非分光红外一氧化碳CO在线分析系统

TDLAS激光分析模块原理及主要技术特性
当一束光穿过气体时，部分光会被气体吸收。通过对气体吸收后的光进行光谱分析，可以准确得出被测气体的各项指标，其中气体的种类和浓度是主要的测量参数。激光作为一种强度高、单色性好及方向性的光源，可以大幅度提高光谱分析的准确性、适用性。






可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS） 技术是用单一窄带的激光频率扫描一条立的气体吸收线，激光器的波长随驱动电流而改变，激光器的驱动电流采用在三角波上叠加正弦波的调制方式，探测器接收到光信号后实现光电转换经前置放大电路放大，处理器通过模数转换得到原始的调制电信号后经过解调算法获得光谱图像数据，即可算出气体浓度。 TDLAS已经发展成为了非常灵敏和常用的气体监测技术，广泛应用于各行各业，为用户提供一种，可靠，便捷的气体在线实时监测手段。

技术优势

基于TDLAS技术研制的激光气体传感器相比其他传统的气体传感器具有以下明显的优势：
（1）选择型好。可测量有交叉干扰的混合气体。
（2）有长期稳定运行的需求。激光气体传感器可以做到长期不用标气校准。
（3）可以做到自动跨度调整。在和大量程两者可以兼得，一个传感器即可实现。
（4）相比红外NDIR体积小、重量轻、精度高，相比电化学等不会高浓度中毒，无损测量。
（5）可实现一个传感器测量多组分气体的功能。

以上是TDLAS原理检测的优势。目前市场上大多数基于TDLAS的设备是采用模拟电路和锁相IC搭建的调制解调系统，我公司生产的激光气体传感器模块与之有完全不同的技术架构，采用全数字式TDLAS调制解调系统，调制信号经处理器直接产生，探测器信号转换后经24位ADC直接进入处理器解调，整个过程实现数字化处理，再无大量模拟运算放大器和锁相环IC参与，也没有可调电位器等器件，这些器件本身有的温飘，和电路噪声，是很不可靠的因素，让设备显得极其“娇贵”。

全数字TDLAS传感器相比传统的模拟TDLAS具有以下明显优势：
（1）精度高。数字化电路架构，电路噪声很小，同波长激光器相比测量精度更高。
（2）稳定性好。各环节器件都是不易损坏的，不易漂移的，不易被干扰的，这些因素结合起来系统就会稳定；反之则系统稳定性大大降低。
（3）一致性好。摒弃了大量模拟芯片之后，逻辑运算被处理器的算法代替。数字电路的一致性更好。
（4）体积小，重量轻。只有在性能满足的前提下，体积做小了才能让产品模块化，用户集成使用方便。
（5）抗交叉干扰。并不是采用TDLAS技术气体测量混合气就没有干扰了，气体的吸收峰往往是相互叠加的，如果测量组分吸收峰有叠加，并且它们的吸收度与其浓度相乘达不到一定比例，干扰依然存在。只有采用数字式的算法处理，才能解决这个问题。
（6）价格低。调试难度下降，产品维护成本降低，人力成本减少，产品价格降低。

零点漂移：≤±1%FS/长期
量程漂移：≤±1%FS/长期
测量范围：CO：0-5%Vol
测量精度：≤±1%FS
线性误差：≤±1%FS
重复性误差：Cv≤±0.5%
响应时间： T90≤10s
输出信号： 4～20mA 500Ω

一、二氧化硫（SO₂）
二氧化硫是热电厂烟气中主要的污染物之一，其对环境和人体健康都有很大的危害。长期吸入二氧化硫会导致呼吸道疾病，甚至引发更严重的健康问题。因此，烟气在线监测系统要对二氧化硫的浓度进行实时监测，以确保其排放浓度符合国家规定的标准。
二、氮氧化物（NOx）
氮氧化物也是烟气中的重要污染物之一，主要来源于燃烧过程中氮气的氧化。NOx不仅对大气环境造成污染，还会形成酸雨、光化学烟雾等环境问题。烟气在线监测系统对氮氧化物的监测同样至关重要，这有助于电厂及时调整运行参数，减少NOx的排放。
三、颗粒物（PM）
颗粒物是烟气中另一种主要的污染物，包括烟尘、飞灰等。颗粒物对大气环境、水体以及土壤都会造成污染，同时对人体健康也有严重影响。因此，烟气在线监测系统需要对颗粒物进行实时监测，确保颗粒物排放浓度在可控范围内。
四、一氧化碳（CO）
一氧化碳是燃烧不完全的产物，也是烟气中的一种有害气体。它具有很高的毒性，对人体健康构成严重威胁。烟气在线监测系统对一氧化碳的监测可以帮助电厂及时发现燃烧问题，避免一氧化碳的大量排放。
五、氧气（O₂）
虽然氧气本身不是污染物，但在烟气监测中，氧气的含量是评估燃烧效率的重要参数。通过监测烟气中的氧气含量，可以了解燃烧是否充分，进而优化燃烧过程，提高能源利用效率。
CEMS烟气在线监测系统中检测O2、CO、NOx和SO2的传感器:

热电厂烟气在线监测系统主要监测的气体包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、一氧化碳以及氧气。这些气体的监测对于保障环境安全、维护人体健康以及提高能源利用效率都具有重要意义。随着技术的不断进步，烟气在线监测系统将会更加、，为热电厂的环保工作提供有力支持。