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TDLAS直接吸收法和波长调制法在线测量CO2的比较

卢伟业 朱晓睿 李越胜 姚顺春 卢志民 曲艺 饶雨舟 李峥辉

卢伟业, 朱晓睿, 李越胜, 姚顺春, 卢志民, 曲艺, 饶雨舟, 李峥辉. TDLAS直接吸收法和波长调制法在线测量CO2的比较[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0717002
引用本文: 卢伟业, 朱晓睿, 李越胜, 姚顺春, 卢志民, 曲艺, 饶雨舟, 李峥辉. TDLAS直接吸收法和波长调制法在线测量CO2的比较[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0717002
Lu Weiye, Zhu Xiaorui, Li Yuesheng, Yao Shunchun, Lu Zhimin, Qu Yi, Rao Yuzhou, Li Zhenghui. Comparison of direct absorption and wavelength modulation methods for online measurement of CO2 by TDLAS[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0717002
Citation: Lu Weiye, Zhu Xiaorui, Li Yuesheng, Yao Shunchun, Lu Zhimin, Qu Yi, Rao Yuzhou, Li Zhenghui. Comparison of direct absorption and wavelength modulation methods for online measurement of CO2 by TDLAS[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0717002

TDLAS直接吸收法和波长调制法在线测量CO2的比较

doi: 10.3788/IRLA201847.0717002
基金项目: 

广东省质量技术监督局科技计划(2016ZT01);“广东特支计划”科技青年拔尖人才(2014TQ01N334);广州市珠江科技新星专项(2014J2200054)

详细信息
    作者简介:

    卢伟业(1987-),男,工程师,硕士,主要从事特种设备检验安全节能及碳排放核查监测技术方面的研究。Email:247838986@qq.com

    通讯作者: 姚顺春(1983-),男,副教授,博士生导师,博士,主要从事燃烧诊断与排放监测技术方面的研究。Email:epscyao@scut.edu.cn
  • 中图分类号: O443.1

Comparison of direct absorption and wavelength modulation methods for online measurement of CO2 by TDLAS

  • 摘要: 据统计,2015年我国消耗了39.65亿吨煤炭,而其中发电及热力供应占据了煤炭消耗总量的46.38%。发电及热力供应行业排放的CO2占据了我国温室气体排放量的很大比例,因此对于燃煤电厂CO2气体排放的实时监测是非常重要的。利用测量精度高、响应迅速、非接触测量的可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对CO2浓度检测。选用了中心波长在1 580 nm的分布式反馈激光器作为光源,参考电厂尾部烟气CO2浓度配置实验气体,分别使用直接吸收和波长调制方法对CO2浓度进行反演。对比研究结果表明,直接吸收和波长调制法重复测量的相对标准偏差分别为0.94%和0.22%,最大相对误差分别为2.64%和1.65%,检测限分别为0.013 6%和0.001 4%。波长调制法比直接吸收法在测量性能指标上更具优势,但由于波长调制法在现场应用时受定标方式的影响很大,且谐波线宽会受到压力、温度等参数变化的干扰,而直接吸收法无需标定,且测量精度足以满足电厂CO2在线监测的需求。因此在电厂锅炉烟气等高浓度CO2的测量中,直接吸收法是更好的选择。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-08
  • 修回日期:  2018-03-03
  • 刊出日期:  2018-07-25

TDLAS直接吸收法和波长调制法在线测量CO2的比较

doi: 10.3788/IRLA201847.0717002
    作者简介:

    卢伟业(1987-),男,工程师,硕士,主要从事特种设备检验安全节能及碳排放核查监测技术方面的研究。Email:247838986@qq.com

    通讯作者: 姚顺春(1983-),男,副教授,博士生导师,博士,主要从事燃烧诊断与排放监测技术方面的研究。Email:epscyao@scut.edu.cn
基金项目:

广东省质量技术监督局科技计划(2016ZT01);“广东特支计划”科技青年拔尖人才(2014TQ01N334);广州市珠江科技新星专项(2014J2200054)

  • 中图分类号: O443.1

摘要: 据统计,2015年我国消耗了39.65亿吨煤炭,而其中发电及热力供应占据了煤炭消耗总量的46.38%。发电及热力供应行业排放的CO2占据了我国温室气体排放量的很大比例,因此对于燃煤电厂CO2气体排放的实时监测是非常重要的。利用测量精度高、响应迅速、非接触测量的可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对CO2浓度检测。选用了中心波长在1 580 nm的分布式反馈激光器作为光源,参考电厂尾部烟气CO2浓度配置实验气体,分别使用直接吸收和波长调制方法对CO2浓度进行反演。对比研究结果表明,直接吸收和波长调制法重复测量的相对标准偏差分别为0.94%和0.22%,最大相对误差分别为2.64%和1.65%,检测限分别为0.013 6%和0.001 4%。波长调制法比直接吸收法在测量性能指标上更具优势,但由于波长调制法在现场应用时受定标方式的影响很大,且谐波线宽会受到压力、温度等参数变化的干扰,而直接吸收法无需标定,且测量精度足以满足电厂CO2在线监测的需求。因此在电厂锅炉烟气等高浓度CO2的测量中,直接吸收法是更好的选择。

English Abstract

参考文献 (14)

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