量子电子学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 27-0.doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2025.01.003
煤炭地下气化产物甲烷高温高压光谱测量技术研究
王旭东 1,2, 姜黎明 3, 梅教旭 2*, 王瑞峰 2, 古明思 2, 陈家金 2, 谈 图 2, 王贵师 2, 刘 锟 2, 高晓明 1,2
- 1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026; 2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所基础科学研究中心, 安徽 合肥 230031; 3 中国石油集团测井有限公司测井技术研究院, 陕西 西安 710077
Spectral measurement technique for high temperature and high pressure methane gas from underground coal gasification
WANG Xudong 1,2 , JIANG Liming3 , MEI Jiaoxu 2*, WANG Ruifeng 2 , GU Mingsi 2 , CHEN Jiajin2 , TAN Tu2 , WANG Guishi 2 , LIU Kun 2 , GAO Xiaoming 1,2
- 1 School of Environmental Science and Optoelectronic Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Center for Basic Science, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; 3 Logging Technology Research Institute, China National Logging Corporation, Xi'an 710077, China
摘要： 煤炭地下气化是实现煤炭清洁高效利用的一种重要途径。针对煤炭地下气化产物甲烷在高温高压环境下 的检测难题, 提出了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱 (TDLAS) 技术的高温高压甲烷宽谱测量及气体参数反演 方法。首先, 基于宽波长可调谐半导体激光器, 建立了一套高温高压甲烷吸收宽谱测量系统; 然后, 利用该系统测量 了2.05%的标准浓度甲烷气体在温度为200 o C和400 o C、压力为0.5 × 106 ~3.0 × 106 Pa条件下的吸收光谱, 光谱测量 范围为6010~6190 cm−1 ; 最后, 基于吸收光谱, 利用最小二乘拟合算法实现了甲烷浓度、温度、压力多参数同时反演, 各参数反演结果误差均在10%以内。本工作为实现煤炭地下气化产物甲烷气体的在线检测提供了一种有效可行的 手段。
中图分类号: