一种激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置及方法

技术领域

本发明涉及燃煤烟气污染物监测技术领域，尤其涉及一种激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置及方法。

背景技术

燃煤电厂以及工业锅炉的排放烟气中常含有三氧化硫（SO

如今SO

在公布号为 CN211825963U 的文献中公开了一种SO

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的需求，提供一种激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置及方法。SO

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置及方法，提高在线监测的准确可靠性。

本发明的主要技术方案：激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置，主要包括氮气气罐和混合气体气罐，氮气气罐通过三通阀联接气体分析装置，混合气罐联接三氧化硫发生装置通过三通阀联接采样气路和气体分析装置；所述气体分析装置包括激光器、气体分析池、光电探测器和数据采集分析模块；所述三氧化硫发生装置包括流量计、高温炉和催化室；所述气体分析池联接水浴冷却装置和真空泵。

本发明还提供了采用激光三氧化硫浓度在线监测系统标定方法：采用上述装置，进行如下操作：零气标定、量程标定及标定功能切换；所述零气标定使用氮气气罐，量程标定使用二氧化硫和干燥空气的标准混合气体气罐，高温下催化生成三氧化硫气体。

一般地，所述氮气气罐采用99.999%的高纯氮气，混合气体气罐采用指定浓度的SO

所述量程标定时，切换三通阀，使气体分析池、水浴冷却装置和真空泵串联。

所述标定完成后，切换三通阀，使采样气路、气体分析池和真空泵串联。

所述的催化室填充钒触媒（含五氧化二钒），内置于高温炉中，温度设置为500℃，生成后的气体通入气体分析池中，整个气路通过伴热带进行保温，温度设置为220℃。

所述的激光器选择为中红外波段量子级联激光器，激光波段范围在7.323微米附近，光电探测器响应波段配套。

所述的数据采集分析模块包括信号发生器、数据采集卡及计算机，信号发生器输出特定波形的电压信号对激光器进行调制，数据采集卡对光电探测器的模拟信号进行采集，通过计算机对数据在线分析，通过朗伯比尔定律得到包含气体浓度信息的光学特征值。

所述的水浴冷却装置，在量程标定时与气体分析池串联，以国标控制冷凝离线测试结果为参考依据，完成系统量程浓度标定。

所述零气标定，启动气体分析池，打开氮气气罐，通入气体分析池，通过激光器、光电探测器和数据采集分析模块完成零气标定，优选启动气体分析池保持温度为220℃。

所述量程标定，启动高温炉，启动气体分析池（，打开混合气体气罐，气体经催化室反应，通入气体分析池，激光器、光电探测器和数据采集分析模块完成光学特征值采集，通过水浴冷却装置完成三氧化硫冷凝，以国标控制冷凝离线测试结果为参考依据，完成系统量程浓度标定，优选启动高温炉保持温度为500℃，启动气体分析池保持温度为220℃。

所述完成标定后，切换三通阀，可通过采样气路进行三氧化硫浓度在线监测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明使用指定浓度的SO

附图说明

图1为本发明实例中所叙述的激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置结构示意图。

图中：1—氮气气罐，2—混合气体气罐， 3—流量计，4—采样气路，5—高温炉，6—催化室，7—激光器，8—气体分析池，9—光电探测器，10—水浴冷却装置，11—真空泵，12—数据采集分析模块。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，需要说明的是，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例

一种激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置参考附图1，主要包括氮气气罐（1）、混合气体气罐（2）、流量计（3）、采样气路（4）、高温炉（5）、催化室（6）、激光器（7）、气体分析池（8）、光电探测器（9）、水浴冷却装置（10）、真空泵（11）和数据采集分析模块（12）。

实施例中，氮气气罐（1）通过三通阀联接气体分析装置，混合气体气罐（2）联接三氧化硫发生装置通过三通阀联接采样气路（4）和气体分析装置；气体分析装置包括激光器（7）、气体分析池（8）、光电探测器（9）和数据采集分析模块（12）；三氧化硫发生装置包括流量计（3）、高温炉（5）和催化室（6）；气体分析池（8）联接水浴冷却装置（10）和真空泵（11）。

实施例中，氮气气罐（1）采用99.999%的高纯氮气，混合气体气罐（2）采用指定浓度的SO

实施例中，催化室（6）填充钒触媒（含五氧化二钒），内置于高温炉（5）中，温度设置为500℃，生成后的气体通入气体分析池中，整个气路通过伴热带进行保温，温度设置为220℃。

实施例中，激光器（7）选择为中红外波段量子级联激光器，激光波段范围在7.323微米附近，光电探测器响应波段配套。

实施例中，数据采集分析模块（12）包括信号发生器、数据采集卡及计算机，信号发生器输出特定波形的电压信号对激光器进行调制，数据采集卡对光电探测器的模拟信号进行采集，通过计算机对数据在线分析，通过朗伯比尔定律得到包含气体浓度信息的光学特征值。

实施例激光三氧化硫浓度在线监测系统标定装置的标定方法如下。

零点标定：启动气体分析池（8）保持温度为220℃，打开氮气气罐（1），通入气体分析池（8），通过激光器（7）、光电探测器（9）和数据采集分析模块（12）完成零气标定。

量程标定：启动高温炉（5）保持温度为500℃，启动气体分析池（8）保持温度为220℃，打开混合气体气罐（2），气体经催化室（6）反应，通入气体分析池（8），激光器（7）、光电探测器（9）和数据采集分析模块（12）完成光学特征值采集，通过水浴冷却装置（10）完成三氧化硫冷凝，以国标控制冷凝离线测试结果为参考依据，完成系统量程浓度标定。

实施例装置，完成标定后切换三通阀，可通过采样气路（4）进行三氧化硫浓度在线监测。

具体标定方法如下：激光三氧化硫浓度在线监测系统零气标定，启动气体分析池保持温度为220℃，打开氮气气罐，通入气体分析池，真空泵维持分析池压力为60hPa，通过激光器、光电探测器和数据采集分析模块完成零气标定，记录零气特征值H

激光三氧化硫浓度在线监测系统量程标定，启动高温炉保持温度为500℃，启动气体分析池保持温度为220℃，打开混合气体气罐，气体经催化室反应，通入气体分析池，真空泵维持分析池压力为60hPa，激光器、光电探测器和数据采集分析模块完成光学特征值采集，记录特征值H

所述的标定功能切换，完成标定后切换三通阀，即可通过采样气路进行三氧化硫浓度在线监测。此时通入采样气体，得到光学特征值H

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