郭艳林等

摘要 搭建了一套基于可调谐半导体激光光谱技术的测量装置，实现了对高温环境中CO的检测。此装置采用波长调制技术，并选取CO在6395.4 cm

Symbolm@@ 1的R14线作为吸收线，不仅提高了装置的信噪比，降低了检出限，还可以避开其它气体组分的干扰。通过建立不同温度下的水汽背景库来扣除CO吸收峰处的水汽干扰信号，同时得到水汽浓度和温度的信息，再结合温度信息以及建立的CO标准库，实现对CO的测量。测量结果表明，对CO浓度的检测范围在0.1%～10%之间，检出限为0.03%，测量误差在5%以内；温度的检测范围为300℃～1000℃，测量误差在10%以内。此装置能为炼钢冶炼及发电燃烧过程提供CO浓度及温度信息，从而提高燃烧效率，降低尾气排放。

关键词；激光技术； 可调谐半导体激光器； 高温； 一氧化碳； 波长调制技术

1引言

绝大多数燃烧过程始终伴随着H2O和CO2的生成，当氧气含量不足时，另一种不完全氧化产物CO也将产生。因此，CO浓度可作为衡量燃烧效率的指标之一。大气中CO部分来自于工业化石燃料燃烧，根据欧盟工业废气排放标准，CO的排放限值为100 mg/Nm3＼[1＼]，对燃烧炉内CO的实时监测有助于提高燃料使用率以及减小工业尾气排放。CO作为一种无色无味的剧毒气体严重危害着人类的健康，与血红蛋白结合力强，造成机体细胞缺氧死亡。大气中的CO会对大气清洁剂OH·自由基产生消耗，90%的CO会被OH·氧化为CO2，所消耗的OH·占其总量的70%[2]，CO的过度排放将很大程度上削弱大气的自净能力。

基于可调谐半导体激光器测量气体组分具有高灵敏、高分辨率、响应时间快以及抗干扰性强的优势。……