微型光纤光谱仪可用于检测废气超低排放

微型光纤光谱仪可用于检测废气超低排放

我国大气污染严重，引起社会各界广泛重视，相关政策也纷纷出台。燃煤电厂或锅炉素来是污染大户，自然受到国家环保政策的格外关注。2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米。

为达到上述排放标准，大量企业的废气处理设备需要改造，相应的监测设备也要升级。已有的工程经验和实验室反复测试表明，由于水分、低浓度气体组分交叉干扰、仪器线性等多重因素影响，基于单点探测器的非分散红外分析仪表存在零点和量程飘逸打、环境适应性差能难题，尤其是在二氧化硫、氮氧化物低于50毫克/立方米时，测试精度出现较大偏差，远不如基于紫外可见光谱的差分吸收光谱分析技术（DOAS）可靠。

差分吸收光谱方法（differential optical　absorption　spectroscopy，DOAS）zui早由德国Heidelberg大学环境物理研究所的Platt提出，其基本原理就是利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带吸收强度来推演出微量气体的浓度。DOAS可用于城市、地下通道、工业矿区的有害气体的监测。该方法具有原理和结构简单、响应速度快、精度高等优点。尤其重要的是，该技术通过滤波手段，可有效排除颗粒物和水汽对测量的影响，这对于烟气排放监测很有帮助。国内外很多机构开展了基于DOAS技术的超低排放监测设备研制。DOAS技术的硬件核心是紫外可见光谱仪，海洋光学的光谱仪产品在该领域有大量应用案例，至今德国Heidelberg大学环境物理研究所仍在大量使用海洋光学USB系列光谱仪，用于对流层卤素物、火山排放、极地大气化学和工业排放等领域的研究。在国内，很多知名企业也在积极进入该领域，并取得不错的效果。
 

基于光谱的烟气检测对光谱仪的性能要求比较高，海洋光学的USB2000+光谱仪在工业界广受欢迎，这与该光谱仪高性价比的优势是分不开的。USB2000+由一个强大的2-MHz模数（A/D）转换器、可编程模块，一个2048像素CCD阵列探测器以及一个高速USB2.0接口组成。它不仅是我们目前性价比zui好的光谱仪，更提供了高达0.35nm的分辨率（FWHM）。当USB2000+光谱仪通过USB2.0的接口与计算机连接后，用户可以每毫秒截取并储存一幅完整的光谱图像至内存中（即每秒1,000幅光谱图像）。这款备受欢迎的光谱仪可以作个性化配置，灵活性极强，并且所占空间很小，能够完成多种形式的测量。用户可以从多种多样的光谱仪配件和采样附件中进行选择，打造自己独有的光谱测量系统。下图为USB2000+实物图片。
 

概括起来讲，该款光谱仪的主要优点包括：

• 模块 -- 覆盖200-1100纳米范围，并可与光源、比色皿及其他附件相连接

• 方便 -- 非常适于嵌入到OEM设备中

• 便携 –可以在野外使用

• 兼容 — 触发功能可以使光谱仪与其他设备同步