預處理對電化學(xué)儀器的影響
電化學(xué)儀器的前處理普遍比較簡(jiǎn)單，主要由取樣探針、取樣管和過(guò)濾器組成，一般在不采用濕法脫硫的煙道氣的含濕量不超過(guò)3% ,而采用濕法脫硫后的煙氣含濕量往往大于5%,如果脫硫設備脫水不好,煙氣含濕量可高達12%。高含濕量的煙氣進(jìn)入取樣管路后,由于溫度下降超過(guò)露點(diǎn)溫度,取樣管路將產(chǎn)生冷凝水,并會(huì )吸收一部分煙氣中的SO2,導致進(jìn)入傳感器的SO2濃度降低,造成監測結果出現負偏差甚至無(wú)。也有少數高端的電化學(xué)儀器采用了加熱探針、伴熱管路以及冷凝除水的前處理系統來(lái)避免冷凝水對SO2的影響，但成本過(guò)高，不利于推廣。長(cháng)期使用儀器后，由于煙氣濕度的影響，在電化學(xué)傳感器的滲透膜表面會(huì )形成結露水；結露水會(huì )影響氣體分子的滲透，從而導致測量結果偏低，甚至測試不到目標污染物。所以電化學(xué)儀器每次使用前應抽取一段時(shí)間干燥清潔的空氣吹掃傳感器，以保證測量準確。此外，電化學(xué)傳感器使用壽命有限，在超過(guò)量程測試時(shí)還容易出現“中毒”現象，導致傳感器失效?；谶@些原因，便攜電化學(xué)煙氣分析儀的使用范圍受到了一定的限制，尤其在類(lèi)似背景氣體復雜、高濕低濃度的測試條件下，已經(jīng)不能滿(mǎn)足監測或比對的要求。
紅外分析儀的應用分析
紅外原理的氣體分析儀在污染源監測系統上的廣泛應用，已經(jīng)替代了電化學(xué)原理的儀器。隨著(zhù)國內自主知識產(chǎn)權的紅外技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功，使得便攜式紅外煙氣分析儀的普及成為了必然的趨勢。
紅外分析儀具有抗干擾能力強、受流量影響小、壽命長(cháng)等特點(diǎn)，克服了電化學(xué)分析儀在應用中出現的問(wèn)題。但在實(shí)際中還需要考慮以下因素的影響。
水分對紅外儀器的影響
由于煙氣排放中的水分，尤其是氣態(tài)水是影響二氧化硫和氮氧化物測定的主要干擾物（參考圖，SO2、NO、H2O紅外吸收光譜圖），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)驗室條件下使用標準氣檢定時(shí)合格，在現場(chǎng)測試卻達不到要求的主要原因。
SO2、NO、H2O紅外吸收光譜
雖然便攜紅外分析儀大多采用了加熱取樣、冷干脫水的預處理方法，以防止水分冷凝和氣態(tài)水分干擾。但事實(shí)上煙氣中的水分無(wú)法完全去除，而且由于排放工況的變化和冷凝效率的原因，冷凝器的出口露點(diǎn)往往也存在波動(dòng)。在高濕低濃度條件下，水分的干擾甚至超過(guò)了儀器本身的測量誤差，干擾誤差尤為明顯。
消除水分干擾誤差的方法通常有兩種：一是采用脫水裝置，二是設置水分傳感器并進(jìn)行軟件補償。采用脫水裝置的方法有采用高效干燥劑如無(wú)水高氯酸鎂，或者采用NAFION膜式干燥管。其主要問(wèn)題在于需要經(jīng)常更換，人為增加了運行維護成本。儀器生產(chǎn)廠(chǎng)家也有可能在檢定時(shí)使用脫水裝置，但是在運行時(shí)為減少運行費用不采用該裝置，造成實(shí)際運行中的性能改變，導致儀器監測數據不確定度增加。
采用水分傳感器和軟件補償的方法一般只修正零點(diǎn)的水分干擾，且低端的分辨率較低。對于同時(shí)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(cháng)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測定會(huì )造成很大的系統誤差。
*新的測試技術(shù)是在在傳統微流紅外傳感器的基礎上增加了特殊調水機構。它是通過(guò)將不同溫度下的飽和空氣依次通入紅外傳感器，通過(guò)調節調水機構，使得含有非冷凝水的氣體與零氣的信號一致，通過(guò)硬件調節及軟件線(xiàn)性修正，可*大限度消除H2O（氣）對SO2、NO的干擾。進(jìn)一步實(shí)驗結果還表明，通過(guò)該方法調節后的傳感器可以滿(mǎn)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?xún)取?/span>
為滿(mǎn)足類(lèi)似高濕低濃度的測試條件，便攜紅外煙氣分析儀應*大限度降低水分（氣）干擾的影響，以提高實(shí)際測試精度。
HC化合物對紅外儀器的影響
除了水分干擾以外，碳氫化合物，如焦化廠(chǎng)排放的氣態(tài)污染物中存在未燃盡的CH4、C2H6、C2H4等對于SO2的測量結果會(huì )存在很大干擾。
針對可能對SO2測定產(chǎn)生的干擾，在紅外微流傳感器的前端設置可專(zhuān)門(mén)吸收HC波長(cháng)的氣體吸收過(guò)濾室，*大限度消除大部分HC化合物對SO2測量結果的影響。
在排放的碳氫化合物組成復雜的特殊條件下，如果需要完全消除HC對SO2的影響，還可以考慮在煙氣流路中增加HC物理化學(xué)過(guò)濾器，以保證實(shí)際測試的精度。
測試分辨率對紅外儀器的影響
隨著(zhù)污染物治理的加強，大量脫硫、脫硝裝置得以應用，污染物實(shí)際的排放濃度也越來(lái)越小。這對便攜紅外煙氣分析儀的測試分辨率也提出了更高的要求。
很多儀器為提高零點(diǎn)穩定性，會(huì )采用不同的算法，以保證減小零點(diǎn)的波動(dòng)；還有如前所述，為了補償水分的干擾影響，也會(huì )采用零點(diǎn)補償方式。這樣的直接結果*是在進(jìn)行零點(diǎn)附近的低濃度測試時(shí)儀器沒(méi)有反應。
結論
煙氣分析儀在實(shí)際應用中反映的流速、干擾、水分冷凝等問(wèn)題已經(jīng)能夠明顯限制了其在監測和比對測試中的應用。采用紅外原理的便攜煙氣分析儀克服了電化學(xué)儀器的主要缺點(diǎn)，開(kāi)始逐漸取代電化學(xué)儀器。為了解決紅外測試在應用中的問(wèn)題，便攜紅外煙氣分析儀還應該解決水分干擾、HC干擾以及高分辨率等問(wèn)題，以提高便攜紅外煙氣分析儀的適用性，保證測試結果的準確可靠。
