耿 曄， 張文帥， 閆學(xué)軍， 張福全， 謝 勇， 周 城， 殷保軍， 葛 浩

（1.山東省濟(jì)南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心， 山東 濟(jì)南 250101； 2.濟(jì)南市計(jì)量檢定測(cè)試院， 山東 濟(jì)南 250101；3.杭州澤天春來科技有限公司， 浙江 杭州 310051）

0 引言

溫室氣體又稱溫室效應(yīng)氣體， 指大氣中促成溫室效應(yīng)的氣體成分，溫室效應(yīng)可造成全球氣溫升高、引發(fā)干旱洪澇災(zāi)害、 物種滅絕和森林火災(zāi)等一系列次生危害。 溫室氣體中CO2占比約74%，其主要來源為化石燃料燃燒和工業(yè)活動(dòng)生產(chǎn)， 所以控制溫室效應(yīng)的關(guān)鍵為控制固定源CO2的排放[1-2]。 減污降碳的前提為獲得大量“真實(shí)、有效、準(zhǔn)確”的一手CO2排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2020 年6 月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的 《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要（2020-2035）》提出了將CO2監(jiān)測(cè)納入常規(guī)監(jiān)測(cè)體系統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的規(guī)劃， 要求結(jié)合現(xiàn)有污染源監(jiān)測(cè)體系，探索開展固定源CO2監(jiān)測(cè)，在線監(jiān)測(cè)作為我國(guó)監(jiān)測(cè)體系的重要組成部分， 在固定源監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)固定源CO2的排放監(jiān)測(cè)， 已經(jīng)逐步開始安裝使用CO2在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) （CO2-CEMS），相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)固定源溫室氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備也主要以CO2測(cè)量單元為主， 目前國(guó)內(nèi)層面部分省市已開始將《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》中將基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)法的核算的數(shù)據(jù)納入碳排放核算和質(zhì)控驗(yàn)證體系中， 而歐美國(guó)家早已將基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)法的溫室氣體核算方法納入企業(yè)報(bào)告溫室氣體排放量的依據(jù)[3]。 因此研究固定源CO2在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備性能和手工比對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)， 將是摸清重點(diǎn)行業(yè)溫室氣體排放清單底數(shù)， 建立我國(guó)固定源溫室氣體自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系構(gòu)架和按時(shí)完成雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的重要支撐。 目前固定源溫室氣體CO2監(jiān)測(cè)方法主要有非分散紅外吸收法（NDIR）、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法（TDLAS）、傅立葉變換紅外光譜法（FTIR）、氣相色譜法（GC）等[4]，其中手工方面的已建立的國(guó)標(biāo)方法有HJ 870—2017《固定污染源廢氣二氧化碳的測(cè)定非分散紅外吸收法》和HJ 1240—2021《固定污染源廢氣氣態(tài)污染物的測(cè)定便攜式傅立葉變換紅外光譜法》2 類；在線方面已頒布的T/CAEPI 47—2022 《固定污染源二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》、T/CAEPI 48—2022 《固定污染源二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和T/CAS 454—2020《火力發(fā)電企業(yè)二氧化碳排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)要求》 等幾項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)均未指定相關(guān)的監(jiān)測(cè)方法， 目前國(guó)內(nèi)基于NDIR 法、TDLAS 法和FTIR 法的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)日趨成熟。

近年來， 部分學(xué)者開始對(duì)國(guó)際層面的溫室氣體監(jiān)測(cè)量值傳遞和質(zhì)量控制和國(guó)內(nèi)層面的環(huán)境空氣中的溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)開展研究[5-7]，但對(duì)國(guó)內(nèi)以固定源CO2為主的溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的較少， 故本文以濟(jì)南市碳監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作為契機(jī)， 選取國(guó)內(nèi)典型工業(yè)城市濟(jì)南市為代表， 將其部分重點(diǎn)行業(yè)固定源溫室氣體CO2在線監(jiān)測(cè)設(shè)備作為研究樣本， 開展CO2-CEMS 準(zhǔn)確度驗(yàn)證的手工比對(duì)監(jiān)測(cè)研究工作。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)方案

基于TDLAS 法、FTIR 法和NDIR 法在線監(jiān)測(cè)設(shè)備開展固定污染源CO2在線監(jiān)測(cè)儀器技術(shù)研究，選取濟(jì)南市某碳素企業(yè)（TDLAS 法）、某生活垃圾焚燒企業(yè)（FTIR 法）和某火力發(fā)電企業(yè)（NDIR 法）CO2在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CO2-CEMS）為試點(diǎn)，分別對(duì)其凈化設(shè)施總排口的CO2-CEMS 進(jìn)行儀器性能測(cè)試和手工監(jiān)測(cè)方法比對(duì)測(cè)試。 通過對(duì)儀器性能指標(biāo)測(cè)試和手工比對(duì)監(jiān)測(cè)獲取的設(shè)備性能指標(biāo)和監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，為后續(xù)的CO2-CEMS 比對(duì)監(jiān)測(cè)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1.2 主要儀器和試劑

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)原理主要通過獲取待測(cè)氣體特征吸收的光譜譜線來實(shí)現(xiàn)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長(zhǎng)的激光束（僅能被被測(cè)氣體吸收），穿過被測(cè)氣體時(shí)激光強(qiáng)度的衰減與被測(cè)氣體的濃度成一定的函數(shù)關(guān)系， 從而進(jìn)行定量分析[8]。 該方法具有不受背景氣體和粉塵污染干擾、漂移小等特點(diǎn)。 無論是手工還是在線NDIR 法的監(jiān)測(cè)設(shè)備其測(cè)量單元核心是光學(xué)傳感器， 主要由紅外光源、光路和紅外探測(cè)器等組成，紅外光源發(fā)射出1～20 μm 的紅外光，通過一定長(zhǎng)度的氣室吸收后，再經(jīng)過一個(gè)4.26 μm 波長(zhǎng)的窄帶濾光片， 由紅外傳感器監(jiān)測(cè)透過4.26 μm 波長(zhǎng)紅外光的強(qiáng)度， 以此表示CO2氣體的濃度值，NDIR 法具有穩(wěn)定性高、 操作簡(jiǎn)單和造價(jià)低等特點(diǎn)。FTIR 法在線和手工監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量原理均為紅外線光源發(fā)射不同波長(zhǎng)的紅外線輻射，紅外輻射通過調(diào)制紅外輻射的干涉儀，干涉儀對(duì)進(jìn)入干涉儀的紅外輻射執(zhí)行光學(xué)傅立葉逆變換，被調(diào)制的紅外光束穿過氣體樣本， 最后紅外光束的強(qiáng)度由檢測(cè)器檢測(cè)， 將檢測(cè)到的信號(hào)數(shù)字化并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅立葉變換以獲得樣品氣體的IR 光譜[9]。FT-2000PH 型手工監(jiān)測(cè)設(shè)備采樣裝置全程高溫伴熱， 可通過算法有效地去除煙氣中水份與待測(cè)氣體之間的交叉干擾，具有高靈敏度、低檢出限的特點(diǎn)，但設(shè)備預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)。 不同CO2測(cè)量設(shè)備樣品清單見表1。

1.3 CO2-CEMS 設(shè)備性能測(cè)試

此次1#，2# 和3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)試的CO2-CEMS 測(cè)量原理分別為TDLAS 法、FTIR 法和NDIR 法，參照T/CAEPI 47—2022 完成設(shè)備技術(shù)指標(biāo)測(cè)試工作，測(cè)試內(nèi)容涵蓋示值誤差、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、24 h 零點(diǎn)漂移和量程漂移等設(shè)備調(diào)試指標(biāo)。 其中示值誤差測(cè)試通過分別接入高、中、低3 種濃度的CO2標(biāo)準(zhǔn)氣體來實(shí)現(xiàn)， 示值誤差考核指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)值的±5%以內(nèi)； 按照CO2-CEMS 設(shè)備的采樣流量通入純度為99.999%的N2標(biāo)準(zhǔn)氣體， 待顯示零點(diǎn)讀數(shù)后再按照同一流量通入CO2標(biāo)氣并開始計(jì)時(shí)， 到CO2-CEMS示值達(dá)到使用標(biāo)氣濃度的90%時(shí)結(jié)束，中間間隔時(shí)間即為響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間考核指標(biāo)應(yīng)≤200 s；24 h零點(diǎn)漂移Zd指在儀器未進(jìn)行維修、保養(yǎng)或調(diào)節(jié)的前提下，CO2-CEMS 運(yùn)行24 h 后通入零點(diǎn)氣體， 儀器的讀數(shù)與零點(diǎn)氣體初始測(cè)量值之間的偏差相對(duì)于滿量程的百分比，24 h 零點(diǎn)漂移考核指標(biāo)應(yīng)小于F.S.的±2.5%；24 h 量程漂移Sd指在儀器未進(jìn)行維修、保養(yǎng)或調(diào)節(jié)的前提下，CO2-CEMS 運(yùn)行24 h 后通入量程校準(zhǔn)氣體， 儀器讀數(shù)與量程校準(zhǔn)氣體初始測(cè)量值之間的偏差相對(duì)于滿量程的百分比，24 h 量程漂移考核指標(biāo)應(yīng)小于F.S.的±2.5%。

1.4 手工比對(duì)

分別參照HJ 870—2017《固定污染源廢氣二氧化碳的測(cè)定非分散紅外吸收法》 和HJ 1240—2021《固定污染源廢氣氣態(tài)污染物的測(cè)定便攜式傅立葉變換紅外光譜法》 的規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)完成同時(shí)段外排煙氣中CO2濃度的手工測(cè)定工作并考核二者之間的準(zhǔn)確度。 準(zhǔn)確度的考核方法為手工方法和CO2-CEMS 同步測(cè)定煙氣中的CO2濃度， 手工和在線2 種測(cè)量方法在近似的測(cè)量環(huán)境（煙氣溫度、壓力和濕度）下完成9 組數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)試，每組取10 min 均值，計(jì)算絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，CO2在線方法和手工方法測(cè)定濃度均為干煙氣體積濃度值。 考核指標(biāo)為當(dāng)手工方法測(cè)量煙氣中CO2排放濃度的平均值<7%時(shí)，絕對(duì)誤差≤1%； 當(dāng)手工方法測(cè)量煙氣中CO2排放濃度的平均值為7%～14%，相對(duì)誤差≤15%。 2 組儀器監(jiān)測(cè)前后均進(jìn)行氣密性、 儀器零點(diǎn)漂移和量程漂移的校準(zhǔn)，采樣槍具備加熱除濕功能（加熱溫度120 ℃），每次測(cè)量值為連續(xù)10 min 均值。 MH3203 型NDIR法監(jiān)測(cè)設(shè)備采樣流量為1 L/min；FT-2000PH 型熱濕法FTIR 法設(shè)備采樣流量為2 L/min， 設(shè)備開機(jī)需預(yù)熱30 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 CO2-CEMS 設(shè)備性能測(cè)試結(jié)果

1# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)TDLAS 法、2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)FTIR 法和3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)NDIR 法CO2-CEMS 在線設(shè)備分別采用21.7%, 19%，24%的CO2標(biāo)準(zhǔn)氣體和純度99.999%的N2進(jìn)行24 h 零點(diǎn)和量程漂移測(cè)試， 其中24 h 零點(diǎn)漂移ΔZ=Zi-Zo，24 h 量程漂移ΔS=Si-So，測(cè)試結(jié)果見表2。由表2 可知，1#TDLAS 法在線設(shè)備零點(diǎn)漂移為0、量程漂移為0.32%；2#FTIR 法在線設(shè)備零點(diǎn)漂移為0.3%、 量程漂移為- 0.25%；3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)NDIR 法在線設(shè)備零點(diǎn)漂移為1.2%、 量程漂移為-1.35%， 上述測(cè)試結(jié)果均滿足考核指標(biāo)要求的小于F.S.（25%，20%和30%）的±2.5%的要求。 1# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)低、 中、 高3 種濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)示值誤差分別為0.48%，0，-0.09%，響應(yīng)時(shí)間為135 s；2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)示值誤差分別為-1%，-0.08%，0， 響應(yīng)時(shí)間為200 s；3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)示值誤差分別為-4.3%，-3.53%，-3.33%，響應(yīng)時(shí)間為200 s。 整體來看，1# 和2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)在線設(shè)備性能測(cè)試結(jié)果符合性更好，3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)在線設(shè)備零點(diǎn)漂移、 量程漂移和示值誤差測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)較明顯偏差，但未超過考核標(biāo)準(zhǔn)的上限，3 組測(cè)試結(jié)果也均滿足考核指標(biāo)要求的響應(yīng)時(shí)間小于200 s 時(shí)示值誤差小于標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)值±5%的要求。 可見1#，2#和3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)在線設(shè)備測(cè)試結(jié)果中的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、示值誤差、24 h 零點(diǎn)和量程漂移均符合T/CAEPI 47—2022 中的設(shè)備調(diào)試考核指標(biāo)要求，設(shè)備性能符合進(jìn)行下一步手工準(zhǔn)確度比對(duì)的要求。

表2 1# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2-CEMS 設(shè)備性能測(cè)試結(jié)果 %

2.2 CO2-CEMS 設(shè)備手工比對(duì)結(jié)果

1# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果見表3。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工比對(duì)時(shí)， 煙氣溫度和煙氣濕度分別在45～47 ℃，4.73%～4.95%， 煙氣成分屬于中低溫中低濕環(huán)境。同時(shí)由于1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)碳素企業(yè)焙燒爐生產(chǎn)工藝較成熟, 生產(chǎn)負(fù)荷較穩(wěn)定，GMA3000 型TDLAS法在線監(jiān)測(cè)設(shè)備CO2監(jiān)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定在3.39% ～3.43%。 由表3 可知，MH3203 型NDIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備9 組CO2監(jiān)測(cè)結(jié)果均為3.44%， 二者絕對(duì)誤差在0.01%～0.05%， 變化不顯著， 絕對(duì)誤差均值為0.03%。FT-2000PH 型FTIR 法設(shè)備手工CO2監(jiān)測(cè)結(jié)果在3.26%～3.38%，出現(xiàn)輕微波動(dòng)，監(jiān)測(cè)結(jié)果均值為3.33%。 整體來看2 種手工監(jiān)測(cè)設(shè)備絕對(duì)誤差均值分別為0.03%和0.08%， 均符合T/CAEPI 47—2022 要求的準(zhǔn)確度絕對(duì)誤差≤1%的考核要求。

表3 1# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2 手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果 %

2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果見表4。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工比對(duì)時(shí)， 煙氣溫度和煙氣濕度分別在160～162 ℃，21.7%～24.4%之間， 煙氣成分屬于高溫高濕環(huán)境。2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)生活垃圾焚燒企業(yè)焚燒爐由于原料成分及治污工藝較復(fù)雜， 生產(chǎn)工況及負(fù)荷存在不穩(wěn)定的情況，CEMS-2000BFT 型FTIR 法在線設(shè)備9 個(gè)頻次的CO2體積分?jǐn)?shù)值在6.87%～7.86%大幅波動(dòng)，由于每個(gè)頻次的測(cè)試時(shí)間均值為10 min，監(jiān)測(cè)結(jié)果具有一定的代表性， 能如實(shí)反應(yīng)該時(shí)段內(nèi)CO2濃度的變化情況。 由表4 可知，NDIR 法手工設(shè)備9 組CO2比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果在9.68%～10.92%， 二者絕對(duì)誤差在23.13% ～ 33.30%， 絕對(duì)誤差均值為28.48%，9 個(gè)頻次的比對(duì)結(jié)果的絕對(duì)誤差均大于15%，均不符合T/CAEPI 47—2022 要求的準(zhǔn)確度絕對(duì)誤差≤15%的考核要求，最大誤差超過考核限值的1.22 倍。 而FTIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備9 組CO2比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果均值為7.38%， 穩(wěn)定在7.01%～7.57%，絕對(duì)誤差在0.80%～6.02%之間， 誤差均值為2.11%，均符合T/CAEPI 47—2022 要求的準(zhǔn)確度絕對(duì)誤差≤15%的考核要求。

表4 2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2 手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果 %

3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果見表5。3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)火電行業(yè)燃煤鍋爐點(diǎn)位煙氣溫度和煙氣濕度分別在47.9～49 ℃，7.69%～8.4%的中低溫和中低濕區(qū)間， 且比對(duì)期間鍋爐負(fù)荷和治污設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，煙氣成分較單一。 TK-1000G 型NDIR 法在線設(shè)備9 個(gè)頻次的CO2濃度值穩(wěn)定在12.4%～12.8%。由表5 可知，NDIR 法手工設(shè)備9 組CO2比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果在11.21%～11.53%，二者絕對(duì)誤差在8.77%～14.18%，絕對(duì)誤差均值為10.81%。FTIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備9 組CO2比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果均值為11.28%，穩(wěn)定在11.25%～11.39%， 絕對(duì)誤差在9.25%～13.58%，誤差均值為11.22%。 2 組手工監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)結(jié)果均滿足T/CAEPI 47—2022 要求的準(zhǔn)確度絕對(duì)誤差≤15%的考核要求。

表5 3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CO2 手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果 %

2 種手工監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)測(cè)試結(jié)果見圖1。 由圖1可以看出，1# 碳素企業(yè)焙燒爐點(diǎn)位2 組手工CO2監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)誤差整體符合性較好，NDIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備絕對(duì)誤差穩(wěn)定在0.01% ～0.05%的超低誤差區(qū)間，F(xiàn)ITR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備絕對(duì)誤差在0.01%～0.17%。 2# 生活垃圾焚燒企業(yè)焚燒爐監(jiān)測(cè)點(diǎn)2 組測(cè)試相對(duì)誤差結(jié)果均出現(xiàn)較大波動(dòng)，NDIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備相對(duì)誤差最大值為第7 個(gè)頻次的33.30%，最小值為第1 個(gè)頻次的23.13%；FTIR法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備相對(duì)誤差最大值為第7 個(gè)頻次的6.02%，最小值為第3 個(gè)頻次的0.8%。 3# 火力發(fā)電企業(yè)燃煤鍋爐監(jiān)測(cè)點(diǎn)2 組手工監(jiān)測(cè)設(shè)備比對(duì)結(jié)果相對(duì)誤差數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)波動(dòng)較平緩，NDIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備最大誤差為第8 個(gè)頻次的13.27%，最小值為第4 個(gè)頻次的8.77%，F(xiàn)TIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備最大誤差同樣為第8 個(gè)頻次的13.58%，最小值為第4 個(gè)頻次的9.25%。 對(duì)NDIR 法和FITR 法2 種手工監(jiān)測(cè)方法橫向比較可知，NDIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度考核指標(biāo)從低到高分別為：1#>3#>2#， 其中1#,3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度指標(biāo)均符合考核要求，2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)誤差較大， 不符合考核要求；FITR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度考核指標(biāo)從低到高分別為：1#>2#>3#，且3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)考核結(jié)果均符合考核要求。

圖1 1#，2#，3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)手工設(shè)備比對(duì)測(cè)試結(jié)果

這表明在碳素企業(yè)焙燒爐、 火電企業(yè)燃煤鍋爐等原料、生產(chǎn)工藝和治污設(shè)備穩(wěn)定性強(qiáng)，煙氣中氣體成分單一的中低溫和中低濕測(cè)量環(huán)境中（煙溫小于49 ℃、濕度小于8.5%），在CO2中低體積分?jǐn)?shù)測(cè)量區(qū)間（0～13%）內(nèi)，NDIR 法和FTIR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備均有良好的適用性， 比對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度誤差較小， 其中NDIR 法設(shè)備穩(wěn)定性更強(qiáng)， 數(shù)據(jù)變化幅度較小，而FTIR 法精確度更高，更適合完成超低CO2濃度區(qū)間的手工監(jiān)測(cè)工作。 在生活垃圾焚燒企業(yè)這類煙氣成分復(fù)雜的高溫高濕 （煙溫大于160 ℃、 濕度大于21%） 測(cè)量環(huán)境中，NIDR 法手工監(jiān)測(cè)設(shè)備不能發(fā)揮其數(shù)據(jù)穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)， 而FTIR 法手工設(shè)備因其靈敏度強(qiáng)、分辨率高的特點(diǎn)，不受紅外聚集產(chǎn)生的熱效應(yīng)影響，測(cè)量結(jié)果的代表性更強(qiáng)，在該領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)。

2.3 偏離原因

（1）3#監(jiān)測(cè)點(diǎn)TK-1000G 型NDIR 法在線設(shè)備性能測(cè)試結(jié)果中零點(diǎn)漂移、 量程漂移和示值誤差測(cè)試結(jié)果較1#和2#監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備偏離較多的原因可能和該站點(diǎn)設(shè)備維護(hù)頻次不足有關(guān)， 由于該設(shè)備未嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行常規(guī)7 d 一個(gè)頻次的設(shè)備零點(diǎn)和量程校準(zhǔn)，造成在線監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)一定程度的偏離，表4中2 種手工監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度相對(duì)誤差數(shù)值較高也與該原因相關(guān)。

（2）1#碳素企業(yè)焙燒爐監(jiān)測(cè)點(diǎn)和3#火電行業(yè)燃煤鍋爐監(jiān)測(cè)點(diǎn)生產(chǎn)工況穩(wěn)定、生產(chǎn)原料單一，同時(shí)待測(cè)煙氣處于中低溫和中低濕測(cè)量環(huán)境，而2# 生活垃圾焚燒爐企業(yè)焚燒爐點(diǎn)位由于生產(chǎn)原料來源復(fù)雜，造成了其生產(chǎn)工況波動(dòng)較大、 煙氣成分為復(fù)雜的高溫高濕的測(cè)量環(huán)境。 卿雪梅等[10]研究發(fā)現(xiàn)CO2監(jiān)測(cè)設(shè)備受水汽等因素影響監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)造成一定程度的偏差， 待測(cè)氣體需嚴(yán)格干燥方能保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。 FT-2000PH 型FTIR 法手工設(shè)備采樣裝置全程伴熱且分析儀自身通過相關(guān)算法已扣除少量水份對(duì)結(jié)果的影響， 而MH3203 型NDIR 法手工設(shè)備僅采樣槍前部加熱， 未伴熱的采樣管路極易產(chǎn)生冷凝水對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果造成影響。

3 結(jié)論

（1）1#監(jiān)測(cè)點(diǎn)GMA-3000 型TDLAS 法在線設(shè)備系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、24 h 零點(diǎn)漂移、量程漂移和示值誤差均值分別為135 s，0，0.32%，0.19%；2# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)CEMS-2000BFT 型FTIR 法設(shè)備系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、24 h零點(diǎn)漂移、 量程漂移和示值誤差均值分別為200 s，0.3%，-0.25%，-0.36%；3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)TK-1000G 型NDIR 法在線設(shè)備系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、24 h 零點(diǎn)漂移、量程漂移和示值誤差均值分別為200 s，1.2%，-1.35%，-3.72%。 3# 監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備性能測(cè)試結(jié)果誤差稍大，但整體來看上述3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在線設(shè)備測(cè)試結(jié)果均可滿足T/CAEPI 47—2022 的要求，設(shè)備性能穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)良好。

（2）當(dāng)待測(cè)煙氣中φ（CO2）<7%的考核區(qū)間內(nèi)，碳素企業(yè)焙燒爐CO2手工比對(duì)測(cè)試結(jié)果NDIR 法和FTIR 法準(zhǔn)確度絕對(duì)誤差均值分別為0.03%，0.08%，均符合T/CAEPI 47—2022 的要求。 當(dāng)待測(cè)煙氣中φ（CO2）在7%～14%的考核區(qū)間內(nèi)，生活垃圾焚燒企業(yè)焚燒爐CO2手工比對(duì)測(cè)試結(jié)果NDIR 法設(shè)備相對(duì)誤差均值為28.48%， 不滿足T/CAEPI 48—2022 的考核要求； 而FITR 法設(shè)備在該測(cè)量環(huán)境中適用性更強(qiáng)， 比對(duì)相對(duì)誤差均值為2.11%， 滿足T/CAEPI 47—2022 的考核要求； 火力發(fā)電企業(yè)燃煤鍋爐CO2手工比對(duì)測(cè)試結(jié)果NDIR 法和FTIR 法準(zhǔn)確度相對(duì)誤差均值分別為10.81%，11.22%， 均符合T/CAEPI 47—2022 的要求。

（3）NDIR 法手工設(shè)備因其便捷性較高、設(shè)備穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，在碳素行業(yè)焙燒爐、火電行業(yè)燃煤鍋爐這類原料單一、 生產(chǎn)負(fù)荷較穩(wěn)定且煙氣成分單一的中低溫中低濕測(cè)量環(huán)境中完成CO2比對(duì)工作更有優(yōu)勢(shì)；而FTIR 法手工因其靈敏性更高，抗干擾能力強(qiáng)更適用于完成生活垃圾焚燒這類原料成分復(fù)雜且高溫高濕煙氣測(cè)量環(huán)境中的CO2比對(duì)監(jiān)測(cè)工作。