【摘 要】
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火力发电厂排放的烟气严重污染了空气，其中气体污染物主要为二氧化硫和氮氧化物，造成人类生存环境的恶化。国家为控制排放，出台了一系列法规，对烟气也采取了脱硫脱硝措施，在此过程
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火力发电厂排放的烟气严重污染了空气，其中气体污染物主要为二氧化硫和氮氧化物，造成人类生存环境的恶化。国家为控制排放，出台了一系列法规，对烟气也采取了脱硫脱硝措施，在此过程中又会产生氨逃逸问题，为有效治理烟气排放，必须对烟气进行实时准确的监测。目前国内大多使用的烟气监测技术来自于国外，因此发展具有自主知识产权的烟气监测技术具有重要意义。本文在此背景下，开展了对NH3和SO2浓度在线检测方法的研究，主要研究工作如下: 1.分析了各种气体检测方法的优缺点，选用差分吸收光谱(DOAS)技术作为本课题的测量方法，结合NH3和SO2吸收光谱的准周期性，在DOAS基础上采用傅里叶变换处理光谱数据并反演气体浓度，针对吸收曲线以及实际中出现的高斯白噪声的特点，提出采用经验模态分解(EMD)法对光谱数据进行降噪处理; 2.根据DOAS技术特点以及被测气体的吸收波段，采用氘灯作为光源，设计并搭建了紫外差分吸收光谱技术测量系统，选用紫外波段的光谱仪探测气体吸收光谱，并对光谱仪的特性进行了测量; 3.针对NH3和SO2气体吸收谱线在196～214nm波段区域存在谱线重叠的问题，在采用傅里叶变换的差分吸收光谱法测量气体浓度基础上，采用分波段方法，解决NH3和SO2特征频谱相互串扰对测量的影响; 4.研究了SO2在196～214nm波段非线性吸收现象，并采用非线性修正方法，解决了在SO2高浓度情况下出现的非线性吸收对NH3气体测量的影响，最终实现对NH3和SO2气体浓度的同时准确测量。测量结果显示，NH3各个浓度测量误差均在±0.15ppm以内，相对误差不超过±1.5％，最低可探测浓度为1.5ppm;SO2各个浓度测量误差均在±2ppm以内，相对误差不超过±1％，最低可探测浓度为16ppm。 5.模拟了谱线漂移对测量结果的影响，结果显示，由于傅里叶变换的平移性，特征频谱的强度对谱线漂移不敏感，免去了光谱仪谱线校准过程。
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