紅外煙氣分析儀受水分干擾的消除方法
煙氣排放中的水含量是影響二氧化硫和氮氧化物測定的主要干擾物,水分干擾直接影響了儀器的測量精度。這也是為什么部分紅外氣體分析儀在實(shí)驗室條件下使用標(biāo)準(zhǔn)氣檢定時合格,在CEMS現(xiàn)場測試卻達(dá)不到要求的原因。
消除水分干擾誤差的方法通常兩種:
采用脫水裝置;
設(shè)置水分傳感器并進(jìn)行軟件補(bǔ)償。
采用脫水裝置的方法有采用干燥劑如無水高氯酸鎂,或者采用NAFION膜式干燥管。其主要問題在于需要經(jīng)常更換,人為增加了運(yùn)行維護(hù)成本。儀器生產(chǎn)廠家也有可能在檢定時使用脫水裝置,但是在運(yùn)行時為減少運(yùn)行費(fèi)用不采用該裝置,造成實(shí)際運(yùn)行中的性能改變,導(dǎo)致CEMS監(jiān)測數(shù)據(jù)不確定度增加。采用水分傳感器軟件補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ话阒恍拚泓c(diǎn)的水分干擾,且低端的分辨率較低。對于同時含水和含SO2,NO的氣體的修正精度很差。
此外對于NO分析儀,由于在相同的氣室長度下,NO的分辨率低于H2O的分辨率,采用水分傳感器修正的方法對NO會造成很大的誤差。那么如何真正有效降低水分對紅外分析儀測量的影響呢?紅外煙氣分析儀在傳統(tǒng)微流紅外傳感器的基礎(chǔ)上,增加了調(diào)水機(jī)構(gòu)。它是通過將不同溫度下的飽和空氣依次通入紅外傳感器,通過調(diào)節(jié)調(diào)水機(jī)構(gòu),使得含有非冷凝水的氣體與N2的信號一致。同時通過硬件調(diào)節(jié)及線性修正,來消除H2O(氣)對SO2、NOx的干擾。進(jìn)一步實(shí)驗結(jié)果還表明,通過該方法調(diào)節(jié)后的傳感器可以滿足各種水分含量條件下的水分干擾消除,干擾的程度可控制在5ppm以內(nèi)。
紅外煙氣分析儀測量范圍寬、精度高,可應(yīng)用于自動煙氣氣分析系統(tǒng),是目前環(huán)境監(jiān)測部門主要使用的煙氣分析儀器。