烟气分析仪的应用

烟气分析仪是一种常用的气体分析仪器，主要利用分析仪中的电化学传感器或红外传感器来分析测量CO、CO2、NOx、SO2等成分在烟气中的含量。那么烟气分析仪主要应用于哪些领域中呢？

烟气分析仪应用领域

而在石油化工行业，因为石油炼制属于高耗能行业，所以节能降耗提高经济效益，成为炼油工作者追求的目标。对于燃烧炉烟气来说，通过烟气组成分析，可以了解加热炉的燃烧情况，从而可以优化操作条件，使燃料达到Z佳燃烧值;对于催化剂烧焦烟气的分析来说，通过对烟气组成的测定，可以计算出催化剂的碳氢比，了解催化剂的结焦情况，根据这些数据对装置进行优化操作，以获得Z佳经济效益。由此可见，烟气分析是炼油行业一项非常重要的技术指标。

对于冶金行业，在转炉烟道上安装在线气体分析仪，实时分析转炉烟气成分(包括CO，CO2，N2，Ar2，O2，H2，CH，He等)和温度等信息，用于探测转炉炉内动态变化情况，进行连续动态控制，称为转炉烟气分析动态控制，习惯上也常称为炉气分析动态控制。它是区别于副枪动态控制的一种方法，能完成烟气定碳(也称为炉气定碳)、温度预报、喷溅预报及控制等功能，可提高转炉终点命中率，实现转炉炼钢的全程动态控制。

电化学烟气分析仪的应用

电化学烟气分析仪具有小型、轻便、快捷等优点在我国应用较多。但国内传感器制作技术有限大部分仍需进口传感器使用成本较大。实际使用中电化学烟气分析仪还会普遍存在取样流量、气体交叉干扰以及前处理等方面的问题。

采用电化学传感器设计的烟气分析仪不论是国产仪器还是国外进口仪器在使用过程中经常碰到“测不准”问题即在实验室测试标准气体是好的到了现场却测不准。这是因为电化学传感器对流速的变化极为敏感。通常电化学类烟气分析仪的测试读数与采气流速呈“正相关”。

国家环境监测总站《火力发电业建设项目竣工环境保护验收监测技术规范》中也写道：“定电位电解法监测仪器对采样流量要求甚严监测数据的显示与采样流量的变化成正比当仪器采样流量减小时（例如烟道负压大于仪器抗负压能力）监测数据明显变小。在使用时为了减少测定误差仪器的工作流量应与标定（校准）时的流量相等”。

电化学传感器通过设置不同的电极电位，使得传感器对应某一特定气体敏感从而达到测定的目的。但对于电极电位相似的气体会产生交叉干扰。

实际的应用中燃油炉、燃气炉、水泥厂的监测过程中会出现SO2、NO测定值明显偏低或检测无的情况主要是因为排放烟气中NO2的干扰原因。而在测定锅炉、水泥窑、烧结机烟气时往往会出现SO2测定值明显偏大的情况主要是因为排放烟气中CO的干扰原因。

虽然这些气体的交叉干扰已知但由于干扰值的非线性和非重复性电化学仪器也无法对干扰值进行有效补偿。所以当监测数据异常时还必须选用其他测试方法重新测试。

红外烟气分析仪的应用

红外原理的烟气分析仪在污染源监测系统上的广泛应用已经替代了电化学原理的仪器。随着国内自主知识产权的红外技术的开发成功使得便携式红外烟气分析仪的普及成为了必然的趋势。

红外烟气分析仪具有抗干扰能力强、受流量影响小、寿命长等特点克服了电化学分析仪在应用中出现的问题。但在实际中还需要考虑以下因素的影响。由于烟气排放中的水分尤其是气态水是影响二氧化硫和氮氧化物测定的主要干扰物直接影响了仪器的测量精度。这也是为什么部分红外气体分析仪在实验室条件下使用标准气检定时合格在现场测试却达不到要求的主要原因。

红外烟气分析仪大多采用了加热取样、冷干脱水的预处理方法以防止水分冷凝和气态水分干扰。但事实上烟气中的水分无法完全去除而且由于排放工况的变化和冷凝效率的原因冷凝器的出口露点往往也存在波动。在高湿低浓度条件下水分的干扰甚至超过了仪器本身的测量误差干扰误差尤为明显。

消除水分干扰误差的方法通常有两种：一是采用脱水装置二是设置水分传感器并进行软件补偿。

采用脱水装置的方法有采用GX干燥剂如无水高氯酸镁或者采用NAFION膜式干燥管。其主要问题在于需要经常更换人为增加了运行维护成本。仪器生产厂家也有可能在检定时使用脱水装置 但是在运行时为减少运行费用不采用该装置造成实际运行中的性能改变导致仪器监测数据不确定度增加。

电化学烟气分析仪和红外烟气分析仪对比

电化学烟气分析仪在实际应用中反映的流速、干扰、水分冷凝等问题已经能够明显限制了其在监测和比对测试中的应用。采用红外原理的烟气分析仪克服了电化学仪器的主要缺点开始逐渐取代电化学仪器。为了解决红外测试在应用中的问题便携红外烟气分析仪还应该解决水分干扰、HC干扰以及高分辨率等问题以提高便携红外烟气分析仪的适用性保证测试结果的准确可靠。