燃燒過程中會產(chǎn)生大量的顆粒物,是導致大氣環(huán)境污染的主要原因,實現(xiàn)顆粒物排放濃度的準確監(jiān)測對環(huán)境保護具有重要意義。為推進化石能源清潔利用、改善大氣環(huán)境質(zhì)量,我國要求全面實施燃煤機組超低排放與節(jié)能改造,嚴格執(zhí)行能效環(huán)保標準,強化燃煤電廠污染物排放監(jiān)測,這對顆粒物濃度測量方法及裝置提出了更高的要求。在燃煤電廠中,顆粒物濃度排放值作為煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(Continuous Emission Monitoring System,CEMS)的重要監(jiān)測參數(shù),對污染物排放總量的統(tǒng)計和設備運行狀態(tài)的監(jiān)測具有重要的意義。目前,對于顆粒物濃度的測量,過濾稱重法、β射線吸收法、振蕩天平法雖然具有較高的測量精度,但其需要對煙氣進行抽取,離線測量顆粒物濃度,過程較為繁瑣,無法實現(xiàn)顆粒物濃度的實時監(jiān)測。光透射法作為在線測量手段,常被用于高濃度顆粒物的測量,對于低濃度顆粒物,光透射法的光強衰減較小,測量信噪比較低。光散射法作為一種高精度、非侵入式的實時在線測量方法,目前已經(jīng)被廣泛應用于顆粒物測量領(lǐng)域。但對低濃度顆粒物進行濃度測量時,由于散射光強較弱,該方法容易受到外部噪聲的干擾。本文基于Mie散射理論的光散射技術(shù)...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 顆粒物測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 取樣法顆粒物測量技術(shù)
        1.2.2 非取樣法顆粒物測量技術(shù)
    1.3 光散射測量技術(shù)發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外光散射顆粒物測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)光散射顆粒物測量技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 光散射理論基礎(chǔ)及數(shù)值仿真
    2.1 光散射基本概念
        2.1.1 光散射現(xiàn)象
        2.1.2 不相關(guān)散射與相關(guān)散射
        2.1.3 單散射與復散射
    2.2 光散射的基本參數(shù)
        2.2.1 折射率
        2.2.2 無因次粒徑參數(shù)
        2.2.3 散射系數(shù)、吸收系數(shù)及消光系數(shù)
        2.2.4 散射振幅函數(shù)及強度函數(shù)
    2.3 Mie散射理論
    2.4 Mie散射理論的數(shù)值仿真
        2.4.1 光散射相關(guān)物理量的數(shù)值計算
        2.4.2 顆粒粒徑對散射光強分布的影響
        2.4.3 折射率對散射光強分布的影響
        2.4.4 入射光波長對散射光強分布的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于光強調(diào)制技術(shù)的顆粒物濃度測量裝置研制
    3.1 光強調(diào)制技術(shù)驗證
        3.1.1 光強調(diào)制技術(shù)基本原理
        3.1.2 光強調(diào)制技術(shù)的實驗驗證
    3.2 顆粒物濃度測量裝置結(jié)構(gòu)設計
        3.2.1 光路結(jié)構(gòu)設計
        3.2.2 機械結(jié)構(gòu)設計及仿真驗證
        3.2.3 激光器及探測器設計
    3.3 基于Labview的顆粒物濃度在線測量系統(tǒng)
        3.3.1 軟件平臺介紹
        3.3.2 信號發(fā)生采集模塊
        3.3.3 信號處理模塊
        3.3.4 原始光強標定模塊
    3.4 實驗室顆粒物濃度測量驗證
        3.4.1 噪聲分析及調(diào)制頻率選擇
        3.4.2 保護氣對測量信號結(jié)果實驗驗證
    3.5 現(xiàn)場顆粒物濃度測量實驗
        3.5.1 現(xiàn)場干粉塵顆粒物濃度測量
        3.5.2 現(xiàn)場濕煙氣顆粒物濃度測量
    3.6 本章小結(jié)
第四章 顆粒物與氣體濃度同步測量方法研究
    4.1 測量原理
    4.2 數(shù)值仿真
    4.3 實驗與結(jié)果分析
        4.3.1 實驗方案
        4.3.2 實驗結(jié)果與分析
    4.4 總結(jié)
第五章 基于光學相干層析成像技術(shù)的顆粒物粒徑測量方法研究
    5.1 粒徑分布對顆粒物濃度測量的影響實驗驗證
    5.2 光學相干層析成像基本原理
        5.2.1 測量原理
        5.2.2 測量系統(tǒng)分辨率
    5.3 光學相干層析成像系統(tǒng)設計
        5.3.1 系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)設計
        5.3.2 激光光源
        5.3.3 干涉儀主體
        5.3.4 數(shù)據(jù)采集模塊
    5.4 實驗與結(jié)果處理
        5.4.1 實驗裝置
        5.4.2 實驗結(jié)果及對比
    5.5 總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的主要學術(shù)成果



本文編號：3747983