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南京恒瑞“基于可调制的红外烟气(NDIR)的分析系统”的研发

 基于可调制的红外烟气NDIR)的分析系统研究内容包括采样技术、污染物浓度监测技术、相关数据处理与传输技术和现场测试检验四个部分。

1)采样技术 采样技术是烟气连续监测系统的关键技术之一,采样方法制约后续的浓度检测方法,

本研究课题发展两种类型的采样技术,以形成系列化产品适应市场的不同需求:

A)自恒温初级过滤直接抽取采样技术。该种技术是目前*成熟,应用*广泛的技术;

B)渗透除水直接抽取采样技术。这是目前比较新的先进技术,他利用渗透管内外水气含量的浓度差实现烟气的脱水,从而克服了冷却脱水过程中发生的烟气溶水性物质损 失引起测量误差的问题,同时也克服了伴热管运行费用高故障率高维护量大等一系列问 题。该方法能大大减低预处理部分的成本,成为完全取代热管法的直接抽取技术。

2)污染物浓度监测技术 烟气中主要污染物是烟尘、SO2NOXCO2CO。为了确定空气过剩系数和换算标准干烟气量,还需要测量氧气浓度和烟气的含水量以及烟气的流速或流量。其中烟尘监测仪、流量监测仪和氧气浓度监测仪器已经实现了国产化,目前烟气连续监测仪器的国产化 的主要制约因素是各种气态污染物的浓度分析技术。本课题将主要对污染物质的浓度测量 技术作为主要研究内容。

技术方法和关键技术路线分述如下:

A)烟尘浓度连续监测:采用激光后向散射法,该方法单侧安装,测量稳定性好,动态范围大。经过标定与重量法的相关系数可以达到 0.9 以上,是一种理想 的烟尘连续监测技术。

B)气体分析仪:采用模块结构设计,以*大限度节约开发成本和缩短开发周期, 提高系统的可维护性和可扩展性。分析仪采用三大模块构成,光学分析模块, 信号处理和控制模块,辅助部件。光学分析模块采用红外非色散吸收原理的 分析模块。红外分析技术采用先进的相关气体过滤器红外非色散差分吸收技 术。由于采用同种相关气体过滤器和差分吸收技术基本上排除了其他气体交 叉干扰的问题。该技术是近年内国际上红外分析技术上的新进展,由于相关 气体过滤器是用与待测气体相同的纯气体构成,因此可以方便的更换测量气 体池来达到进行多种成分分析的目的,具有良好的扩展测量能力。应用前景 极为广泛。信号处理和控制模块采用工业 PC 总线结构,具有强大的数据处 理能力,配合软件技术完成各种信号和控制功能,为各种分析模块提供统一 的硬件技术平台。辅助部件主要指分析仪的气路、电源、机架等。

C)氧气浓度连续监测:将采用国内已经成熟的氧化锆传感器技术。

D)烟气流量测量:采用成熟的 S 型皮脱管技术,配合定时反吹清洗技术。为克服复杂流场采用多测点平均流场廓线拟合技术解决。

3)相关数据处理与传输技术 系统设计中全部采用智能化模块化结构,整机采用集散控制原理,每个单独部件均配置故障诊断软件,具有数据通讯能力。系统具备远程诊断和数据下载能力,为无人值守自 动工作站。数据通讯接口采用通用通讯标准,数据传送采用加密方式保证数据**。

4)现场测试检验

系统完成后必须经过各种典型使用环境的运行考验(6个月以上),对系统的可靠性、 可维护性进行确认,通过严格的运行检验确认系统平均无故障运行时间等重要指标。

南京恒瑞分析仪器有限公司