随着自然资源的消耗和环境污染的加剧,节能减排已成为全球关注的焦点。目前我国电厂的能源结构仍然以传统的化石能源为主,为了达到节约能源、降低污染的目的,有必要对热电厂锅炉进行燃烧优化控制。热电厂燃料不完全燃烧产生的一氧化碳（CO）气体可以作为燃烧优化的依据,同时CO作为一种易燃易爆和有毒气体,对它的实时在线监测势在必行,因此本文开展了热电厂一氧化碳气体监测方法研究。可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技术,是利用气体分子对光的选择性吸收进行气体参数测量的技术。相比于其他气体检测技术,TDLAS具有显著优势:非接触测量、选择性好、响应速度快、灵敏度高、多组分多参数同时测量、系统简单,近年来已经逐渐应用到了燃烧诊断、工业过程监控、污染气体检测、医疗诊断、食品安全检测等各个领域。TDLAS技术在实际测量过程中,环境条件的变化会对浓度检测结果产生较大影响。然而,目前国内对特殊应用环境下（具体指存在烟尘颗粒物以及调制深度波动等影响因素）热电厂TDLAS气体检测系统精度的研究尚不深入,限制了该技术的进一步应用。针对如何提高复杂环境下热电厂CO浓度检测精度的问题,本文首先从总体角度对各项误差进行灵敏度分析与误差分配,得出需要重点控制的误差项;然后探讨两类重点误差因素对检测精度的影响机理并进行相应的修正,具体内容如下:（1）针对热电厂测量环境中多种误差因素影响下的TDLAS气体浓度检测系统总体误差分配的问题,本文首先基于波长调制光谱技术（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）的浓度测量原理,分析总结了测量中存在的各误差项,建立了浓度测量系统的误差模型;其次采用随机化方法研究了各项误差对浓度误差的影响形式,计算出了各项误差对浓度测量误差的灵敏度大小关系,得出了需要重点控制的误差项;综合考虑测量需求、灵敏度关系和现有器件的水平等因素,对系统各项误差进行了合理分配;最后搭建了实验平台对CO浓度进行了测量。仿真和实验结果表明对于2.5%浓度的CO气体,测量的相对误差不超过1%。（2）针对热电厂测量环境中颗粒物导致的激光出射光强衰减进而影响浓度检测精度的问题,本文首先基于Mie散射理论分析了颗粒物对激光的吸收和散射作用,给出了其影响形式;其次根据WMS气体浓度检测原理,研究了颗粒物的透过率对检测系统出射光强和二次谐波信号的影响,得出了系统出射光强的斜率、二次谐波的峰值均与颗粒物透过率成线性关系的结论;基于此关系提出了利用出射光强信号的线性拟合斜率对二次谐波信号进行校正的方法,来消除颗粒物透过率的影响,并建立了气体浓度与校正后的二次谐波峰值之间的关系式;最后通过仿真对上述方法进行了验证。仿真结果表明,气体浓度与经出射光强斜率校正后的二次谐波峰值成线性关系,对于1.5%～5.5%浓度范围的气体,测量的相对误差不超过1%,均方根误差在10^-4量级,有效降低了颗粒物的影响。（3）针对热电厂测量环境中温度、压强和调制电流等参数的波动带来调制深度变化进而影响浓度检测精度的问题,本文首先基于WMS浓度反演原理,分析了不同调制深度下二次谐波信号峰值和谷间距的变化;其次,提出了利用谷间距与调制深度的线性关系对调制深度进行标定的方法,并通过对峰值与调制深度的多项式拟合,建立了改进的浓度反演模型,将标定的调制深度作为变量加入到模型中,降低调制深度变化对测量的影响;最后对上述方法进行了仿真和实验验证。结果表明,对调制深度标定的均方根误差在10^-2量级;改进的浓度反演模型相比传统的模型,浓度测量的均方根误差由10^-4降低到了10^-5量级,相对误差的最大值从1.68%降低到0.36%,验证了所提方法的有效性。本文提出的TDLAS浓度检测系统误差分配方法、以及对颗粒物和调制深度两类重点误差因素影响的校正方法,有利于提高热电厂CO气体浓度检测的精度,对于推进TDLAS技术的工程化应用有重要意义。