便攜式煙氣分析儀在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2014-12-09

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　　隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技日新月異的發(fā)展，生產(chǎn)水平的提高，環(huán)境也遭到了越來(lái)越嚴(yán)重的破壞，其中大氣污染已占據(jù)了很重要的一個(gè)角色。各種燃煤鍋爐，水泥廠等污染源排放的廢氣給人們的生活帶來(lái)了很大的影響。如何對(duì)污染物的排放進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，保護(hù)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效成了環(huán)境監(jiān)測(cè)部門工作中的重點(diǎn)。

　　在環(huán)保部門的日常工作中常常使用煙氣分析儀來(lái)測(cè)量工業(yè)鍋爐燃燒過(guò)程中排放的大氣污染物，一般由紅外、化學(xué)發(fā)光、電化學(xué)等多種傳感器組成。便攜式煙氣分析儀具有重量小，攜帶方便，采樣便攜，能快捷獲取所需要的參數(shù)等特點(diǎn)，應(yīng)用于固定污染源的比對(duì)監(jiān)測(cè)及日常的項(xiàng)目驗(yàn)收，以監(jiān)測(cè)排放是否達(dá)標(biāo)。

　　化學(xué)發(fā)光即CLD，是一種根據(jù)化學(xué)反應(yīng)在某一個(gè)時(shí)刻的發(fā)光強(qiáng)度或反應(yīng)的發(fā)光總量來(lái)確定反應(yīng)中相應(yīng)組分含量的分析方法，只能測(cè)試NOx這個(gè)單獨(dú)組分，價(jià)格水平很高，大部分應(yīng)用于重要的科研院校實(shí)驗(yàn)室中。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用得比較多的還是采用電化學(xué)傳感器和微流紅外傳感器的便攜煙氣設(shè)備。

　　電化學(xué)測(cè)試方法又稱為定電位電解法，采用各種不同的電極,利用敏感材料與被測(cè)物質(zhì)中的分子、離子或生物質(zhì)接觸時(shí)所引起的電極電勢(shì)、表面化學(xué)勢(shì)的變化或所發(fā)生的表面化學(xué)反應(yīng)或生物反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)而測(cè)定特定物質(zhì)的濃度。由于工藝的復(fù)雜性和材料學(xué)的落后，其傳感器主要需要進(jìn)口，電化學(xué)設(shè)備在使用過(guò)程中對(duì)流量太過(guò)敏感，容易受到煙氣中水分的影響，zui為關(guān)鍵的是燃煤鍋爐、水泥廠排放的煙氣中產(chǎn)生的 CO對(duì)SO2有3%的正影響。燃油或者燃?xì)忮仩t排放的尾氣中NO2對(duì)SO2存在著高達(dá)120%的負(fù)干擾。

　　紅外傳感器可分為雙光束、微流、微音器等不同類型。在固定污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，又以微流紅外傳感器使用得zui為頻繁，可實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化硫、一氧化氮、一氧化碳等主要污染物的測(cè)定。*環(huán)境保護(hù)總站已經(jīng)著手制定了紅外光學(xué)法SO2測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　紅外傳感器具有受流量影響小，抗干擾能力強(qiáng)，基本不受水分影響，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。利用紅外光譜進(jìn)行選擇性吸收保證了CO和SO2在測(cè)試過(guò)程中無(wú)交叉干擾，以免在水泥窯廢氣排放總管，燃煤鍋爐等現(xiàn)場(chǎng)SO2出現(xiàn)虛高，造成測(cè)試數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差。在傳感器上額外增加調(diào)水裝置，不僅對(duì)水分進(jìn)行了冷凝和軟件修正，還使含有非冷凝水和N2的混合氣體對(duì)傳感器的影響基本一致，同時(shí)解決了水分大而造成的干擾問(wèn)題，過(guò)水前后的誤差可以控制在5個(gè)ppm以內(nèi)。

　　作為補(bǔ)償措施，電化學(xué)設(shè)備廠家現(xiàn)在給大部分用戶配備了加熱采樣槍，但結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的效果來(lái)看，除濕效果值得懷疑。由于還要對(duì)脫硫效率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，脫硫前的監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要采集樣本，而電化學(xué)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)“中毒”癥狀，導(dǎo)致zui快半年時(shí)間就需要更換傳感器核心部件，使得日常的維護(hù)成本大大增加。

　　在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的過(guò)程中，結(jié)合煙氣設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)，也有很多注意事項(xiàng)需要我們留意:

　　1、由于采用傳感器55℃整體恒溫技術(shù)，采用熱容量較大的鋁塊封裝，由加熱板來(lái)控制溫度，避免了環(huán)境溫度對(duì)其的影響，這就要求我們需要對(duì)設(shè)備充分預(yù)熱。為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確度,需要在預(yù)熱30分鐘之后,開始取樣測(cè)試。

　　2、在電廠高濕低濃度的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，除濕成了很重要也是很關(guān)鍵的一步，建議正式采樣開始前直接將采樣探針整體放入煙道內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，讓其充分適應(yīng)里面的環(huán)境，避免水氣遇到低溫探針形成冷凝水從而對(duì)SO2的吸收。在采樣管預(yù)熱十五分鐘以后，就可以開始測(cè)試。

　　3、現(xiàn)場(chǎng)連接采樣槍、預(yù)處理和儀器的氣路過(guò)程中,需保證儀器的氣密性良好,可以在連接好氣路后,在預(yù)處理抽取空氣的情況下,堵塞采樣槍進(jìn)氣口,觀察預(yù)處理流量計(jì)的流量是否降至零點(diǎn),能夠降至零點(diǎn),則說(shuō)明氣路氣密性良好,可以采樣測(cè)試。

　　4、調(diào)零在現(xiàn)場(chǎng)也是*的一個(gè)步驟，在儀器預(yù)熱完成后,確保儀器在抽取清潔空氣的情況,對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)零,SO2泄露比較嚴(yán)重的場(chǎng)合尤其要注意，否則會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)抬高，測(cè)試結(jié)果偏低的情況。

　　從整體來(lái)看，紅外煙氣分析儀預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，但測(cè)試穩(wěn)定性和抗干擾性方面強(qiáng)于電化學(xué)煙氣分析儀,同時(shí)專業(yè)的預(yù)處理裝置解決了水分吸收等問(wèn)題，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確有效。