連(lian)續污染(ran)(ran)物排(pai)放(fang)(fang)(fang)監測(ce)(ce)系(xi)統(tong)CEMS自上世(shi)紀(ji)八十年代(dai)應用(yong)于國(guo)(guo)內(nei)的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)(fang)監測(ce)(ce)以來(lai)，在國(guo)(guo)內(nei)逐漸建立起對(dui)污染(ran)(ran)物的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)(fang)監測(ce)(ce)網絡(luo)，系(xi)統(tong)安裝(zhuang)總(zong)數也接近兩萬套。其中多數采用(yong)了直接抽取式取樣加紅(hong)外氣體分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)方法(fa)。隨著國(guo)(guo)家(jia)對(dui)污染(ran)(ran)源(yuan)控制的(de)(de)加強，實際(ji)排(pai)放(fang)(fang)(fang)濃度(du)逐年降低，這對(dui)紅(hong)外氣體分(fen)(fen)析(xi)儀器的(de)(de)適用(yong)性提(ti)出了更高的(de)(de)要求(qiu)。尤其是在高濕低濃度(du)條件下(xia)，對(dui)紅(hong)外氣體分(fen)(fen)析(xi)儀的(de)(de)測(ce)(ce)試(shi)精度(du)、分(fen)(fen)辨率、抗干擾性提(ti)出了更高的(de)(de)要求(qiu)。山東(dong)新澤就實際(ji)應用(yong)中特別關注的(de)(de)抗水分(fen)(fen)干擾和分(fen)(fen)辨率等儀器性能探討如下(xia)。

1. 紅外煙氣分析儀受水分干擾的消除方法

     由(you)于煙氣(qi)排放(fang)中(zhong)的水含量(liang)是影(ying)響二(er)氧化硫和(he)氮氧化物(wu)(wu)測定(ding)的主要(yao)干(gan)擾(rao)物(wu)(wu)（參考SO2紅外吸收光譜(pu)圖），水分干(gan)擾(rao)直接影(ying)響了儀器的測量(liang)精(jing)度。這也是為(wei)什么部(bu)分紅外氣(qi)體分析(xi)儀在(zai)實驗室條件下使用標準氣(qi)檢定(ding)時合格(ge)，在(zai)CEMS現場測試(shi)卻達不到要(yao)求(qiu)的原(yuan)因。

     通(tong)常CEMS系統取樣中采取冷(leng)(leng)干法脫除水(shui)(shui)分，以防止(zhi)水(shui)(shui)分冷(leng)(leng)凝和水(shui)(shui)分干擾，但由于排放工況的(de)(de)變(bian)化(hua)和冷(leng)(leng)凝效率的(de)(de)原(yuan)因，冷(leng)(leng)凝器的(de)(de)出(chu)口露點往往存在(zai)(zai)波動。在(zai)(zai)高(gao)濕(shi)低(di)濃度條件下，水(shui)(shui)分的(de)(de)干擾往往超過(guo)了儀(yi)器本身的(de)(de)測量誤(wu)(wu)差(cha)，干擾誤(wu)(wu)差(cha)尤為明(ming)顯。

     消除水(shui)分(fen)干擾誤(wu)差的方(fang)法通(tong)常(chang)兩種：一是采用(yong)脫水(shui)裝置(zhi)，二是設置(zhi)水(shui)分(fen)傳(chuan)感器并(bing)進行軟件補(bu)償(chang)。

采用(yong)(yong)(yong)脫水裝置的(de)方(fang)法有采用(yong)(yong)(yong)高效(xiao)干燥劑如(ru)無水高氯酸(suan)鎂，或(huo)者采用(yong)(yong)(yong)NAFION膜式干燥管。其主要問題在于需要經常(chang)更換(huan)，人為增加(jia)了運行(xing)維護(hu)成本(ben)。儀器(qi)生產廠家也有可能在檢定時使用(yong)(yong)(yong)脫水裝置，但是在運行(xing)時為減少運行(xing)費用(yong)(yong)(yong)不采用(yong)(yong)(yong)該裝置，造(zao)成實際運行(xing)中的(de)性能改變，導致(zhi)CEMS監測數據(ju)不確(que)定度增加(jia)。

     采用水(shui)分(fen)(fen)(fen)傳感(gan)器(qi)軟件補(bu)償(chang)的(de)(de)(de)方法(fa)一般只(zhi)修(xiu)正(zheng)零點(dian)的(de)(de)(de)水(shui)分(fen)(fen)(fen)干擾，且低端的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率較(jiao)低。對于(yu)同(tong)時(shi)含水(shui)和含SO2,NO的(de)(de)(de)氣體的(de)(de)(de)修(xiu)正(zheng)精度(du)很(hen)(hen)差。此外對于(yu)NO分(fen)(fen)(fen)析儀，由于(yu)在相同(tong)的(de)(de)(de)氣室(shi)長度(du)下，NO的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率低于(yu)H2O的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)率，采用水(shui)分(fen)(fen)(fen)傳感(gan)器(qi)修(xiu)正(zheng)的(de)(de)(de)方法(fa)對NO會造成(cheng)很(hen)(hen)大的(de)(de)(de)誤差。

     那么如(ru)何真正有效降低水分對紅(hong)外分析(xi)儀測(ce)量的(de)(de)影響呢？紅(hong)外煙氣分析(xi)儀在傳統微流紅(hong)外傳感器的(de)(de)基(ji)礎上，增加了調(diao)水機構。它是(shi)通過(guo)將不同溫度(du)下(xia)的(de)(de)飽和空氣依次通入(ru)紅(hong)外傳感器，通過(guo)調(diao)節調(diao)水機構，使(shi)得含(han)(han)有非冷凝水的(de)(de)氣體與N2的(de)(de)信號(hao)一致。同時通過(guo)硬件調(diao)節及線性修正，來(lai)消除(chu)H2O（氣）對SO2、NOx的(de)(de)干擾(rao)。進一步實驗結果(guo)還(huan)表明，通過(guo)該方法調(diao)節后的(de)(de)傳感器可以滿足各種水分含(han)(han)量條件下(xia)的(de)(de)水分干擾(rao)消除(chu)，干擾(rao)的(de)(de)程度(du)可控制在5ppm以內。

2. 低量程紅外煙氣分析儀分辨率的檢定

     紅外測量原理是基(ji)于郎伯比爾定律(lv)，即通過吸收光強(qiang)的(de)變(bian)化測定氣體(ti)濃度。當氣體(ti)濃度較小(xiao)時(shi)，光強(qiang)變(bian)化也小(xiao)，若傳(chuan)感器分辨率不夠(gou)，就(jiu)無法響(xiang)應濃度的(de)變(bian)化。

     很(hen)多儀器為提(ti)高(gao)零(ling)點(dian)穩定性，會采(cai)用不(bu)同的(de)算法，以保證減小零(ling)點(dian)的(de)波動(dong)；還有如(ru)前所述，為了補(bu)償水分的(de)干擾影響，也會采(cai)用零(ling)點(dian)補(bu)償方式。這(zhe)樣的(de)直接結(jie)果就是零(ling)點(dian)附近儀器沒有反應。

實際應(ying)用中低(di)量程儀器的最大量程要求不高于200ppm，為保證測量可靠性，實際的分辨率應(ying)不大于1ppm。

     檢定(ding)時可(ke)采用(yong)10ppm的標準氣體（SO2,NO），利(li)用(yong)氣體分割器(qi)（配氣儀）將(jiang)濃度(du)控制在5ppm，通(tong)入(ru)儀器(qi)內(nei)，讀取儀器(qi)的測量結果A，此后利(li)用(yong)配氣儀將(jiang)濃度(du)控制在4.9ppm，讀取儀器(qi)的讀數B,連續多次(ci)（3次(ci)以上）測量得到A,B的平(ping)均(jun)值(zhi)，兩(liang)平(ping)均(jun)值(zhi)的差就(jiu)是儀器(qi)實際的分辨率。

     只有(you)解決(jue)水分干(gan)擾和分辨率的問(wen)題，煙氣分析儀才能真正滿足高濕低濃度的測量要求，真正有(you)效(xiao)實現監控(kong)污染(ran)物排(pai)放，為減排(pai)提供(gong)切(qie)實準確的統計數據。

     在(zai)CEMS煙氣分(fen)析儀使(shi)用過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)紅外線分(fen)析儀必須去除(chu)水分(fen)的(de)影響，所以在(zai)預處(chu)理過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)一般雙路冷凝器比較保險，還有弱酸性(xing)液體(ti)對分(fen)析儀的(de)影響也要考慮。