電廠鍋爐煙氣中氮氧化物測定的不確定度分析

摘 要：本文使用標準儀器方法測定電廠鍋爐煙氣中氮氧化物，利用最新的測量不確定度評定的要求進行煙氣氮氧化物不確定度的分析，得出不確定度報告。

關鍵詞：煙氣 氮氧化物 不確定度

中圖分類號：X24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0115-01

測量不確定度是對測量結果可能誤差的度量，也是定量說明測量結果質量好壞的一個參數，因此它是一個與測量結果相聯系的參數。本文按照JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》要求，對電廠鍋爐煙氣（固定污染源排氣）中氮氧化物測定的不確定度進行分析。

1 概述

1.1 測定方法

按國家環境保護總局2003年《空氣和廢氣監測分析方法》（4版）規定的分析方法進行電廠鍋爐煙氣中氮氧化物的測定。

1.2 設備信息

德圖350-XL煙氣分析儀，最大允許誤差Δ=±2.0%。

2 數學模型

根據分析方法，進行電廠鍋爐排氣中氮氧化物的測定。本文中煙氣氮氧化物濃度，由煙氣分析儀直接讀出測量值。

因此，數學模型為：c=cKN

式中，c為煙氣中氮氧化物質量濃度，mg/m3。

cKN為煙氣分析儀氮氧化物質量濃度示值，mg/m3。

3 不確定度預估和來源分析

煙氣氮氧化物濃度測量，不確定度的來源主要有：一是測量重復性引入的標準不確定度uA，采用A類方法評定；二是煙氣分析儀引起的標準不確定度uB，可由最大允許誤差采用B類方法評定（包括分析儀示值的合理過量空氣系數折算引起的不確定度）。

4 測量不確定度的評定

4.1 測量重復性引入的標準不確定度

對江蘇某電廠鍋爐煙氣氮氧化物濃度測量進行20次重復獨立測量，測量結果見表1。

使用貝塞爾公式計算測量結果的標準偏差s（c）：s（c）==7.9 mg/m3。

按照HJ/T 57-2000規定對2012年第四季度同一工況進行連續m=3次測量，結果分別為638、633、630 mg/m3，平均值為c=634 mg/m3。所以測量重復性引入標準不確定度uA為：uA===4.6 mg/m3，其相對標準不確定度為：uAr===0.7%，自由度為γA=20-1=19。

4.2 煙氣分析儀引起的標準不確定度

350-XL煙氣分析儀有校準證書，其示值的最大允許誤差為Δ=±2.0%，被測量的可能值服從矩形（均勻）分布，包含因子k1=，區間半寬度a1=2.0%，所以，由此引起的相對標準不確定度uBr為：uBr== =1.2%。

5 結論

5.1 合成不確定度評定

不確定度分量uAr和uBr互不相關，標準不確定度采用方和根方法合成：

uCr===1.4%

5.2 擴展不確定度評定

依據慣例取包含因子k=2，擴展不確定度提供p≈95%的包含概率。則氮氧化物濃度測量結果的擴展標準不確定度Ur為Ur=k×uCr=2×1.4%=2.8%。

5.3 測量不確定度報告

對煙氣氮氧化物進行三次測定的結果報告應為634 mg/m3，擴展不確定度Ur= 2.8%，k=2。

參考文獻

[1] 奚海明，李霞.鍋爐氮氧化物排放濃度的不確定度評定[J].科技資訊，2008，2：134.

[2] 潘建娥.測量試樣中的氮氧化物含量不確定度評定[J].污染防治技術，2007，20（6）：98-100.

[3]王洪光，楊潔，王國平.煙氣中二氧化硫測量不確定度的評定[J].儀器儀表與分析監測，2007，4：42-44.

[4] 羅華君，羅玉.空氣質量自動監測二氧化硫不確定度分析[J].中國環境監測，2009，25（6）：28-33.

[5] 曹騫，胡安宏.空氣自動監測法測定二氧化硫標準氣體測量不確定度的評定[J].科技資訊，2012，14：212-213.

[6] 陳福尊，董秀聘，黃春香.工作場所空氣中二氧化硫含量的不確定度分析[J].河北醫藥，2009，31（14）：1820-1821.

[7] 鋼研院，李海巖.甲醛一副玫瑰苯胺光度法測定二氧化硫時不確定度的分析[J].酒鋼科技，2006，1：47-50.

[8] 黃靜，沈亦欽.二氧化硫的測量不確定度評定[J].上海環境科學，2004，23（2）：71-74.

[9] 汪曼潔，黃劍.環境空氣中二氧化硫的測定結果不確定度[J].現代測量與實驗室管理，2003，3：23-25

[10] JJF1059.1-2012，測量不確定度評定與表示[S].

[11] 空氣和廢氣監測分析方法[M].4版.北京：國家環保總局，2003：126-130.