為了控制燃煤電廠煙氣中的氮氧化物（NOx）排放量,通常利用選擇性催化還原（selective catalytic reduction,SCR）裝置對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝處理。實(shí)際脫硝過程中的噴氨量、煙氣溫度和水含量對(duì)脫硝效率有著決定性的影響。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣中的逃逸氨濃度、煙氣溫度和水蒸氣濃度對(duì)于有效提高燃煤電廠的脫硝效率,最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排有重要意義。本文針對(duì)此實(shí)際需求,基于激光波長(zhǎng)調(diào)制光譜（WMS）檢測(cè)技術(shù),研制了用于燃煤電廠脫硝尾氣中多組分多參量同時(shí)測(cè)量的便攜式激光傳感器。主要工作內(nèi)容如下。第一,發(fā)展了用于同時(shí)測(cè)量NH3和H20濃度以及溫度的WMS-2f/1f免標(biāo)定測(cè)量方法。利用變調(diào)制技術(shù),在綜合考慮信號(hào)幅度和譜線重疊情況下,對(duì)位于目標(biāo)譜段（6611～6613cm-1）內(nèi)的NH3和H20吸收譜線分別采用不同的調(diào)制幅度,得到最優(yōu)的WMS信號(hào)。改進(jìn)了WMS信號(hào)的仿真算法,并將該算法與Levenberg-Marquardt非線性最小二乘法相結(jié)合,利用WMS-2f/1f信號(hào)多譜線回歸分析得到氨氣濃度、水蒸氣的溫度和濃度等參量。該方法具有反演速度快,無(wú)需標(biāo)定的優(yōu)點(diǎn)。第二,集成了用于同時(shí)測(cè)量燃煤... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１國(guó)家統(tǒng)計(jì)局年度數(shù)據(jù)（２０１１年－２０１６年）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ?ｄａｔａ?ｉｓｓｕｅｄ?ｂｙ?Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ｂｕｒｅａｕ?ｏｆ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?（２０１１?－２０１６）??

燃煤電廠在進(jìn)行煙氣脫硝一般選用尿素或者純氨水為還原劑，在高溫環(huán)境下??分解出ＮＨ３，在催化劑的影響下將煙氣中的ＮＯｘ還原為氮?dú)夂停龋玻埃海保玻海瑹煔饬??經(jīng)ＳＣＲ反應(yīng)室的過程如圖１－３所示。???崔化劑??未脫硝丨以＾?〇？心??ＮＯｘ?ＮＨ３?ｊＯ、：：：：：：：：?．，Ｈ２０＿??圖１－３?ＳＣＲ脫硝原理??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ??在圖１－３中，ＮＨ３選擇性還原ＮＯｘ時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)的脫硝模型由Ｒｉｃｈａｒｄ％在??１９８５年建立并逐漸完善；１４］，化學(xué)反應(yīng)如公式（１－１）至公式（１－４）所示。??４ＮＯ?＋?４ＮＨ３?＋?〇２?４Ｎ２?＋?６Ｈ２０?（１－０??６ＮＯ?＋?４ＮＨ３?５Ｎ２?＋?６Ｈ２０?（１－２）??６Ｎ０２?＋?８ＮＨ３?＾?７Ｎ２?＋?１２Ｈ２０?（１－３）??２Ｎ０２?＋?４ＮＨ３?＋?０２?３Ｎ２?＋?６Ｈ２０?（１－４）??上述反應(yīng)中，選擇性還原是指ＮＨ３在催化劑作用下優(yōu)先還原ＮＯｘ氣體，幾乎??不與煙氣中殘留的０２發(fā)生氧化反應(yīng)。燃煤電廠煙氣ＮＯｘ中的主要成分為ＮＯ，約??占９５％以上？，故還原反應(yīng)以公式（１－１）和（１－２）為主，雖然以上化學(xué)反應(yīng)均??屬于放熱反應(yīng)，但考慮到煙氣中ＮＯｘ總濃度較低，所以可忽略化學(xué)反應(yīng)的熱量對(duì)??煙氣溫度的影響即認(rèn)為ＳＣＲ脫硝過程的環(huán)境溫度為煙氣的溫度。隨著燃煤電??廠燃燒效率的提高

控制激光器的輸出波長(zhǎng)掃描覆蓋待測(cè)氣體吸收峰的波段，經(jīng)氣體吸收后的??光信號(hào)由光電探測(cè)器探測(cè)后傳輸給上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到待測(cè)氣體濃度的硬??件系統(tǒng)圖如圖２－２所示。?????信號(hào)發(fā)生器??？激光驅(qū)動(dòng)器??？?ｍｉｎｉ１?Ｉ?????１?ＤＦＢ激光器?Ｉ??＼?Ａ???：??上位機(jī)?＜???待測(cè)氣體?＜??』??）￣?＼１?光電探測(cè)器??１?光纖準(zhǔn)直器??圖２－２直接吸收光譜系統(tǒng)圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｄｉｒｅｃｔ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ??根據(jù)章節(jié)２．１．１中所介紹的朗伯－比爾定律，通過對(duì)氣體吸收前的光強(qiáng)與吸收??后的光強(qiáng)進(jìn)行處理，得到待測(cè)氣體的吸收信號(hào)。理論推導(dǎo)如下［３６：。??將公式（２－１）中重寫為關(guān)于吸光度的表達(dá)式，如公式（２－８）所示。??（ｒ＼??ａ（ｖ）?＝?－ｈ?ｙ－?＝Ｓ｛ｔ）－Ｐ－Ｘａｂｓ＇１＇＾）?（２－８）??＼ｌ〇?Ｊｖ??一般認(rèn)為氣體的吸收線型是標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，對(duì)線型函數(shù)進(jìn)行歸一化處理，結(jié)果如??公式（２－９）所示。??ｆ?（ｐ｛ｖｙｉｖ?＝?＼?（２－９）??Ｊ—ｏｏ??對(duì)吸光度求積分后得到光譜積分吸光度４ｖ）的表達(dá)式，如公式（２－１０）所示。??Ａ（ｖ）?＝?ｆ?－?ａ（ｖ）ｄｖ?＝Ｓ（Ｔ）?？?Ｐ■?ｚａｂｓ?■?Ｌ?（２－１０）??Ｊ－００??從公式（２－１０）可知

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3102837