[发明专利]一种垃圾焚烧电厂多组分气体分析系统及其方法

权利要求书

1.一种垃圾焚烧电厂多组分气体分析系统，其特征在于，该系统包含：

高温采样探头，用于从待监测烟囱中抽取样本气体；

用于初步过滤的一级过滤装置，其与所述高温采样探头连接；

预处理装置，与所述一级过滤装置连接；

用于过滤悬浮物的二级过滤装置，与所述预处理装置连接；

用于分析样本气体的红外光谱仪，与所述二级过滤装置连接。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析系统，其特征在于，

所述预处理装置为移动式预处理箱。

3.如权利要求1所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析系统，其特征在于，

所述红外光谱仪为傅立叶变换红外光谱仪。

4.一种采用如权利要求1～3所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析系统分析气体的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

S1、采用高温采样探头从待监测烟囱中抽取样本气体；

S2、采用一级过滤装置对所述样本气体进行初步过滤；

S3、采用预处理装置对步骤S2得到的样本气体进行预处理；

S4、采用二级过滤装置对步骤S3得到的样本气体进行过滤，将悬浮物滤出；

S5、采用红外光谱仪对步骤S4所得的样本气体进行测量得到红外吸收光谱，并对所述红外吸收光谱进行定性与定量的分析。

5.如权利要求4所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述步骤S5中的所述定性与定量的分析包含：

T1、建立红外吸收特征数据库；

T2、根据所述步骤T1的数据来数字合成第一标准光谱；

T3、样本气体定性识别；

T4、样本气体定量识别。

6.如权利要求5所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述步骤T1具体为：

通过已公开的红外标准数据库，得到多种大气化合物分子的标准吸光度信息，基于红外光谱仪完成分辨率转换，对需要定性定量的吸收峰和吸收波段进行选择，并进行多次测试验证，建立红外吸收特征数据库。

7.如权利要求6所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述已公开的红外标准数据库为QAsoft、HITRAN、NIST。

8.如权利要求5所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述步骤T2具体为：

将所述红外吸收特征数据库中的谱线参数网格化，将其与红外光谱仪仪器的线型函数进行卷积，使用逐线积分的方法计算得到高分辨率透过率，进行红外光谱仪仪器函数的修正，分别考虑扩展源带来的离轴光程误差、干涉图的采样、截断和切趾的影响，计算得到与红外光谱仪仪器测量参数相匹配的第一标准光谱。

9.如权利要求5所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述步骤T3具体为：

依据所述步骤T1和T2的结果，运用判别分析、自组织映射神经网和反向传播人工神经网络三种多元分析技术，建立和验证样本气体组分与其红外吸收光谱之间的数学模型，通过比较判别模型的性能，得到样本气体红外光谱多元定性分析的结果。

10.如权利要求5所述的垃圾焚烧电厂多组分气体分析方法，其特征在于，所述步骤T4具体为：

依据所述步骤T3的结果，根据样本气体的未知光谱的红外光谱数据库特征参数、预设的样本气体的组分和浓度、仪器线型参数和第一标准光谱，计算得到第二标准光谱，通过迭代计算第二标准光谱去拟合测量的样本气体的光谱，采用非线性最小二乘法进行曲线拟合，不断重复这一过程直至所得的拟合残差达到预定值，反演出各个组分的浓度信息，完成光谱的在线分析。