一种电厂锅炉烟气监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统包括：红外激光发射装置；红外激光接收装置；光转换模块；信号处理模块；所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别设于烟道的两侧，所述光转换模块连接所述红外接收装置，所述信号处理模块连接所述光转换模块，用于分析处理采集的数据。所述系统采用TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)技术在电厂锅炉的烟气通道设置硬件设备，通过软硬件结合的方式实现对烟气的检测，可精准获取烟气成分以及含量，可用于燃烧物质的判断，用于调整分煤配比以及烟气泄露检测。检测。检测。

【技术实现步骤摘要】
一种电厂锅炉烟气监测系统


[0001]本技术涉及烟气监测领域，特别涉及一种烟气监测系统

技术介绍

[0002]在电厂锅炉的运行过程中会排放出大量的烟气，而在烟气的再利用和净化的过程中烟气中又会混杂各种其他的气体组分，这就使得烟气的成分更加复杂。如果能对烟气成分中的某一气体的浓度值进行监测的话可以了解锅炉燃烧时的风煤配比是否合适并加以调整，也可以通过监测判断烟气换热器等设备是否发生泄漏并及时更换模块减少损失。
[0003]目前的监测手段无法满足监测的实时性，快速性，无法满足烟气成分快速变化下的监测需求，此外锅炉中的某些设备如果发生泄漏的话初期的泄漏量非常小，传统监测手段无法监测到，这就需要一种灵敏度高，准确度高的方法来进行监测。

技术实现思路

[0004]本技术其中一个技术目的在于提供一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统采用TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)技术在电厂锅炉的烟气通道设置硬件设备，通过软硬件结合的方式实现对烟气的检测，可精准获取烟气成分以及含量，可用于燃烧物质的判断，用于调整分煤配比以及烟气泄露检测。
[0005]本技术其中一个技术目的在于提供一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统在红外激光发射装置和接收装置设有保护装置，可有效地避免烟气的灰尘等杂质的粘覆影响检测效果。
[0006]本技术其中一个技术目的在于提供一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统在红外激光发射装置和接收装置上设有抗干扰装置，通过抗干扰装置可以增强系统的鲁棒性。
[0007]本技术其中一个技术目的在于提供一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统具有自校准模块，在经过光电转换后进行增益调节，从而在获取到烟气的浓度数据时更准确。
[0008]本技术其中一个技术目的在于提供一种电厂锅炉烟气监测系统，所述系统采用现有的不同成分的红外激光吸收图谱进行标定，从而可以实现烟气成分的快速的精准识别。
[0009]为了实现至少一个上述技术目的，本技术进一步提供一种电厂锅炉烟气监测系统，包括：
[0010]红外激光发射装置；
[0011]红外激光接收装置；
[0012]光转换模块；
[0013]信号处理模块；
[0014]所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别设于烟道的两侧，所述光转换模
块连接所述红外接收装置，所述信号处理模块连接所述光转换模块，用于分析处理采集的数据。
[0015]根据本技术其中一个较佳实施例，所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别相对设置，所述红外激光发射装置的发射口正对所述红外激光装置的接收口。
[0016]根据本技术另一个较佳实施例，所述红外激光发射装置连接光纤，所述光纤用于向所述红外发射激光发射装置传输预设波长的红外激光。
[0017]根据本技术另一个较佳实施例，所述红外激光发射装置包括激光准直器，所述激光准直器设置在红外激光发射装置的发射通道。
[0018]根据本技术另一个较佳实施例，所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别具有除灰气道，所述除灰气道分别设置于红外激光发射装置和红外激光接收装置开口，且所述除灰气道横向设置，所述除灰气道连接气泵，用于在所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别形成活动气流。
[0019]根据本技术另一个较佳实施例，所述红外激光发射装置和红外激光接收装置的发射口分别设有石英窗层。
[0020]根据本技术另一个较佳实施例，所述光转换模块包括光电探测器，所述红外激光接收装置底部设有所述光电探测器，用于将接收到的红外激光转换为电信号。
[0021]根据本技术另一个较佳实施例，其中光电探测器的输入端连接接收通道，所述光电探测器的输出端连接信号处理模块，所述信号处理模块用于解析烟气成分和浓度。
[0022]根据本技术另一个较佳实施例，所述红外激光接收装置的接收通道内设有滤波片和聚焦透镜，其中所述滤波片设置在所述石英窗层和聚焦透镜之间，所述聚焦透镜用于聚焦入射的红外激光。
[0023]根据本技术另一个较佳实施例，所述激光发射装置包括激光自校准传感器，用于发射激光的自校准。
[0024]根据本技术其中一个较佳实施例，述红外激光接收装置的接收通道内设有聚焦透镜，所述聚焦透镜设置于靠近所述光电探测器端。
[0025]根据本技术其中一个较佳实施例，所述系统包括波长标定模块，用于标定红外激光发射波长。
[0026]为了实现至少一个上述技术目的，本技术进一步提供一种电厂锅炉烟气监测方法，所述方法包括如下步骤：
[0027]设置目标探测气体，根据TDLAS技术获取目标探测气体的Voigt线型；
[0028]根据设置的目标探测气体设置红外激光发射波长；
[0029]将选定发射波长的红外激光向烟道内发射；
[0030]获取烟道内的红外激光的衰减程度，建立探测气体的Voigt线型；
[0031]和目标探测气体的Voigt线型对比，若相同则计算目标气体的浓度。
[0032]根据本技术其中一个较佳实施例，对发射的红外激光进行准直，并补偿和修正激光漂移。
[0033]根据本技术另一个较佳实施例，设置目标探测气体的浓度阈值，若目标探测气体的探测浓度大于所述浓度阈值，则生成警报信息，用于对外发出警报。
附图说明
[0034]图1显示的是本技术一种电厂锅炉烟气监测系统结构示意图；
[0035]图2显示的是本技术一种电厂锅炉烟气监测系统中红外激光发射装置连接结构示意图；
[0036]图3显示的是本技术一种电厂锅炉烟气监测系统中红外激光接收装置连接结构示意图；
[0037]图4显示是本技术一种电厂锅炉烟气监测方法流程意图。
[0038]其中，烟道
‑
10，红外激光发射模块
‑
20，光纤
‑
21，激光准直器
‑
22，红外激光接收模块
‑
30，滤波片
‑
31，聚焦透镜
‑
32，除灰气道
‑
40，石英窗层
‑
50，光转换模块
‑
40，光电探测器
‑
41，同轴电缆
‑
42，信号处理模块
‑
50，标定模块
‑
60。
具体实施方式
[0039]以下描述用于揭露本技术以使本领域技术人员能够实现本技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本技术的精神和范围的其他技术方案。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电厂锅炉烟气监测系统，其特征在于，包括：红外激光发射装置；红外激光接收装置；光转换模块；信号处理模块；所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别设于烟道的两侧，所述光转换模块连接所述红外激光接收装置，所述信号处理模块连接所述光转换模块，用于分析处理采集的数据；所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别具有除灰气道，所述除灰气道分别设置于红外激光发射装置和红外激光接收装置开口，且所述除灰气道横向设置，所述除灰气道连接气泵，用于在所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别形成活动气流。2.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉烟气监测系统，其特征在于，所述红外激光发射装置和红外激光接收装置分别相对设置，所述红外激光发射装置的发射口正对所述红外激光接收装置的接收口，所述红外激光发射装置连接光纤，所述光纤用于向所述红外激光发射装置传输预设波长的红外激光。3.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉烟气监测系统，其特征在于，所述红外激光发射装置包括激光准直器，所述激光准直器设置在红外激光发射装置的发射通道。4.根据权利要求1所述的一种电厂锅炉烟气监测系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈忠明，叶飞，徐云柯，张越，徐伟，施鹏飞，王章生，秦瑞鹏，魏格圣，
申请(专利权)人：浙江浙能嘉华发电有限公司，
类型：新型
国别省市：