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烟气分析仪的工作原理常用两种，一种是电化学工作原理，另一种是红外工作原理。目前市场上的便携式烟气分析仪通常是这两种原理相结合

电化学气体传感器工作原理：将待测气体经过除尘、去湿后进入传感器室，经由渗透膜进入电解槽，使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解，根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。

红外传感器工作原理:利用不同气体对红外波长的电磁波能量具有特殊吸收特性的原理而进行气体成分和含量分析。

红外光源①发出的红外光，经过切光器②调制频率后，进入测量气室④；由于SO2、NO、CO、CO2、CH4等异种原子构成的分子对红外光具有吸收特性，若测量气室④中存在上述气体，则进入测量气室的部分红外光会被吸收，未被吸收的红外光进入检测器⑤。检测器⑤由前气室、后气室、微流传感器⑥组成，前、后气室充满待测组分的气体。在红外光的作用下，检测器前、后气室中的气体发生膨胀；由于存在膨胀差异，会导致前、后气室之间产生微小的流量；微流传感器⑥检测到该流量后，产生交流电压信号，信号经处理及输出系统⑨后得到气体的浓度。

电化学分析仪的应用分析

电化学烟气分析仪具有小型、轻便、快捷等优点，在我国应用较多。实际使用中电化学仪器还会普遍存在取样流量、气体交叉干扰以及前处理等方面的问题。

1.取样流量对电化学仪器的影响

采用电化学传感器设计的烟气分析仪，不论是国产仪器，还是国外进口仪器，在使用过程中经常碰到“测不准”问题，即在实验室测试标准气体是好的，到了现场却测不准。这是因为，电化学传感器对流速的变化极为敏感。通常电化学类烟气分析仪的测试读数与采气流速呈“正相关”。定电位电解法监测仪器对采样流量要求甚严，监测数据的显示与采样流量的变化成正比，当仪器采样流量减小时（例如烟道负压大于仪器抗负压能力），监测数据明显变小。在使用时为了减少测定误差，仪器的工作流量应与标定（校准）时的流量相等”。  而烟道内烟气，既有正压工况的，也有负压工况的，甚至存在压力忽大忽小的变化工况。当烟气分析仪抽力不够，又遇到烟道负压工况时，检测示值一定低于实际气体浓度因此，选择烟气分析仪时，抽气量是我们不得不考虑的一个重要因素。而现场测试过程中，流速对测量结果的影响往往难以暴露，只有当测试数据明显偏离时才会引起注意。所以对仪器操作人员提出了较高的要求，必须严格控制器标定和采样的流量，尽量保持一致。

2.气体交叉干扰对电化学仪器的影响

电化学传感器通过设置不同的电极电位，使得传感器对应某一特定气体敏感，从而达到测定的目的。但对于电极电位相似的气体，会产生交叉干扰。实际的应用中，燃油炉、燃气炉、水泥厂的监测过程中会出现SO2、NO测定值明显偏低或检测无的情况，主要是因为排放烟气中NO2的干扰原因。而在测定锅炉、水泥窑、烧结机烟气时，往往会出现SO2测定值明显偏大的情况，主要是因为排放烟气中CO的干扰原因。烟气分析仪通过大量的现场实测数据，建立了专门的矩阵补偿方法将气体之间的交叉干扰降到最低。

3.预处理对电化学仪器的影响

电化学仪器的前处理普遍比较简单，主要由取样探针、取样管和过滤器组成。
一般在不采用湿法脱硫的烟道气的含湿量不超过3% ,而采用湿法脱硫后的烟气含湿量往往大于5%,如果脱硫设备脱水不好, 烟气含湿量可高达12%。高含湿量的烟气进入取样管路后,由于温度下降超过露点温度, 取样管路将产生冷凝水,并会吸收一部分烟气中的SO2 , 导致进入传感器的SO2 浓度降低,造成监测结果出现负偏差甚至无。因此，大多数高端的电化学仪器采用了加热探针、伴热管路以及冷凝除水的前处理系统来避免冷凝水对SO2的影响，以适应高湿低硫工况下的测量。配备高温加热管线则可以有效避免这个问题。长期使用仪器后，由于烟气湿度的影响，在电化学传感器的渗透膜表面会形成结露水；结露水会影响气体分子的渗透，从而导致测量结果偏低，甚至测试不到目标污染物。所以电化学仪器每次使用前应抽取一段时间干燥清洁的空气吹扫传感器，以保证测量准确。


红外分析仪的应用分析

红外原理的气体分析仪在污染源监测系统上的广泛应用，红外分析仪具有抗干扰能力强、受流量影响小、寿命长等特点，但在实际中还需要考虑以下因素的影响。

1.水分对红外仪器的影响

水分干扰直接影响了仪器的测量精度。这也是为什么部分红外气体分析仪在实验室条件下使用标准气检定时合格，在现场测试却达不到要求的主要原因。虽然便携红外分析仪大多采用了加热取样、冷干脱水的预处理方法，以防止水分冷凝和气态水分干扰。但事实上烟气中的水分无法完全去除，而且由于排放工况的变化和冷凝效率的原因，冷凝器的出口露点往往也存在波动。在高湿低浓度条件下，水分的干扰甚至超过了仪器本身的测量误差，干扰误差尤为明显。所以消除水分干扰误差的方法通常有两种：一是采用脱水装置，二是设置水分传感器并进行软件补偿。

2. HC化合物对红外仪器的影响

除了水分干扰以外，碳氢化合物，如焦化厂排放的气态污染物中存在未燃尽的CH4、C2H6、C2H4等对于SO2的测量结果会存在很大干扰。针对可能对SO2测定产生的干扰，在红外微流传感器的前端设置可专门吸收HC波长的气体吸收过滤室，最大限度消除大部分HC化合物对SO2测量结果的影响。在排放的碳氢化合物组成复杂的特殊条件下，如果需要完全消除HC对SO2的影响，还可以考虑在烟气流路中增加HC物理化学过滤器，以保证实际测试的精度。

3.测试分辨率对红外仪器的影响

随着污染物治理的加强，大量脱硫、脱硝装置得以应用，污染物实际的排放浓度也越来越小。这对便携红外烟气分析仪的测试分辨率也提出了更高的要求。为保证低浓度测试条件下的测试效果，便携烟气分析仪的分辨率应不超过3mg/m3（1ppm），最新的国产烟气分析仪已经可以做到0.5mg/m3（0.2ppm），以满足更多测试条件下的应用。