电厂锅炉烟气中氮氧化物测定的不确定度分析

摘 要：本文使用标准仪器方法测定电厂锅炉烟气中氮氧化物，利用最新的测量不确定度评定的要求进行烟气氮氧化物不确定度的分析，得出不确定度报告。

关键词：烟气 氮氧化物 不确定度

中图分类号：X24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0115-01

测量不确定度是对测量结果可能误差的度量，也是定量说明测量结果质量好坏的一个参数，因此它是一个与测量结果相联系的参数。本文按照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》要求，对电厂锅炉烟气（固定污染源排气）中氮氧化物测定的不确定度进行分析。

1 概述

1.1 测定方法

按国家环境保护总局2003年《空气和废气监测分析方法》（4版）规定的分析方法进行电厂锅炉烟气中氮氧化物的测定。

1.2 设备信息

德图350-XL烟气分析仪，最大允许误差Δ=±2.0%。

2 数学模型

根据分析方法，进行电厂锅炉排气中氮氧化物的测定。本文中烟气氮氧化物浓度，由烟气分析仪直接读出测量值。

因此，数学模型为：c=cKN

式中，c为烟气中氮氧化物质量浓度，mg/m3。

cKN为烟气分析仪氮氧化物质量浓度示值，mg/m3。

3 不确定度预估和来源分析

烟气氮氧化物浓度测量，不确定度的来源主要有：一是测量重复性引入的标准不确定度uA，采用A类方法评定；二是烟气分析仪引起的标准不确定度uB，可由最大允许误差采用B类方法评定（包括分析仪示值的合理过量空气系数折算引起的不确定度）。

4 测量不确定度的评定

4.1 测量重复性引入的标准不确定度

对江苏某电厂锅炉烟气氮氧化物浓度测量进行20次重复独立测量，测量结果见表1。

使用贝塞尔公式计算测量结果的标准偏差s（c）：s（c）==7.9 mg/m3。

按照HJ/T 57-2000规定对2012年第四季度同一工况进行连续m=3次测量，结果分别为638、633、630 mg/m3，平均值为c=634 mg/m3。所以测量重复性引入标准不确定度uA为：uA===4.6 mg/m3，其相对标准不确定度为：uAr===0.7%，自由度为γA=20-1=19。

4.2 烟气分析仪引起的标准不确定度

350-XL烟气分析仪有校准证书，其示值的最大允许误差为Δ=±2.0%，被测量的可能值服从矩形（均匀）分布，包含因子k1=，区间半宽度a1=2.0%，所以，由此引起的相对标准不确定度uBr为：uBr== =1.2%。

5 结论

5.1 合成不确定度评定

不确定度分量uAr和uBr互不相关，标准不确定度采用方和根方法合成：

uCr===1.4%

5.2 扩展不确定度评定

依据惯例取包含因子k=2，扩展不确定度提供p≈95%的包含概率。则氮氧化物浓度测量结果的扩展标准不确定度Ur为Ur=k×uCr=2×1.4%=2.8%。

5.3 测量不确定度报告

对烟气氮氧化物进行三次测定的结果报告应为634 mg/m3，扩展不确定度Ur= 2.8%，k=2。

参考文献

[1] 奚海明，李霞.锅炉氮氧化物排放浓度的不确定度评定[J].科技资讯，2008，2：134.

[2] 潘建娥.测量试样中的氮氧化物含量不确定度评定[J].污染防治技术，2007，20（6）：98-100.

[3]王洪光，杨洁，王国平.烟气中二氧化硫测量不确定度的评定[J].仪器仪表与分析监测，2007，4：42-44.

[4] 罗华君，罗玉.空气质量自动监测二氧化硫不确定度分析[J].中国环境监测，2009，25（6）：28-33.

[5] 曹骞，胡安宏.空气自动监测法测定二氧化硫标准气体测量不确定度的评定[J].科技资讯，2012，14：212-213.

[6] 陈福尊，董秀聘，黄春香.工作场所空气中二氧化硫含量的不确定度分析[J].河北医药，2009，31（14）：1820-1821.

[7] 钢研院，李海岩.甲醛一副玫瑰苯胺光度法测定二氧化硫时不确定度的分析[J].酒钢科技，2006，1：47-50.

[8] 黄静，沈亦钦.二氧化硫的测量不确定度评定[J].上海环境科学，2004，23（2）：71-74.

[9] 汪曼洁，黄剑.环境空气中二氧化硫的测定结果不确定度[J].现代测量与实验室管理，2003，3：23-25

[10] JJF1059.1-2012，测量不确定度评定与表示[S].

[11] 空气和废气监测分析方法[M].4版.北京：国家环保总局，2003：126-130.