便攜式紅外光法煙氣檢測器在高含濕量時出現(xiàn)的問題分析及改進措施

林寅

（福州市環(huán)境監(jiān)測中心站福建省福州市350011）

便攜式紅外光法煙氣檢測器在高含濕量時出現(xiàn)的問題分析及改進措施

林寅

（福州市環(huán)境監(jiān)測中心站福建省福州市350011）

紅外光法的便攜煙氣檢測，在特定的煙道中，如含濕量較高的情況下。檢測的數(shù)值出現(xiàn)偏低和為“零”的情況。通過比對試驗發(fā)現(xiàn)和證實產(chǎn)生的原因，并提出了改進措施。

紅外光法煙氣檢測儀；含濕量；準確度

1　煙氣檢測儀的分類和區(qū)別

1.1煙氣檢測儀的分類

煙氣檢測儀檢測SO2檢測器不同，大體上可以分兩類。定電位電解法和（HJ/57-2000）和非分散紅外吸收法（HJ/629-2011）光法。定電位電解法是指特定的物質(zhì)和特定電極會產(chǎn)生一個交流電壓信號，利用不同濃度是出現(xiàn)的信號不同來放映物質(zhì)溶度的高低。光法是指通過不同物質(zhì)和不同濃度氣體對光線吸收不同特性來得出不同的物質(zhì)和濃度。

1.2不同光法的區(qū)別

光法根據(jù)光源的不同，現(xiàn)在主要有使用紅外和紫外。現(xiàn)有國標只有非分散紅外吸收法（HJ/629-2011）。根據(jù)使用功能的不同可分為在線固定和便攜式。

2　便攜式紅外光法檢測器實際使用中出現(xiàn)的問題

便攜式紅外光法的煙氣檢測儀雖然有著比電極法有很多的優(yōu)點。在實際使用時，如煙道中的含濕量時，出現(xiàn)了檢測結果偏低的和檢測數(shù)據(jù)為“零”的情況。在福州市紅廟嶺垃圾焚燒公司1#機組排氣筒做過一次比對實驗。實驗前A、B、C、D四個不同廠家的便攜式紅外光法檢測儀都按照有關儀器要求和規(guī)定，配套了前端處理裝置并進行了儀器的標定。按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T75-2007，試行）的有關規(guī)定，對排氣筒中排放的SO2進行監(jiān)測并和在線檢測儀器進行數(shù)據(jù)比對。當時在線儀器和四臺便攜式檢測儀顯示排氣筒濕度為17～21%，在線二氧化硫的含量是11～53mg/m3之間。四個不同廠家的儀器都出現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)偏低或數(shù)值為零的情況。而同樣的儀器在含濕量不高的煙道中檢測的數(shù)據(jù)的準確度都很高。現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)如表1～2。根據(jù)比對實驗發(fā)現(xiàn)的問題，又做了幾次比對實驗來分析問題。

根據(jù)比對實驗的檢測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)四個廠家不同的儀器都在高含濕量的煙道測試SO2時當煙道中SO2的溶度較低時都出現(xiàn)檢測值偏低和零值的情況。而在含濕量不高的煙道中測試SO2時不出現(xiàn)此種情況。

表1　紅廟嶺數(shù)據(jù)（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

表2　其它煙道數(shù)據(jù)（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

2.1比對試驗的準備和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)

根據(jù)比對實驗發(fā)現(xiàn)的便攜式紅外光法煙氣測試儀此種情況后，選取了有代表性的煙道做了幾次的比對實驗來驗證發(fā)現(xiàn)的問題。

比對實驗選取的是福州紅廟嶺垃圾焚燒公司的1#機組排氣筒。紅廟嶺垃圾焚燒公司使用的在線儀器是芬蘭的cx-4000型號的在線紅外檢測儀，便攜式的南京埃森環(huán)境技術有限公司便攜式智能煙氣分析儀（紅外法）PAS-X6按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T75-2007）（試行）的規(guī)定，做比對試驗。每次實驗的時間是30min，每5min的平均值做為比對數(shù)據(jù)。

選取福州紅廟嶺垃圾焚燒公司作比對實驗地點有以下幾點原因：

（1）紅廟嶺垃圾焚燒公司是發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)的煙道，日常運行情況正常。

（2）芬蘭的cx-4000型在線儀器在多次的比對實驗中它的準確度都很高，包括使用碘量法HJ/T56-2000做比對實驗。

（3）紅廟嶺垃圾焚燒公司的脫硫效果比較好，SO2的溶度較低在10～80mg/m3之間，而含濕量處于較高數(shù)值，一般在17～24%之間。

所以選擇紅廟嶺垃圾焚燒公司作為實驗地點，芬蘭的cx-4000型在線儀器作為比對儀器。

2.2比對試驗的準備和條件

比對試驗前一天使用碘量法HJ/T56-2000對cx-4000型在線儀器進行了比對驗證。比對時按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T75-2007，試行）的有關規(guī)定，進行比對試驗。

比對試驗前對在線儀器和便攜儀器進行標準氣的校準和其它準備工作4次的實驗數(shù)據(jù)如表3～7。

表3　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

表4　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

表5　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

表6　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

表7　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

在實際對煙道中SO2進行監(jiān)測時，煙道中的含濕量在大于17%時檢測的數(shù)據(jù)往往偏低或為0。隨著煙道SO2濃度的升高比對數(shù)據(jù)的準確度也隨之升高。而同時檢測的其他氣體的數(shù)據(jù)比對結果正常。分析原因有以下幾點：

（1）SO2本身是微溶于水的，在煙道含濕量大的情況下煙氣本身水分對SO2就的吸收率就很大。

（2）便攜式紅外光法檢測儀在從煙道抽取氣體到檢測器這段距離內(nèi)不能完全做到恒溫恒壓。而儀器本身的要求在工作時要求進入檢測器的氣體不能含有水分，所以檢測器在前端處理裝置都配有氣水分離器，把待測氣體中的水分分離。從而會使煙氣中的一部分的SO2也隨之分離帶走，特別是在煙道本身SO2含量較低和含濕量較高的情況下。因而影響到了檢測的數(shù)據(jù)結果的準確度。

2.3提出改進問題的措施

根據(jù)SO2在不同含濕量的情況，特別是在高含濕量的狀況下的根據(jù)在煙氣分析器的數(shù)值偏離度來制定一個補償系數(shù)，用補償系數(shù)來校準儀器產(chǎn)生偏離。

2.4改進措施的初步結果。

某公司根據(jù)以上的結論經(jīng)過多次的實驗，初步建立了補償系數(shù)。并在同樣條件煙道的實際使用中得到了有效的驗證。數(shù)據(jù)如表8。

表8　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

3　結論

便攜式紅外光法檢測儀在煙道含濕量大的情況下，因為儀器本身需要進行前處理，也就是汽水分離的步驟。所以導致溶于水分中的SO2散失，影響到了檢測數(shù)據(jù)。分析原因后，對建立了補償系數(shù)。使儀器在同樣的條件下檢測數(shù)據(jù)的準確性有了很大的提高。

[1]定電位電解法和（HJ/57-2000）.

[2]非分散紅外吸收法（HJ/629-2011）.

[3]《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T75-2007，試行）.

[4]碘量法（HJ/T56-2000）.

TB943

A

1673-0038（2015）14-0174-02

2015-3-20

林寅（1974-），男，助理工程師，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。