[发明专利]一种基于多束光源离轴积分腔输出光谱技术的氨逃逸分析仪及分析方法

说明书

本发明涉及氨逃逸分析仪技术领域，且公开了一种基于多束光源离轴积分腔输出光谱技术的氨逃逸分析仪，包括激光发生模块、光学分光模块、双光路吸收模块和光电信号处理模块，所述激光发生模块包括二极管激光发生器和光频隔离器，所述光频隔离器安装在二极管激光发生器的出光口。该基于多束光源离轴积分腔输出光谱技术的氨逃逸分析仪，可深入更具代表性的核心区域取样，且仪器不受现场震动等环境因素影响，减少了由于NH3吸附导致的监测失准和粉尘堵塞导致的维护频繁，同时提供了更好的激光分析环境，且采用双光路吸收模块，一条光路为待检测气体，另一条光路作为参比，相较于传统单激光源离轴积分腔输出光谱技术具有更高的精度。

技术领域

本发明涉及氨逃逸分析仪技术领域，具体为一种基于多束光源离轴积分腔 输出光谱技术的氨逃逸分析仪及分析方法。

背景技术

伴随着国内脱硝系统陆续投运，对于氨逃逸率的准确、高效测量日益成为 各电厂迫在眉睫的关键技术性难题。脱硝氨在线监测系统在近年来不断发展， 目前已有三代氨逃逸分析技术：

(1)第一代为稀释采样法，该方法通过转化炉将烟气中的NH3转化为NO， 样品中的NO与O3混合时生成激发态的NO2与O2。激发态NO2在返回基态时发 出红外光。这种发光的强度与NO的浓度成线性比例关系，因此可用化学发光 法判断NH3浓度。该方法存在的问题主要包括：转化炉中NH3的吸附损失难以 判断、工序过于复杂、整个工序无参考物进行准确性对比，检测数据不可考证 等。

(2)第二代为原位式/探杆式激光分析法，用激光的单色性以及对特定气 体的吸收特性进行分析。一般设计成探头型的结构，直接安装在烟道上。原位 式方法一般发射接收(R/S)单元安装在烟道一侧或两侧，激光通过发射端窗 口进入烟道，被接收端反射或接收后，进入分析仪。探杆式将探头型结构伸入 烟道中，发射光通过烟气时对NH3的吸收信息保留在光信号中，即形成吸收光 谱，通过对吸收光谱的分析终得到NH3的浓度信号。该方法存在的主要问题包 括:原位安装，仪表无法进行标定和验证，测量准确率无法保证、现场粉尘造 成发射端与接收端镜片堵塞，维护量非常大、烟道震动导致发射端与接收端不 能对准，无读数或数据跳变等。

(3)第三代为抽取式激光分析法。利用激光的单色性以及对特定气体的 吸收特性进行分析。通过采样预处理装置，过滤掉大量粉尘颗粒，经过保温传 输装置将样气传送到烟气分析单元，其中烟气分析单元前设置二次过滤与标气 验证阀，便于验证数据准确性。样气室内高温环境，并对气体进行压力补偿， 利用激光法测量氨气含量。该方法存在的问题为采样管线中ABS结晶导致NH3 损失，且清理结晶的维护量大。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于多束光源离轴积分腔输出光 谱技术的氨逃逸分析仪，具备可深入更具代表性的核心区域取样，且仪器不受 现场震动等环境因素影响，减少了由于NH3吸附导致的监测失准和粉尘堵塞导 致的维护频繁，同时提供了更好的激光分析环境，且采用双光路吸收模块，一 条光路为待检测气体，另一条光路作为参比，相较于传统单激光源离轴积分腔 输出光谱技术具有更高的精度等优点，解决了现有技术中目前电厂氨逃逸分析 困难的问题。

(二)技术方案