基于紫外分析技术在CEMS 中的监测应用研究

张克顺ZHANG Ke-shun；农永光NONG Yong-guang；郭炜GUO Wei；

赵文峰ZHAO Wen-feng；于哲YU Zhe

（中科天融（北京）科技有限公司，北京 100085）

（Chinatech Talroad (Beijing) Technology Co.，Ltd.，Beijing 100085，China）

1 背景

近年来，国家对CEMS 排放要求越来越低，同时对CEMS 在线监测系统要求越来越高，传统的红外检测方法很难满足低浓度的监测要求，该公司为了更好地满足市场需求，自主开发了基于紫外监测技术的CEMS 在线监测系统，系统的SO2和NO 的监测量程为0～200ppm，其系统完全满足国家相关要求，填补国内空白。

2 气室结构

该次性能测试所采用的气室结构有两种，一种是直通式，长度为1.5m，结构示意图如图1 所示，另外一种是怀特型气室，如图2 所示。

3 数据性能比对分析

3.1 响应时间

表1

检测方法：采用量程气体0-＞90%,90-＞10%，由表1可见，响应时间为41s，两种气室对响应时间的影响不大。

3.2 重复性

表2

检测方法：先通入零气，再通入量程气，再通入零气，交替往复6 次，由表2 可见，直通式的气室重复性相对较好。

3.3 线性误差

表3

检测方法：先通入零气，再通入标气，再通入零气，交替往复3 次，由表3 可见，直通式的气室线性误差相对较好。

3.4 零点漂移

表4

检测方法：连续通入零气24 小时，由表4 可见，两种气室零点漂移都较好。

3.5 量程漂移

表5

检测方法：连续通入量标气24 小时，由表5 可见，直通式的气室量程漂移相对较好。

3.6 流量影响

表6

检测方法：超过标称流量10%的流量，低于标称流量10%的流量，通入量标气，由表6 可见，两种气室的流量影响相差不大，其中直通气室部分指标占优势。

3.7 电压影响

表7

检测方法：在不同的电压下通入量标气，由表7 可见，两种气室的电压影响相差不大，其中怀特式气室部分指标占优势。

3.8 干扰气体影响

表8

分别通入不同的干扰气体，气体种类为O2、CH4、NH3、HCl、CO2、CO 等，由表8 可见，两种气室的干扰气体影响相差不大，都具有较好的抗干扰性能。

4 结论与讨论

从以上数据分析，紫外方法在CEMS 在线监测中的应用数据非常好，同时，基于两种不同的气室，从以下几个方面对气室进行分析比较：

①成本分析：直通式比怀特式成本低一半多；②数据分析：在某些指标，直通式比怀特式的数据要好，只有示值误差怀特式的较优；③加工难易程度：直通式的加工最简单，对加工精度要求较低，相反，怀特式的加工精度要求较高，特别是反射镜的角度要求非常高；④安装调试难易程度：直通式的安装调试最简单，几乎无需额外的调试，相反，怀特式的需要专业手段对反射镜进行光路调整，需要专业的工具进行调试，对人员要求也比较高；⑤受震动性影响：由于直通式所用的镜片不多，受振动影响是最小的；⑥维护难易程度：由于直通式只有两个镜片，平常维护只需要擦拭这两个镜片便可，而怀特式需要擦拭的镜片多很多。

综上所述，直通式的虽然在空间上没有怀特式的有优势，但是从成本、性能指标、维护等方面更具有优势，比较适合在线监测系统。

[1]谢品华，刘文清，郑朝晖，魏庆农，王亚萍，刘建国.差分光学吸收光谱（DOAS）技术在烟气SO2监测中的应用[J].光子学报，2000-03-25.

[2]SVANTE Wallin，黄兆开，范海华.DOAS 方法在连续排放污染源及过程气体在线监测中的实现[J].环境工程技术学报，2011-01-20.

[3]何莉.以DOAS 为基础的环境自动监测技术与仪器进展[J].广西科学院学报，2006-12-30.