紅外線是一種電磁波，紅外輻射主要是熱輻射。當(dāng)紅外輻射通過(guò)某氣體層時(shí)，氣體層中的極性分子，即非單元素氣體分子（如CO、CO2等），就會(huì)對(duì)紅外輻射進(jìn)行選擇性的吸收。多元素氣體分子對(duì)紅外線的吸收遵循朗伯特—比爾定律。

式中，
—紅外輻射被氣體吸收后的能量；
—紅外輻射被氣體吸收前的能量；
—?dú)怏w的吸收系數(shù)（消光系數(shù)）；
—吸收氣體的濃度；
—紅外輻射經(jīng)過(guò)吸收氣體層的長(zhǎng)度。
2 紅外線分析工作原理
分析部分由三大部件組成：
一個(gè)能發(fā)出特定紅外波長(zhǎng)的紅外輻射器—－光源；
一個(gè)由參比氣室和分析氣室組成的測(cè)量池；
一個(gè)能檢測(cè)紅外輻射并將紅外輻射的能量變化轉(zhuǎn)換成電量變化的接收器（亦稱檢測(cè)器）。
由紅外光源發(fā)出二束能量相等、按照一定頻率進(jìn)行調(diào)制的平行光束，分別通過(guò)參比氣室和分析氣室后，由于分析氣室中吸收氣體（被測(cè)氣體）對(duì)紅外線的吸收，使原來(lái)能量相等的二束紅外線產(chǎn)生了能量差，然后又分別進(jìn)入接收器的參比接收室和測(cè)量接收室。通過(guò)薄膜電容器將紅外線能量變化轉(zhuǎn)換成電量變化，再通過(guò)電氣單元和控制單元的放大整流及線性化等各種處理，儀器就能輸出一個(gè)與被測(cè)氣體濃度變化相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，供顯示或控制。
分析器除了各種部件的特殊結(jié)構(gòu)外，在接收原理上有一個(gè)特殊的改進(jìn)。接收器的參比接收室和測(cè)量接收室分別用光學(xué)鏡片分隔成前室和后室。
在接收器中的吸收氣體和分析氣室中的被測(cè)氣體同樣都按朗伯特—比爾定律吸收紅外線。前室中氣體的吸收曲線近似于被測(cè)氣體的消光曲線。由于前后室之間半透半反窗的作用，使后室輻射得到抑制，排除了干抗氣的影響，使儀器達(dá)到最佳選擇效果。

2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)
MEMS紅外光源是電調(diào)制的脈沖光源，具有較高的調(diào)制頻率，滿足熱釋電檢測(cè)器的特性要求。
雙通道檢測(cè)器設(shè)計(jì)，有效提高了儀器穩(wěn)定性。
高精度恒溫控制，降低了環(huán)境溫度對(duì)儀器測(cè)量的影響。
大氣壓力補(bǔ)償，降低了環(huán)境大氣壓力變化對(duì)儀器測(cè)量的影響。
隔離的電流環(huán)輸出和開(kāi)關(guān)量輸出，消除外界各種干擾對(duì)儀器測(cè)量的影響

主要技術(shù)性能
?零點(diǎn)漂移：≤±1%FS/7d
?量程漂移：≤±1%FS/7d
?測(cè)量范圍：CO：0-1.0000Vol(四位小數(shù)顯示)
?分辨率:1ppm
?測(cè)量精度：≤±2%FS
?線性誤差：≤±1%FS
?重復(fù)性誤差：Cv≤±0.5%
?響應(yīng)時(shí)間： T90≤10s
?輸出信號(hào)： 4～20mA 500Ω
?系統(tǒng)的滯后時(shí)間：T90≦30S
?樣氣溫度：≦800℃
?樣氣最大含塵量：≦1000mg/Nm3
?環(huán)境溫度：-30～55℃
?環(huán)境壓力：70~160kPa(海拔低于2000m)
?相對(duì)濕度：不大于95%
?電源：220±22VAC；50±0.5Hz
?系統(tǒng)的絕緣電阻不小于5兆歐

鍋爐燃燒效率分析儀，可以實(shí)時(shí)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)鍋爐煙氣中的CO含量，并用于系統(tǒng)控制。自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整鍋爐鳳煤配比等參數(shù)，有效降低空氣量過(guò)大造成的排煙熱量損失q2或空氣量過(guò)低造成的未完全燃燒熱損失q3和q4，以便獲得鍋爐燃燒效率。

先進(jìn)的樣氣處理系統(tǒng)，綜合了樣氣采集、粉塵處理、樣氣冷凝的技術(shù)，高效濾除樣氣中的粉塵、鹽類等成份，使樣氣更加潔凈，有效延長(zhǎng)分析單元的壽命，以及維護(hù)周期。

氣體取樣探頭可以實(shí)現(xiàn)中溫800℃、高溫1300℃工況樣氣采集﹔并配有專有的探頭過(guò)濾器，濾芯采用雙疏水高分子納米材料，多層過(guò)濾技術(shù)，高溫伴熱技術(shù)，防止煙氣冷凝導(dǎo)致粉主堵塞濾芯;同時(shí)采用提中反吹技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反吹掃系統(tǒng)，有效避兔粉塵附著，才能實(shí)現(xiàn)采樣探頭長(zhǎng)周期無(wú)堵塞連續(xù)取樣。



CO在線分析系統(tǒng)



樣氣分析單元，具有實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)，設(shè)備運(yùn)行診斷功能;對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行異常，如反吹無(wú)壓縮空氣、樣氣氣路堵塞、樣氣曹路伴熱故障、冷凝器故障等，能夠輸出報(bào)警信號(hào)到DCS或相關(guān)設(shè)備﹔便于技術(shù)維護(hù)。同時(shí)，還能夠?qū)託釩O檢測(cè)濃度進(jìn)行超限報(bào)警，如濃度高、濃度低等。

CO在線檢測(cè)——新的燃燒優(yōu)化指標(biāo)

燃燒調(diào)整與控制是鍋爐運(yùn)行調(diào)整中核心和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性密切相關(guān)。依據(jù)氧量進(jìn)行的傳統(tǒng)燃燒調(diào)整方法存在明顯的缺陷:

氧量測(cè)量誤差(漏風(fēng)、漂移、煙氣成分分布不均、粉

塵污染等影響），無(wú)法精細(xì)化測(cè)量控制氧量。

氧量無(wú)法反應(yīng)爐內(nèi)局部混合不均燃燒惡化的情況。氧量無(wú)法反映燃盡風(fēng)以下的區(qū)域鳳煤配比。

因此，當(dāng)燃燒局部惡化的時(shí)候，僅依據(jù)Oz進(jìn)行燃燒調(diào)整的傳統(tǒng)方法會(huì)導(dǎo)致對(duì)鍋爐整體燃燒狀況產(chǎn)生誤判，并且Oz量的誤差和敏感性不夠，會(huì)在很大程度上影響測(cè)量精度，以及影響爐內(nèi)迫量空氣系數(shù)和鍋爐排煙熱損失的計(jì)算，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行。故煙道、爐膛的CO值是評(píng)價(jià)鍋爐運(yùn)行的重要依據(jù)及指標(biāo)，與鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性密切相關(guān)。

當(dāng)前國(guó)家對(duì)大氣保護(hù)控制措施越來(lái)越嚴(yán)厲和明確，火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)煙囪排放到大氣中的煙氣是產(chǎn)生霧霾的重要因素之一，國(guó)內(nèi)主要的火力發(fā)電廠應(yīng)新上臺(tái)環(huán)保法的強(qiáng)制要求，陸續(xù)上馬脫硫脫硝設(shè)備，排煙中NOx及SO2逐步降低，同時(shí)低Nox燃燒技術(shù)被廣泛推廣，以降低鍋爐排煙進(jìn)入脫硝設(shè)備前的NOx含量，追求更低NOx排放。在此低NOx燃燒過(guò)程中，分析控制鍋爐排煙中的CO含量對(duì)NOx和燃燒的效率也受到重視，因此在鍋爐排煙道上設(shè)計(jì)一套自動(dòng)CO分析系統(tǒng)對(duì)鍋爐的燃燒控制研究有非常重要意義。　　本文分析了鍋爐排煙中煙氣的特性，同時(shí)研究了CO氣體濃度分析不同方法，提出了NDIR(英文全稱：NON-DISPERSIVE NFRARED)非分散紅外技術(shù)適合排煙CO濃度的檢測(cè)。根據(jù)鍋爐排放煙氣中粉塵含量多的特征，選用特有反吹和側(cè)吹功能的取樣探頭，并運(yùn)用西門(mén)子S7-200 SMART系列PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套CO自動(dòng)分析系統(tǒng)，集成了連續(xù)自動(dòng)采樣、自動(dòng)側(cè)吹和反吹及校驗(yàn)等功能?！　”疚牟捎肧7-200 SMART PLC配套邏輯組態(tài)軟件編制控制程序，并運(yùn)用WINCC畫(huà)面編輯軟件，實(shí)現(xiàn)了HMI人機(jī)界面控制。CO分析控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后，數(shù)據(jù)采集情況良好，為今后鍋爐燃燒控制研究打下了基礎(chǔ)。