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主流煙氣中氨檢測

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發(fā)布時間：2025-08-18 12:43:46 更新時間：2025-08-17 12:43:46

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

主流煙氣中氨檢測：技術(shù)要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)解析

隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，工業(yè)排放中的氮氧化物（NOx）及其前體物氨（NH?）的監(jiān)測成為大氣污染防治的重要環(huán)節(jié)。尤其是在燃煤電廠、鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)，煙氣中氨的排放不僅影響空氣質(zhì)量，還可能引發(fā)二次顆粒物（如銨鹽氣溶膠）的形成，加劇霧霾問題。因此，對主流煙氣中氨的準(zhǔn)確檢測，已成為環(huán)境監(jiān)測與污染控制的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前主流煙氣中氨的檢測主要依賴于連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）與實(shí)驗(yàn)室分析方法相結(jié)合的方式，涵蓋多種檢測儀器、檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。檢測項目不僅限于氨濃度的定量分析，還包括氨逃逸率、排放總量核算等，為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。在技術(shù)層面，主流檢測方法包括非分散紅外吸收法（NDIR）、紫外差分吸收光譜法（DOAS）、激光吸收光譜法（TDLAS）以及離子色譜法（IC）等，各具優(yōu)勢，適用于不同工況條件。與此同時，我國及國際上已建立一系列檢測標(biāo)準(zhǔn)，如《HJ 57-2017 固定污染源廢氣二氧化硫的測定定電位電解法》、《HJ 1011-2018 固定污染源廢氣氨的測定離子色譜法》以及ISO 14786系列標(biāo)準(zhǔn)，為氨檢測提供了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。本文將系統(tǒng)介紹主流煙氣中氨的檢測項目、常用檢測儀器、典型檢測方法與現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)行業(yè)和監(jiān)測機(jī)構(gòu)提供技術(shù)參考。

主要檢測項目

主流煙氣中氨的檢測主要聚焦于以下幾項關(guān)鍵指標(biāo)：（1）氨濃度（mg/m3或ppm），用于評估排放水平；（2）氨逃逸率（通常指SCR脫硝系統(tǒng)中未反應(yīng)的氨含量），是衡量脫硝效率的重要參數(shù)；（3）氨的排放總量（t/a），用于環(huán)境影響評價與排污許可管理；（4）氨的空間分布與時間變化特征，有助于污染溯源與動態(tài)調(diào)控。這些項目需結(jié)合煙氣流速、溫度、濕度等工況參數(shù)進(jìn)行修正與計算，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可比性。

常用檢測儀器

目前主流的氨檢測儀器主要分為在線監(jiān)測系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)室分析設(shè)備兩類。在線監(jiān)測方面，基于激光吸收技術(shù)的可調(diào)諧二極管激光吸收光譜儀（TDLAS）具有響應(yīng)快、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電廠、化工廠等高溫高壓煙氣環(huán)境。此外，紫外差分吸收光譜儀（DOAS）通過測量氨在紫外波段的特征吸收峰，實(shí)現(xiàn)非接觸式、連續(xù)監(jiān)測，適用于復(fù)雜煙氣成分中氨的識別。在實(shí)驗(yàn)室分析中，離子色譜儀（IC）配以采樣吸收液（如稀硫酸或水）采集煙氣樣品，通過離子交換與電導(dǎo)檢測，可實(shí)現(xiàn)對氨離子（NH??）的高精度定量，是實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)方法的首選設(shè)備。此外，非分散紅外吸收儀（NDIR）也用于部分企業(yè)監(jiān)測，但其選擇性相對較低，易受干擾，需配合預(yù)處理系統(tǒng)使用。

典型檢測方法

主流檢測方法主要包括以下幾種：（1）離子色譜法（HJ 1011-2018）：將煙氣通過吸收瓶采集，用稀硫酸或水吸收氨，經(jīng)濾膜過濾后注入離子色譜儀，通過保留時間與峰面積進(jìn)行定性定量分析，檢出限可達(dá)0.05 mg/m3，是目前實(shí)驗(yàn)室最常用且最權(quán)威的方法之一。（2）可調(diào)諧二極管激光吸收光譜法（TDLAS）：利用氨分子在近紅外波段（約1.5 μm或2.5 μm）的特征吸收譜線，實(shí)現(xiàn)在線、實(shí)時、原位檢測，響應(yīng)時間小于1秒，適合動態(tài)工況監(jiān)控。（3）紫外差分吸收光譜法（DOAS）：通過分析煙氣中紫外光譜的吸收特征，結(jié)合算法解耦，可同時監(jiān)測NOx、SO?、NH?等多種氣體，適用于多組分煙氣綜合分析。（4）定電位電解法（HJ 57）：雖主要用于SO?檢測，但部分改進(jìn)型設(shè)備也可用于氨檢測，適用于低濃度、短時監(jiān)測場景。

現(xiàn)行檢測標(biāo)準(zhǔn)

我國及國際上已形成較為完善的氨檢測標(biāo)準(zhǔn)體系。在國內(nèi)，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《HJ 1011-2018 固定污染源廢氣氨的測定離子色譜法》是當(dāng)前最核心的檢測標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了采樣、前處理、儀器分析、數(shù)據(jù)計算與質(zhì)量控制等全過程要求。此外，《HJ 75-2017 固定污染源煙氣（SO?、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中也明確要求將氨納入CEMS監(jiān)測范疇，提出在線監(jiān)測系統(tǒng)的性能指標(biāo)與驗(yàn)收要求。國際上，ISO 14786-1:2018《Air quality — Determination of ammonia in ambient air — Part 1: Sampling by diffusion tubes》與ISO 14786-2:2018提供了針對環(huán)境空氣中氨的采樣與分析方法，適用于環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測。同時，美國EPA Method 205（Ammonia in the Atmosphere）與Method 21（Volatile Organic Compounds）也常用于美國本土的工業(yè)排放監(jiān)測。這些標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成了國際通用的氨檢測技術(shù)框架，推動了檢測結(jié)果的可比性與合規(guī)性。

結(jié)語

主流煙氣中氨的檢測技術(shù)正在朝著高精度、高穩(wěn)定性、智能化與集成化方向發(fā)展。隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，氨的排放控制將成為重點(diǎn)監(jiān)管領(lǐng)域。企業(yè)應(yīng)依據(jù)自身工況選擇合適的檢測儀器與方法，嚴(yán)格按照國家與國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可追溯。同時，加強(qiáng)檢測人員培訓(xùn)、完善質(zhì)量控制體系，是提升氨監(jiān)測能力的重要保障。未來，結(jié)合AI算法與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能CEMS系統(tǒng)，有望實(shí)現(xiàn)氨排放的動態(tài)預(yù)警與自動調(diào)控，為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)提供堅實(shí)的技術(shù)支撐。