[发明专利]非分散红外多组分烟气分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及污染源排放烟气的多组分气体的连续自动监测装置，具体为一种基于非分散红外吸收光谱的非分散红外多组分烟气分析仪。

背景技术

随着工业化程度的进一步提高，人们越来越关注空气污染对全球环境的影响。化石燃料燃烧设备的排放物，通常包含多种不同类型的污染气体，例如CO₂，NO₂，SO₂，CO，NO等等，由于这些有害排放物对环境具有潜在威胁，很多国家都监测不同类型废气的排放。为确保排放的气体浓度符合相关标准，人们迫切需要能安装在污染排放源如电站和焚化炉上的连续排放监测系统(CEMS，ContinuousEmission Monitoring System)。

非分散红外分析方法广泛应用于连续排放监测系统中，但普通的非分散红外分析方法存在一系列缺陷，例如，为了测量烟气排放物中存在的多种不同类型污染气体，需要同时运行多个独立的气体分析系统和(或)测量平台，测量装置可能需要运行第一个气体分析系统来探测第一种类型的气体，运行第二个气体分析系统来探测第二种类型的气体等等，这样分析仪的结构就会变得很复杂，且不同分析系统的融合会带来更大的系统误差，增加制造成本。另外传统非分散红外分析仪包括很多活动部件，如滤波轮和斩波轮彼此分开，需要相互独立的驱动控制逻辑电路和电动马达，彼此的不同步会带来更大测量误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种非分散红外多组分烟气分析仪，以解决现有技术的监测装置结构复杂，测量误差大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

非分散红外多组分烟气分析仪，包括有多次反射池，所述多次反射池进气口输入流量可控的待测烟气混合物，其特征在于：所述多次反射池的出光口处安装有红外探测器，还包括有红外光源、由电机驱动的可转动的光学滤波轮，所述红外光源输出波长位于1um至10um之间的红外光信号，所述光学滤波轮上沿圆周等间隔均匀分布有多个通孔，通孔中分别安装有滤光片构成滤波通道，所述滤光片分别透过不同波长的红外光信号，滤光片各自透过的红外光信号与所述多次反射池中待测烟气混合物各组分气体各自吸收的红外光信号一一对应，所述红外光源输出的红外光信号经过光学滤波轮各个滤光片后，从多次反射池的入光口入射至多次反射池，在多次反射池多次反射后入射至多次反射池出光口处的红外探测器。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：所述滤波轮各个通孔安装的滤光片分别为透过待测烟气混合物中CO₂能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中CO能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中NO能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中NO₂能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中SO₂能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中H₂O能吸收的红外信号光的滤光片、透过待测烟气混合物中0₂能吸收的红外信号光的滤光片。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：所述滤波轮上还预留有一个或多个空白的通孔，及一个或多个参考光通孔，所述参考光通孔安装有可通过参考光的参考滤光片，所述空白的通孔、参考光通孔、安装有对应于待测烟气混合物中各组分气体的滤光片的各个通孔等间隔均匀分布在滤波轮上。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：对应于待测烟气混合物中某一个组分气体的滤波轮的通孔有两个，或者对应于待测烟气混合物中部分组分气体的滤波轮的通孔分别各自有两个，其中一个通孔中安装有透过高浓度的待测烟气混合物中对应组分气体所吸收的红外信号光的滤光片，另一个通孔中安装有透过低浓度的待测烟气混合物中对应组分气体所吸收的红外信号光的滤光片。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：所述红外光源由具有类黑体辐射特性的光源、稳压电路、稳流电路构成，所述具有类黑体辐射特性的光源通过稳压电路、稳流电路产生宽谱带的红外光信号。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：所述多次反射池中安装有加热模块及温度传感器，通过温度传感器监测多次反射池的温度，通过加热模块与温度传感器配合使多次反射池工作在恒温状态。

所述的非分散红外多组分烟气分析仪，其特征在于：所述多次反射池的内壁涂有耐腐蚀材料，多次反射池密封，多次反射池的进气口、出气口安装有与外界连通的阀门，且所述多次反射池的出气口处安装有电化学氧传感器。