微流红外气体分析仪器在CEMS应用中关键难点及检定方法探讨.docVIP

微流红外气体分析仪器在CEMS应用中的关键难点及检定方法探讨 ========================================第1页======================================== 微流红外气体分析仪器在CEMS应用中的关键难点及检定方法探讨 前言 前言 前言 前言： ：： ： 节能减排是世界范围内的主旋律，更是我国的基本国策。近三十年来经济得 到快速发展，而由此带来的空气污染问题也是非常严重，为防止空气质量恶化、 维护国民的身体健康、改善生活环境及提高生活质量，国家颁布了《中华人民共 和国大气污染防治法》，国家、地方也制定了相应的大气污染物排放标准，并要 求固定污染源必须安装CEMS，实施大气污染源排放污染物总量监测与控制。因 此，安装稳定、可靠的CEMS至关重要。 根据《固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ75-2007》和《固定污染源 烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法 HJ76-2007》的要求，气态污染物 CEMS主要有完全抽取法、稀释抽取法、直接测量法，从准确性、经济性、运行 稳定性、维护便捷性等方面考虑，目前国内绝大部分CEMS采用完全抽取法，分 析主机采用微流方法的红外气体分析仪器。目前对于CEMS配套的仪器主要来自 于ABB\SIMENSE\FUJI\HORIBA等企业，国内的主要分析仪器厂家依然使用80年 代的微音器技术。对于不同的红外气体监测方法和仪器，怎样在原理上确保仪器 的精度和稳定性，以及现场的适应性，我国没有系统的研究。本文试图对红外气 体分析仪器的技术关键以及检定方法做一探讨。 1 11 1． ．． ．概述 概述 概述 概述 目前国际上气态污染物成分测量方法主要有非分光红外（NDIR）、紫外（UV）、 化学发光（CLD）等，国内外CEMS运行情况表明，非分光红外方法是CEMS应用 的主流。下图是日本1997年CEMS所用仪器测量方法的分配比例图。 图1 日本1997年统计的CEMS所用仪器测量方法比例图 ========================================第2页======================================== 1.1 1.1 1.1 1.1分析方法比较 分析方法比较 分析方法比较 分析方法比较 表1 不同气态污染物分析方法比较一览表 比较项目 NDIR CLD UV 工作原理 根据不同气体成分对 于特定波长的红外线 有吸收特性，来确定 相应组分的浓度，满 足朗伯-比尔定律。 根据化学发光反应在 某一时刻的发光强度 或反应的发光总量来 确定反应中相应组分 含量的分析方法。 根据不同气体成分对 于特定波长的紫外线 有吸收特性，来确定相 应组分的浓度，满足朗 伯-比尔定律。 测量成分 SO2/NOx NOx SO2/NOx 价格水平 适中 昂贵 适中 使用寿命 长 中 短 维修难易程 度 容易 复杂 复杂 由上表所示，CLD测试方法只能测试NOx，若需要测试SO2还需配备其他仪 表，而且价格水平较高；UV紫外吸收方法能够满足低浓度SO2测试的需要，但 是用于测试NOx等气体效果不是很好，另外由于紫外光源寿命一般不高于6个月， 存在寿命短的问题。NDIR非分光红外在国际上仍然是SO2、NOx的首选测试方法， 如西门子的Ultramat 23、Ultramat 6系列，ABB的AO2000、AO3000系列，以 及富士的ZRE、ZRJ系列等。 1.2 NDIR 1.2 NDIR 1.2 NDIR 1.2 NDIR非分光红外分类比较 非分光红外分类比较 非分光红外分类比较 非分光红外分类比较 NDIR非分光红外方法一般分为单光源双光束（Single source Dual beam）、 单光源单光束（Single source Single beam）；按照检测传感器分类，可以分 为热电堆、微音电容(Condenser Micro-Phone)、微流传感器(Mass Flow)三种， 其性能特点如表2所示： 表2 NDIR非分光红外方法分类比较 比较项 目 半导体传感器类 微音电容 微流传感器（传统）微流传感器（改进） 测