顆粒特性對激光散射法測量質(zhì)量濃度的影響研究.pdf

1、近年來，中國大氣污染問題日益嚴(yán)重，而燃煤電站排放的粉塵是引起大氣污染的重要原因，為此國家制定了更為嚴(yán)格的燃煤電站粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)，在超凈排放的標(biāo)準(zhǔn)下要求燃煤電站粉塵排放量不能超過10mg/Nm3。傳統(tǒng)的測量方法很難在如此低的濃度下對粉塵濃度進(jìn)行精確的監(jiān)測，在新的排放標(biāo)準(zhǔn)下如何對電站排放的粉塵進(jìn)行精確的測量顯得尤為重要。近些年來隨著光學(xué)的發(fā)展，應(yīng)用光學(xué)方法進(jìn)行粉塵濃度測量成為研究的熱點(diǎn)，但復(fù)雜的顆粒特性還是會(huì)對測量精度產(chǎn)生影響。本文采用激光全

2、散射法，首先對全散射法中的消光系數(shù)等進(jìn)行了推導(dǎo)和分析，并自主搭建了全散射法濃度測量平臺(tái)，而后重點(diǎn)研究了顆粒粒徑與球形度對全散射法測量粉塵濃度的影響。
　　本文首先利用MATLAB仿真，對全散射法的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并確定下系統(tǒng)臺(tái)架中光路、電路、氣路等測量單元的關(guān)鍵參數(shù)。而后搭建了濃度測量平臺(tái)，并用兩種不同粒徑的聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)顆粒對實(shí)驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了標(biāo)定，基本實(shí)現(xiàn)了粉塵濃度的精確測量。
　　為了探究粒徑對全散射法濃度測量的影響，本文選用

3、了四種不同粒徑分布的球形二氧化硅顆粒進(jìn)行濃度測量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，樣品的粒徑越大，測量精度越差，隨著無量綱尺寸因子α的增大，散射光的強(qiáng)度越來越大，且散射信號有前向集中的趨勢。當(dāng)前向散射光尤其是趨向于零度附近的散射光強(qiáng)度太大時(shí)，必然會(huì)對透射光的收集產(chǎn)生影響。當(dāng)顆粒中α>30的粒子占顆粒系的比例增大時(shí)，這部分顆粒運(yùn)用平均算法來進(jìn)行濃度求解時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致測量精度也越差。
　　為了探究球形度對濃度測量造成的影響，本文選用三種不同形狀