基于EMD的中红外TDLAS检测低浓度NO优化方法研究

田川,邹丽昌,阮斌,黄俊,邓瑶,阮真,卢志民,3,4,姚顺春,3,4*

(1 广州珠江电力有限公司,广东 广州 511457;2 华南理工大学电力学院,广东 广州 510640;3 广东省能源高效清洁利用重点实验室,广东 广州 510640;4 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心,广东 广州 510640)

0 引言

近年来,我国对大气污染物排放标准规定日趋严格。2019 年以来,广东、山西、河北、天津、四川等地陆续修订了锅炉大气污染物排放标准。氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,要求其在新建锅炉和经超低排放改造后的机组中排放浓度必须低于50 mg/m3。选择性催化还原(SCR)技术是目前广泛使用的烟气脱硝技术,控制和评价其脱硝效果的重要指标是NO 浓度。随着排放标准的提升和精准控制的发展,NO 排放控制的波动范围要求越来越小,所以高灵敏检测SCR 出口低浓度NO 的需求日益迫切。

传统的电化学、气相色谱等检测方法受水汽等的交叉干扰,且低浓度检测时灵敏度不足,难以满足超低排放下SCR 出口NO 的高灵敏度检测需要。近年来,基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的波长调制光谱(WMS)技术在燃烧诊断[1]、环境监测[2]和医学诊断[3]等领域中用于NO 低浓度检测得到了广泛关注。将WMS 与TDLAS 技术结合,可以实现高灵敏度、高选择性地检测低浓度气体。中红外区域(MIR)的吸收谱线线强一般都比近红外的吸收谱线线强大几个量级,在痕量气体浓度检测领域具有无可比拟的优势。量子级联激光器(QCL)由于具有线宽窄、室温工作和功率高等优点,已然成为MIR激光光谱气体传感的理想光源。……