随着我国对大气污染物排放标准规定愈加严格,燃煤电厂作为主要的排放源是重要的控排对象之一。其中,NOx作为主要的大气污染物之一,国家和各地方政府不断提升其排放限值标准。为了满足日趋严格的排放限值,电厂必须进行低氮燃烧改造,并利用相应的NOx脱除技术对排放烟气进行处理。SCR脱硝系统出口烟气中的NO浓度是评价SCR脱硝性能的重要指标,也是确保NOx排放浓度满足环保要求并严控氨逃逸的核心参数,所以实现低浓度NO的高灵敏检测需求异常突出。在众多气体检测方法中,基于可调谐二极管激光吸收光谱的波长调制技术因其具有灵敏度高、抗噪声干扰能力强等优点而被广泛关注和研究。然而,目前基于TDLAS的NO检测存在噪声干扰大、系统检测下限和检测灵敏度不足等问题,所以本文提出了基于中红外TDLAS-WMS的低浓度NO高灵敏检测技术的研究。本文首先介绍了TDLAS技术的基本原理及其重要参数,分析了直接吸收光谱法和波长调制光谱法的测量机制。通过分析不同波段的NO吸收峰特性,结合气体吸收谱线选取原则,选定中红外NO强吸收峰5.184μm作为测量谱线,据此搭建了NO检测系统,并对其中关键的实验器件进行了阐述。其次,阐述了TDLAS系统中存在的各种噪声,简要介绍了几种常用降噪处理方法,重点介绍和分析了经验模态分解算法,及其对二次谐波信号的降噪效果,结果显示,经经验模态分解算法降噪后,二次谐波信号信噪比比原始二次谐波信号信噪比提升了3.4倍。然后,通过实验对比了不同调制参数对二次谐波信号的影响特性,并确定了本文所搭建检测系统的最优调制频率和调制幅度分别为8k Hz和0.15V。在此基础上,通过配比不同的低浓度NO气体样品进行实验研究,建立了基于二次谐波信号的NO气体浓度反演模型,线性度达到0.99968,进而采用独立样品测试验证了低浓度NO检测的可靠性和准确性,测量结果的相对误差都比较小,测量值的最大相对误差为-2.56%。最终,针对检测系统在长期运行中出现的背景信号漂移现象,提出了背景信号漂移综合修正方法,背景信号波长漂移修正前和修正后反演浓度的最大相对误差分别为6.30%和3.85%,标准差分别为0.19×10-6和0.07×10-6,反演浓度相对误差的均方值分别为24.39%和9.99%;并利用Allan方差分析方法评价了修正后的检测灵敏度和检测限等性能指标,实验结果表明,系统的检测下限由降噪前的653×10-9下降到了442×10-9,在最佳平均时间下,系统的检测下限由降噪前的272.7×10-9下降到了185.5×10-9。