水含量对两种不同红外光谱仪的影响

应助达人

由于烟气排放中的水含量是影响二氧化硫和氮氧化物测定的主要干扰物（参考SO2红外吸收光谱图），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CEMS现场测试却达不到要求的原因。

通常CEMS系统取样中采取冷干法脱除水分，以防止水分冷凝和水分干扰，但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存在波动。在高湿低浓度条件下，水分的干扰往往超过了仪器本身的测量误差，干扰误差尤为明显。

消除水分干扰误差的方法通常两种：一是采用脱水装置，二是设置水分传感器并进行软件补偿。

采用脱水装置的方法有采用干燥剂如无水高氯酸镁，或者采用NAFION膜式干燥管。其主要问题在于需要经常更换，人为增加了运行维护成本。仪器生产厂家也有可能在检定时使用脱水装置，但是在运行时为减少运行费用不采用该装置，造成实际运行中的性能改变，导致CEMS监测数据不确定度增加。

采用水分传感器软件补偿的方法一般只修正零点的水分干扰，且低端的分辨率较低。对于同时含水和含SO2,NO的气体的修正精度很差。此外对于NO分析仪，由于在相同的气室长度下，NO的分辨率低于H2O的分辨率，采用水分传感器修正的方法对NO会造成很大的误差。

那么如何真正有效降低水分对红外分析仪测量的影响呢？红外烟气分析仪在传统微流红外传感器的基础上，增加了调水机构。它是通过将不同温度下的饱和空气依次通入红外传感器，通过调节调水机构，使得含有非冷凝水的气体与N2的信号一致。同时通过硬件调节及线性修正，来消除H2O（气）对SO2、NOx的干扰。进一步实验结果还表明，通过该方法调节后的传感器可以满足各种水分含量条件下的水分干扰消除，干扰的程度可控制在5ppm以内。