm下有强烈吸收，根据吸收强度计算出其浓度。

2.3紫外光谱分析方法

系统的硬件设计整体框图如图3所示。

仪器由工控机、气室、光谱仪、氙灯等组成，在紫外氙灯的作用下，通过光谱仪扫描200-400nm区间的光谱信息，利用烟气中的SO2、和NO气体在紫外区下有强烈吸收的特性，采用DAOS计算出浓度。

3结论

通过研究红外NDIR技术、紫外分光技术和紫外光谱技术，形成了三种烟气分析方案，并通过实验验证三种方案的可行性，最终，确定紫外光谱技术为最佳方案。

参考文献：

[1]王继和,尚忠.酸雨的成因与危害[J].水利天地,2004(3):34.

[2]常元勋.环境中有害因素与人体健康[M].北京:化学工业出版社,2000.

[3]李国刚.环境在线自动监测技术与仪器设备的发展动态[J].生命科学仪器,2003(1):21-30.