北極星大氣網訊:導讀：國內煙氣成分監測設備必須滿足煙氣中二氧化硫、氮氧化物的低量程測定需求。下面介紹幾種煙氣成分監測技術，分析總結適用於超低排放煙氣成分的在線監測技術，以供大家選型。
「十三五」開局以來，國內逐步開始了燃煤電廠超低排放改造的戰略布局，隨著超低排放改造的實施，煙氣水分含量增大，煙氣特性發生了較大改變，對煙氣成分監測的精確性提出了更高要求。因此，分析對比各種煙氣監測技術的性能特點與實用價值，提出適用於超低排放改造的在線煙氣成分監測技術，為燃煤電廠煙氣監測系統的選型提供參考，對「十三五」燃煤電廠超低排放改造具有重要的指導意義。
據《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》改造後煙氣中二氧化硫、氮氧化物排放的限值執行標準分別為35mg/m3、50mg/m3。因此，國內煙氣成分監測設備必須滿足煙氣中二氧化硫、氮氧化物的低量程測定需求。下面介紹幾種煙氣成分監測技術，分析總結適用於超低排放煙氣成分的在線監測技術，以供大家選型。
1二氧化硫監測技術
常見的二氧化硫單一組分檢測方法包括：碘量法、溶液電導率法、定電位電解法以及紫外螢光法等。其中紫外螢光法較適用於煙氣中氮氧化物體積濃度的連續在線監測。
1.1碘量法
碘量法是在採樣前把澱粉指示劑加入碘標準溶液中，採用過程中生成硫酸根離子與碘發生反應，使溶液由顏色變成無色，達到反應終點。通過控制吸收液的溫度和控制氣體介質中二氧化硫、吸收液中碘的反應時間（3~6min）以及採樣氣體流量，防止電揮發損失，保證測量結果的準確性，此種方法又稱為直接碘量法。另外採樣器是利用間接碘量法，利用溶液吸收二氧化硫，然後加澱粉指示劑，最後由碘標準溶液滴定至藍色終點。該檢測方法檢測下限為0.01umol/mol。
1.2溶液電導率法
溶液電導率法是利用溶液在溫度恆定時，有與其濃度相對應的電導率。當該種溶液吸收氣體或與氣體發生反應時，其電導率發生變化，測出電導率從而求出氣體濃度。檢測二氧化硫所用的溶液為硫酸酸性雙氧水溶液或碘溶液，吸收氣體介質中的二氧化硫，二氧化硫被雙氧水或碘氧化成硫酸，然後由標準電極（鉑電板）和工作電極測出溶液增加的電導率從而求出二氧化硫的濃度。
1.3定電位電解法
採用該檢測方法的儀器核心是二氧化硫傳感器，當待測氣體介質進入傳感器氣室，通過滲透膜進入電解槽，使在電解液中被擴散吸收的二氧化硫在規定的氧化電位下進行定電位電解，根據電解電流求出二氧化硫濃度。當工作電極達到規定的電位時，被電解質吸收的二氧化碳發生氧化反應，產生電解電流，在一定範圍內其大小與二氧化硫濃度成正比。
1.4紫外螢光法
紫外螢光法適用於SO2濃度在線監測，根據物質分子吸收光譜和螢光光譜能級躍遷機理，採用zn燈照射SO2氣體分子，使其吸收波長為190mm-230mm的紫外光成為激發態分子SO2*，由於SO2*不穩定，會瞬間返回基態，發射出波長為330nm的特徵螢光。在低溼度條件下，濃度在0~143mg˙m3範圍內時，特徵螢光的強度與SO2濃度成線性關係，即可通過檢測螢光強度計算SO2濃度。這種方法可長距離輸送氣體介質，不用加熱保溫，易於維護、管理。
1.5小結
碘量法檢測準確度高，但操作複雜，硫化氫等還原性物質對其測定結果影響較大，分析樣品的時間相對較長，不適用於連續在線監測；溶液電導率法設備費用較低，易於推廣，但抗幹擾性能較差，需經常標定，長期使用易出現誤差且不易於維護；定電位電解法在溼法操作上維護管理方便，但像所有電化學傳感器一樣，電解傳感器的輸出信號隨著時間的推移會逐漸衰降或「老化」，使用年限一般為1-2年，需要經常更換。因此，這三種檢測方法均較適用於二氧化硫濃度的短期檢測。而紫外螢光法具有操作簡單、精度較高、抗幹擾強、分析速度快等特點，是檢測煙氣中二氧化硫濃度的理想儀器，可廣泛應用於電力、石油、化工、環保等具有燃煤鍋爐的排汙現場，能夠過對汙染源的排放情況進行有效的連續在線監測。
2氮氧化物監測技術
常見的氮氧化物單一組分檢測方法包括：鹽酸萘乙二胺比色法、雷射誘導螢光法、原電池庫侖滴定法、壓電石傳感器、氣體敏感元件傳感器以及化學發光法等。其中化學發光法較適用於煙氣中氮氧化物體積濃度的連續在線監測。
2.1鹽酸萘乙二胺比色法
用冰醋酸，對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液，當氣體通過吸收液時，其中的二氧化氮被吸收並轉變成亞硝酸和硝酸，亞硝酸又與對氨基苯磺酸發生重氮化反應，此反應再與鹽酸萘乙二胺耦合成玫瑰紅色的偶氮染料，反應最終產物在540nm出的吸收光度與其濃度成正比，因此可用分光度法進行測定。最低檢出濃度（以NO2計）為0.025mg/m3。
2.2雷射誘導螢光法
用特定波長的雷射束，激發NO2（或NO）分子到較高能級成為激發態分子，激發態分子NO2*（或NO*）躍遷回基態時會以光子發射的形式釋放能量成為螢光。螢光強度與其濃度成正比，可由光強判定其濃度。該方法屬於光學法，可實現較低的檢測極限，可達3-17ppb。
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