燃煤電站煙氣SO2和NO氣體濃度在線監(jiān)測技術的研究.pdf

1、煤燃燒過程產(chǎn)生的SO2，NOx是大氣污染物的重要成分，這些氣體的大量排放使城市的空氣質量不斷惡化，并對土壤、水體和林地造成了很大的威脅。日益嚴重的環(huán)境污染不僅造成了重大的經(jīng)濟損失，還對人類的身體健康產(chǎn)生了很大的影響。我國是以煤為主要能源的國家，其中的50％以上都用于火力發(fā)電，因此，火電廠是大氣污染物的主要排放源。為了減少電廠產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物對環(huán)境的污染，世界上很多國家針對電廠廢氣制定了十分嚴格的排放標準，這就要求對這些氣體濃度進

2、行準確的測量。本論文以二氧化硫和一氧化氮氣體的濃度測量為研究對象，對應用吸收光譜技術測量二氧化硫和一氧化氮氣體的濃度監(jiān)測方法、技術和現(xiàn)場實驗開展了系統(tǒng)研究。
　　SO2氣體在300nm附近具有連續(xù)的寬帶吸收光譜，選取了其在277.4~311.54nm的吸收光譜作為研究對象，利用Beer-Lambert定律給出了光學參量OP和SO2濃度之間的關系。在處理過程中，為了減小噪聲信號對濃度測量結果的影響，把277.4~311.54nm區(qū)域

3、的720個波長處的光譜數(shù)據(jù)進行了疊加，這樣使噪聲信號在各個波長處的影響相互抵消。和雙色光譜技術相比，在測量精度方面有了很大的提高。實際測量中，溫度也會影響SO2的吸收光譜線形從而影響測量結果，因此，還分析了測量過程中溫度對氣體濃度的影響，并對濃度計算結果進行了校正。在燃煤產(chǎn)生的廢氣中，還存在著一部分NO2氣體，和SO2氣體相比，雖然它的量很小，但是由于NO2氣體在300nm附近也存在比較大的特征吸收光譜，因此，還討論了NO2氣體對SO2

4、濃度測量的影響，并給出了當兩種氣體共存時，SO2濃度的測量結果。從結果來看，在NO2濃度不是特別高時，它的存在對SO2的影響是可以忽略的。此外，為了驗證SO2測量公式的正確性，還對標準濃度的SO2氣體進行了長時間的測量，結果顯示其測量值與標準氣體的濃度值偏差在1%以內，并且SO2氣體的探測極限低于1 ppm﹒m。
　　NO氣體在220～230nm附近存在特征吸收光譜，利用Beer-Lambert定律，推導了NO氣體濃度數(shù)據(jù)的計算公

5、式。通過室溫下對標準濃度的NO氣體的長達7個小時的測量，得到的NO氣體的測量誤差為1%。由于SO2氣體在226nm附近也存在連續(xù)的吸收，因此，還分析了當兩種氣體共存時，SO2對NO氣體濃度測量的影響，建立了實驗臺，并給出了相應的NO濃度修正公式。
　　為了驗證氣體濃度測量系統(tǒng)在現(xiàn)場環(huán)境中的穩(wěn)定性和適用性，還對電廠的循環(huán)流化床鍋爐排放的SO2和NO氣體進行了監(jiān)測，并給出了連續(xù)八天的測量數(shù)據(jù)。從測量結果上可以很直觀的得到濃度隨時間的變