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原文传递锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型及其构建方法

专利名称：	锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型及其构建方法
摘要：	本发明公开锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型及其构建方法，构建方法：对不同CO2浓度的标准气定标实验，获取不同波长下的相对光强；将实验数据采用不同的方法分析处理，对比不同分析处理方法得到的标准气CO2浓度预测模型的预测结果筛选分析处理方法；将标准气与水蒸气混合后配制不同CO2浓度的混合样气；将混合样气经冷凝除湿后控制其相对湿度到目标值后红外检测，获得除湿后不同CO2浓度混合样气的相对光强；采用筛选出的分析处理方法对实验数据进行分析处理，得到除湿后混合样气CO2浓度预测模型。本发明能够降低红外吸收检测锅炉烟道尾气CO2浓度时尾气中水蒸气的干扰，提高检测的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	内蒙古;15
申请人：	内蒙古科技大学
发明人：	喻大华;张飞;任晓颖;包容;王金明;董赋一
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202311011694.4
公开号：	CN117007545A
代理机构：	北京冠榆知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	孟培
分类号：	G01N21/3518;G06F17/15;G06F17/16;G;G01;G06;G01N;G06F;G01N21;G06F17;G01N21/3518;G06F17/15;G06F17/16
申请人地址：	014010 内蒙古自治区包头市阿尔丁大街7号
主权项：	1.锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)、在常温常压下对不同CO2浓度的标准气进行定标实验，获取不同波长下的相对光强；步骤(2)、将步骤(1)定标实验中获取的实验数据采用不同的分析处理方法进行处理，分别得到标准气CO2浓度预测模型，对比不同标准气CO2浓度预测模型的预测结果筛选实验数据的分析处理方法；步骤(3)、将标准气与水蒸气混合后配制得到不同CO2浓度的混合样气；步骤(4)、将混合样气经冷凝除湿后控制其相对湿度达到目标值后进行红外检测，获得除湿后不同CO2浓度混合样气的相对光强；步骤(5)、采用步骤(2)中筛选出的实验数据分析处理方法对步骤(4)获取的实验数据进行分析处理，得到除湿后混合样气CO2浓度预测模型；步骤(6)、根据除湿后混合样气CO2浓度预测模型计算得到锅炉烟道尾气CO2浓度。 2.根据权利要求1所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，锅炉烟道尾气中CO2浓度红外检测时的检测频段为1.45μm。 3.根据权利要求1所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(1)中，标准气中CO2浓度为0、10％、20％、30％、40％和50％；标准气中水蒸气的含量为0。 4.根据权利要求3所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，分析处理方法为最小二乘法和神经网络模型。 5.根据权利要求4所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，采用神经网络模型构建标准气CO2浓度预测模型时，每种浓度的标准气的实验次为20次，以每次实验温度、湿度和光照透射光强作为三个输入变量，以CO2浓度作为输出变量建立模型，计算最终的样气浓度；每种浓度选取18组数据，共102组数据进行模型的训练，利用每种浓度余下的2组数据进行检测模型的验证；采用最小二乘法构建标准气CO2浓度预测模型时：每种浓度的标准气的实验次数大于或等于5次。 6.根据权利要求4所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(2)中，采用最小二乘法构建标准气CO2浓度预测模型时，假设预测模型拟合方程为： g(x)＝ c1 f1(x)+ c2 f2(x)+ c3 f3(x)+…+cn fn (x)；其中，f1(x)，f2(x)，f3(x)…fn(x)为已知函数，c1，c2，c3…cn为待定系数： (x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)…(xn,yn)为实验中测出的数据，则： A×c＝y；从而计算得得到标准气CO2浓度预测模型。 7.根据权利要求6所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(3)中，混合样气中CO2浓度为0、10％、20％、30％、40％和50％；不同CO2浓度的混合样气的相对湿度均为50％。 8.根据权利要求7所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(4)，除湿后不同CO2浓度混合样气的相对湿度控制在22-24％；且进行红外检测时控制混合样气的温度与除湿前温度相同。 9.根据权利要求8所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型的构建方法，其特征在于，步骤(6)中，锅炉烟道尾气CO2浓度的计算公式为： C＝(V样×C0)/V总； C为锅炉烟道尾气中的CO2浓度，V总为混合样气的总体积，V样为除湿后的混合样气的剩余体积；C0为除湿后混合样气CO2浓度。 10.锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型，其特征在于，采用如权利要求1所述的锅炉烟道尾气CO2浓度红外吸收检测模型构建方法得到；即锅炉烟道尾气CO2浓度的计算公式为：C＝(V样×C0)/V总； C为锅炉烟道尾气中的CO2浓度，V总为混合样气的总体积，V样为除湿后的混合样气的剩余体积；C0为步骤(5)中经除湿后混合样气CO2浓度预测模型预测得到，除湿后混合样气CO2浓度预测模型为： C0＝11.0178RH-0.0331I；C0为除湿后混合样气CO2浓度；RH为混合样气未除湿前传感器测得的相对湿度；I为实验测得相对光强。
所属类别：	发明专利