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煙氣分析

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-28 16:47:08 更新時(shí)間：2025-03-27 16:51:25

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

一、檢測(cè)目的與標(biāo)準(zhǔn)

煙氣分析用于測(cè)定燃燒或熱解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體成分及濃度，評(píng)估其對(duì)人體健康、環(huán)境的影響以及燃燒效率優(yōu)化。核心應(yīng)用場(chǎng)景包括工業(yè)排放監(jiān)測(cè)、火災(zāi)安全評(píng)估、發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣檢測(cè)等。核心依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：
- GB 13271-2023《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
- HJ 57-2023《固定污染源廢氣二氧化硫的測(cè)定定電位電解法》
- GB/T 16157-2023《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 7935:2023（固定源排放中二氧化硫自動(dòng)測(cè)定）
- EN 15259:2023（空氣質(zhì)量固定源排放監(jiān)測(cè)要求）
- EPA Method 6C-2023（美國(guó)環(huán)保署煙氣中二氧化硫檢測(cè)方法）

二、核心檢測(cè)項(xiàng)目與方法

1. 常規(guī)氣體成分檢測(cè)

檢測(cè)項(xiàng)	檢測(cè)方法	儀器設(shè)備	典型限值（以燃煤鍋爐為例）
氧氣（O?）	順磁氧分析儀或電化學(xué)傳感器	Testo 350、Siemens ULTRAMAT 23	3-6%（過(guò)量空氣系數(shù)控制）
一氧化碳（CO）	非分散紅外吸收法（NDIR）	Horiba PG-300、ABB AO2000	≤100mg/m³（GB 13271）
氮氧化物（NOx）	化學(xué)發(fā)光法（CLD）或紫外差分吸收法	Thermo 42i、Ecotech EC9841	≤200mg/m³（NO?當(dāng)量）
二氧化硫（SO?）	紫外熒光法（UV）或定電位電解法	Horiba S-7100、Testo 350	≤50mg/m³（超低排放標(biāo)準(zhǔn)）
顆粒物（PM）	重量法（濾膜采樣+天平稱重）	嶗應(yīng)3012H、Thermo 5014i	≤10mg/m³（GB 13271）

2. 特殊污染物檢測(cè)

檢測(cè)項(xiàng)	檢測(cè)方法	儀器設(shè)備	安全閾值（工作場(chǎng)所）
揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）	氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）	Agilent 7890B/5977B、Markes TD	≤50mg/m³（苯系物）
二噁英（PCDD/Fs）	高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜（HRGC-HRMS）	Waters Xevo TQ-S、Thermo DFS	≤0.1ng TEQ/m³（歐盟標(biāo)準(zhǔn)）
重金屬（Pb、Hg）	原子吸收光譜（AAS）或ICP-MS	PerkinElmer PinAAcle 900T、Agilent 7800	Pb≤0.1mg/m³，Hg≤0.05mg/m³

三、檢測(cè)流程與操作規(guī)范

1. 現(xiàn)場(chǎng)采樣（以固定污染源為例）

點(diǎn)位布設(shè)：
- 選擇煙道直管段（前3D后1D，D為煙道直徑），避開渦流區(qū)。
設(shè)備預(yù)熱：
- 煙氣分析儀預(yù)熱30分鐘，校準(zhǔn)零點(diǎn)與跨度氣（如N?和CO標(biāo)氣）。
等速采樣：
- 使用皮托管測(cè)流速，調(diào)節(jié)采樣泵流量實(shí)現(xiàn)等速采樣（顆粒物檢測(cè)必選）。

2. 數(shù)據(jù)分析與報(bào)告

干基換算： C_{\text{干基}} = C_{\text{實(shí)測(cè)}} \times \frac{21\% - O_{2\text{參}}}}{21\% - O_{2\text{實(shí)測(cè)}}} （O?參：參考氧含量，如燃煤鍋爐取6%）
數(shù)據(jù)有效性：
- 至少3個(gè)有效樣本，相對(duì)偏差≤15%。

四、常見問(wèn)題與解決方案

問(wèn)題	原因分析	解決方案
CO讀數(shù)漂移	傳感器老化或煙氣濕度干擾	更換傳感器膜，加裝冷凝除濕裝置
NOx檢測(cè)值偏低	化學(xué)發(fā)光儀反應(yīng)室污染	定期清洗反應(yīng)室，更換臭氧發(fā)生器濾芯
顆粒物采樣偏差大	未等速采樣或?yàn)V膜破損	校準(zhǔn)皮托管，使用石英纖維濾膜
VOCs吸附損失	采樣管路材質(zhì)吸附有機(jī)物	采用硅烷化不銹鋼或聚四氟乙烯管路

五、設(shè)備維護(hù)與校準(zhǔn)

日常維護(hù)：
- 每日使用前后用標(biāo)氣校準(zhǔn)（如CO 100ppm、NO 200ppm）。
- 每周清洗采樣探頭，檢查氣路密封性。
季度校準(zhǔn)：
- 委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行全系統(tǒng)標(biāo)定（如流量計(jì)、溫度傳感器）。

六、應(yīng)用場(chǎng)景與合規(guī)建議

工業(yè)鍋爐/爐窯：
- 檢測(cè)重點(diǎn)：SO?、NOx、顆粒物，需符合GB 13271超低排放限值。
- 優(yōu)化建議：加裝SCR脫硝、濕法脫硫系統(tǒng)。
垃圾焚燒廠：
- 檢測(cè)重點(diǎn)：二噁英、Hg、HCl，需滿足GB 18485《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》。
- 優(yōu)化建議：控制燃燒溫度≥850℃，活性炭噴射吸附重金屬。
火災(zāi)安全評(píng)估：
- 檢測(cè)重點(diǎn)：CO、HCN、煙氣密度，參考GB/T 20285判定產(chǎn)煙毒性等級(jí)。

通過(guò)精準(zhǔn)的煙氣分析，可有效控制污染物排放、優(yōu)化燃燒效率，并為火災(zāi)逃生設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。建議優(yōu)先選擇CEMS（連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）實(shí)時(shí)監(jiān)控，并定期通過(guò)CMA認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行手工比對(duì)監(jiān)測(cè)，確保數(shù)據(jù)合規(guī)可靠。