[发明专利]一种脱硝烟气浓度场在线测量系统及脱硝喷氨系统

权利要求书

1.一种脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，包括光信号输出模块、分光模块、信号调试模块和信号处理模块；

所述光信号输出模块交替输出待测脱硝烟气浓度场各待测组分相应吸收谱线的激光信号；

所述分光模块将所述光信号输出模块出射的激光信号同时分为多束子光束且多束子光束以形成n×n光路网格的形式穿过所述待测脱销烟气浓度场所在二维平面；

所述信号调试模块根据参考光信号对穿过所述待测脱销烟气浓度场后的各子光束光信息转化的电信号进行调试得到二次谐波信号；

所述信号处理器基于TDLAS原理和代数迭代算法对所述二次谐波信号进行反演得到所述待测脱销烟气浓度场的烟气浓度分布。

2.根据权利要求1所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述光信号输出模块包括信号发生器、多台激光控制器、多台可调谐激光器和分时复用器件；所述激光控制器的总台数与所述待测脱硝烟气浓度场中待测组分总数相同，且唯一控制一台可调谐激光器；

所述信号发生器将模拟信号同时输入各激光控制器，各激光控制器在接收到所述模拟信号后驱动相应可调谐激光器输出所需波段的激光信号至所述分时复用器件；

所述分时复用器件控制每路激光信号交替输出至所述分光模块。

3.根据权利要求2所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述分时复用器件为光开关和分时复用信号发射器；

所述分时复用信号发送器向所述光开关发送工作状态控制指令，以使所述光开关根据接收指令调整工作状态以输出相应激光信号。

4.根据权利要求3所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述分时复用信号发射器内嵌于所述信号处理模块。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述分光模块包括分光器和2n个光纤准直器，所述分光器与各光纤准直器通过光纤连接；

2n个光纤准直器分为两组，每组包含n个光纤准直器；两组光纤准直器沿垂直方向呈直线排列，且位于同一方向上的两个相邻光纤准直器之间的距离相同；

所述分光器将所述激光信号分为2n束子光束，并将每束子光束分别同时投射至相应的光纤准直器中，各光纤准直器将接收到的子光束校正为一束平行激光光束，以使2n路平行激光光束穿过所述待测脱销烟气浓度场。

6.根据权利要求5所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述信号调试模块包括2n个光电转化器、采集卡和锁相放大器；

每个光电转化器唯一对应一个光纤准直器、且与相对应的光纤准直器的中心位于同一轴线上，用于采集相应光纤准直器出射子光束穿过所述待测脱销烟气浓度场后的光信息并将其转化为相应电信号；

所述采集卡将接收到各光电转化器发送的电信号发送至所述锁相放大器；

所述锁相放大器根据参考光信号对各电信号进行调试得到二次谐波信号，并将所述二次谐波信号发送至所述信号处理模块。

7.根据权利要求6所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统，其特征在于，所述光信号输出模块包括信号发生器，所述锁相放大器与所述信号发射器相连，所述锁相放大器接收所述信号发射器发送的参考光信号。

8.一种脱硝喷氨系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的脱硝烟气浓度场在线测量系统、脱硝控制器、喷氨控制阀组和喷氨格栅；所述脱硝控制器的输入端与所述脱硝烟气浓度场在线测量系统输出端相连，所述喷氨控制阀组的输入端与所述脱硝控制器输出端相连，所述喷氨控制阀组包含的调节阀总数根据每个调节阀控制的喷氨支管数和所述喷氨格栅的总喷氨支管数确定；

所述脱硝控制器根据所述脱硝烟气浓度场在线测量系统输出的烟气浓度分布和SCR反应器测量的烟气浓度信息计算各调节阀的阀门开度值并生成阀门控制指令；

所述喷氨控制阀组根据接收的阀门控制指令调节各调节阀的阀门开度，以通过控制相应喷氨支管的喷氨量使各喷氨小室的氨氮摩尔比均匀。