便攜式紅外光法煙氣檢測(cè)器在高含濕量時(shí)出現(xiàn)的問題分析及改進(jìn)措施

林寅

（福州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站福建省福州市350011）

便攜式紅外光法煙氣檢測(cè)器在高含濕量時(shí)出現(xiàn)的問題分析及改進(jìn)措施

林寅

（福州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站福建省福州市350011）

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

紅外光法煙氣檢測(cè)儀；含濕量；準(zhǔn)確度

1　煙氣檢測(cè)儀的分類和區(qū)別

1.1煙氣檢測(cè)儀的分類

煙氣檢測(cè)儀檢測(cè)SO2檢測(cè)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電壓信號(hào)，利用不同濃度是出現(xiàn)的信號(hào)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(duì)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(guó)標(biāo)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(cè)器實(shí)際使用中出現(xiàn)的問題

便攜式紅外光法的煙氣檢測(cè)儀雖然有著比電極法有很多的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際使用時(shí)，如煙道中的含濕量時(shí)，出現(xiàn)了檢測(cè)結(jié)果偏低的和檢測(cè)數(shù)據(jù)為“零”的情況。在福州市紅廟嶺垃圾焚燒公司1#機(jī)組排氣筒做過一次比對(duì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前A、B、C、D四個(gè)不同廠家的便攜式紅外光法檢測(cè)儀都按照有關(guān)儀器要求和規(guī)定，配套了前端處理裝置并進(jìn)行了儀器的標(biāo)定。按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T75-2007，試行）的有關(guān)規(guī)定，對(duì)排氣筒中排放的SO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)并和在線檢測(cè)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。當(dāng)時(shí)在線儀器和四臺(tái)便攜式檢測(cè)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(gè)不同廠家的儀器都出現(xiàn)了檢測(cè)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(cè)的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度都很高。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1～2。根據(jù)比對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問題，又做了幾次比對(duì)實(shí)驗(yàn)來分析問題。

根據(jù)比對(duì)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)四個(gè)廠家不同的儀器都在高含濕量的煙道測(cè)試SO2時(shí)當(dāng)煙道中SO2的溶度較低時(shí)都出現(xiàn)檢測(cè)值偏低和零值的情況。而在含濕量不高的煙道中測(cè)試SO2時(shí)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(duì)試驗(yàn)的準(zhǔn)備和實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

根據(jù)比對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的便攜式紅外光法煙氣測(cè)試儀此種情況后，選取了有代表性的煙道做了幾次的比對(duì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的問題。

比對(duì)實(shí)驗(yàn)選取的是福州紅廟嶺垃圾焚燒公司的1#機(jī)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(hào)的在線紅外檢測(cè)儀，便攜式的南京埃森環(huán)境技術(shù)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(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T75-2007）（試行）的規(guī)定，做比對(duì)試驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是30min，每5min的平均值做為比對(duì)數(shù)據(jù)。

選取福州紅廟嶺垃圾焚燒公司作比對(duì)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)有以下幾點(diǎn)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(yùn)行情況正常。

（2）芬蘭的cx-4000型在線儀器在多次的比對(duì)實(shí)驗(yàn)中它的準(zhǔn)確度都很高，包括使用碘量法HJ/T56-2000做比對(duì)實(shí)驗(yàn)。

（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(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，芬蘭的cx-4000型在線儀器作為比對(duì)儀器。

2.2比對(duì)試驗(yàn)的準(zhǔn)備和條件

比對(duì)試驗(yàn)前一天使用碘量法HJ/T56-2000對(duì)cx-4000型在線儀器進(jìn)行了比對(duì)驗(yàn)證。比對(duì)時(shí)按照《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T75-2007，試行）的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)。

比對(duì)試驗(yàn)前對(duì)在線儀器和便攜儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)氣的校準(zhǔn)和其它準(zhǔn)備工作4次的實(shí)驗(yàn)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(shí)際對(duì)煙道中SO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，煙道中的含濕量在大于17%時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)往往偏低或?yàn)?。隨著煙道SO2濃度的升高比對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度也隨之升高。而同時(shí)檢測(cè)的其他氣體的數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果正常。分析原因有以下幾點(diǎn)：

（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(duì)SO2就的吸收率就很大。

（2）便攜式紅外光法檢測(cè)儀在從煙道抽取氣體到檢測(cè)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(shí)要求進(jìn)入檢測(cè)器的氣體不能含有水分，所以檢測(cè)器在前端處理裝置都配有氣水分離器，把待測(cè)氣體中的水分分離。從而會(huì)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(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.3提出改進(jìn)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(gè)補(bǔ)償系數(shù)，用補(bǔ)償系數(shù)來校準(zhǔn)儀器產(chǎn)生偏離。

2.4改進(jìn)措施的初步結(jié)果。

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

表8　（SO2單位為mg/m3，含濕量單位為%）

3　結(jié)論

便攜式紅外光法檢測(cè)儀在煙道含濕量大的情況下，因?yàn)閮x器本身需要進(jìn)行前處理，也就是汽水分離的步驟。所以導(dǎo)致溶于水分中的SO2散失，影響到了檢測(cè)數(shù)據(jù)。分析原因后，對(duì)建立了補(bǔ)償系數(shù)。使儀器在同樣的條件下檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(cè)技術(shù)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(cè)工作。