張克順ZHANG Ke-shun；農(nóng)永光NONG Yong-guang；郭煒GUO Wei；

趙文峰ZHAO Wen-feng；于哲YU Zhe

（中科天融（北京）科技有限公司，北京 100085）

（Chinatech Talroad (Beijing) Technology Co.，Ltd.，Beijing 100085，China）

1 背景

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)CEMS 排放要求越來(lái)越低，同時(shí)對(duì)CEMS 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的紅外檢測(cè)方法很難滿足低濃度的監(jiān)測(cè)要求，該公司為了更好地滿足市場(chǎng)需求，自主開(kāi)發(fā)了基于紫外監(jiān)測(cè)技術(shù)的CEMS 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的SO2和NO 的監(jiān)測(cè)量程為0～200ppm，其系統(tǒng)完全滿足國(guó)家相關(guān)要求，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

2 氣室結(jié)構(gòu)

該次性能測(cè)試所采用的氣室結(jié)構(gòu)有兩種，一種是直通式，長(zhǎng)度為1.5m，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示，另外一種是懷特型氣室，如圖2 所示。

3 數(shù)據(jù)性能比對(duì)分析

3.1 響應(yīng)時(shí)間

表1

檢測(cè)方法：采用量程氣體0-＞90%,90-＞10%，由表1可見(jiàn)，響應(yīng)時(shí)間為41s，兩種氣室對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響不大。

3.2 重復(fù)性

表2

檢測(cè)方法：先通入零氣，再通入量程氣，再通入零氣，交替往復(fù)6 次，由表2 可見(jiàn)，直通式的氣室重復(fù)性相對(duì)較好。

3.3 線性誤差

表3

檢測(cè)方法：先通入零氣，再通入標(biāo)氣，再通入零氣，交替往復(fù)3 次，由表3 可見(jiàn)，直通式的氣室線性誤差相對(duì)較好。

3.4 零點(diǎn)漂移

表4

檢測(cè)方法：連續(xù)通入零氣24 小時(shí)，由表4 可見(jiàn)，兩種氣室零點(diǎn)漂移都較好。

3.5 量程漂移

表5

檢測(cè)方法：連續(xù)通入量標(biāo)氣24 小時(shí)，由表5 可見(jiàn)，直通式的氣室量程漂移相對(duì)較好。

3.6 流量影響

表6

檢測(cè)方法：超過(guò)標(biāo)稱流量10%的流量，低于標(biāo)稱流量10%的流量，通入量標(biāo)氣，由表6 可見(jiàn)，兩種氣室的流量影響相差不大，其中直通氣室部分指標(biāo)占優(yōu)勢(shì)。

3.7 電壓影響

表7

檢測(cè)方法：在不同的電壓下通入量標(biāo)氣，由表7 可見(jiàn)，兩種氣室的電壓影響相差不大，其中懷特式氣室部分指標(biāo)占優(yōu)勢(shì)。

3.8 干擾氣體影響

表8

分別通入不同的干擾氣體，氣體種類為O2、CH4、NH3、HCl、CO2、CO 等，由表8 可見(jiàn)，兩種氣室的干擾氣體影響相差不大，都具有較好的抗干擾性能。

4 結(jié)論與討論

從以上數(shù)據(jù)分析，紫外方法在CEMS 在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)非常好，同時(shí)，基于兩種不同的氣室，從以下幾個(gè)方面對(duì)氣室進(jìn)行分析比較：

①成本分析：直通式比懷特式成本低一半多；②數(shù)據(jù)分析：在某些指標(biāo)，直通式比懷特式的數(shù)據(jù)要好，只有示值誤差懷特式的較優(yōu)；③加工難易程度：直通式的加工最簡(jiǎn)單，對(duì)加工精度要求較低，相反，懷特式的加工精度要求較高，特別是反射鏡的角度要求非常高；④安裝調(diào)試難易程度：直通式的安裝調(diào)試最簡(jiǎn)單，幾乎無(wú)需額外的調(diào)試，相反，懷特式的需要專業(yè)手段對(duì)反射鏡進(jìn)行光路調(diào)整，需要專業(yè)的工具進(jìn)行調(diào)試，對(duì)人員要求也比較高；⑤受震動(dòng)性影響：由于直通式所用的鏡片不多，受振動(dòng)影響是最小的；⑥維護(hù)難易程度：由于直通式只有兩個(gè)鏡片，平常維護(hù)只需要擦拭這兩個(gè)鏡片便可，而懷特式需要擦拭的鏡片多很多。

綜上所述，直通式的雖然在空間上沒(méi)有懷特式的有優(yōu)勢(shì)，但是從成本、性能指標(biāo)、維護(hù)等方面更具有優(yōu)勢(shì)，比較適合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

[1]謝品華，劉文清，鄭朝暉，魏慶農(nóng)，王亞萍，劉建國(guó).差分光學(xué)吸收光譜（DOAS）技術(shù)在煙氣SO2監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].光子學(xué)報(bào)，2000-03-25.

[2]SVANTE Wallin，黃兆開(kāi)，范海華.DOAS 方法在連續(xù)排放污染源及過(guò)程氣體在線監(jiān)測(cè)中的實(shí)現(xiàn)[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2011-01-20.

[3]何莉.以DOAS 為基礎(chǔ)的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)與儀器進(jìn)展[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2006-12-30.