红外烟气分析仪

一、红外烟气分析仪是什么？

红外烟气分析仪是一种用红外光吸收原理来检测烟气成分（比如 CO₂、CO、NO、SO₂、CH₄ 等）的仪器。

它主要应用于锅炉、工业炉窑、汽车尾气排放、电厂、环保监测等领域，用来分析燃烧后的气体成分、计算燃烧效率、排放达标情况等。

二、工作原理

红外分析仪利用一个基本特性：

气体分子对特定波长的红外光有选择性吸收。

具体来说：

1. 仪器发出一束红外光，这束光穿过待测气体。
2. 某些气体分子（如 CO₂、CO、NO）会吸收特定波长的红外光。
3. 仪器测量通过气体前后光的强度变化（衰减程度）。
4. 根据吸收程度，计算出气体的浓度。

这就是所谓的 非分散红外法（NDIR, Non-Dispersive Infrared）。

三、主要组成部分

一个典型的红外烟气分析仪包括：

有的高级仪器还加上：

• 温度/压力补偿
• 自动校准装置
• 多组分同步检测能力

四、红外烟气分析仪的优点

• 高灵敏度，能检测到极低浓度
• 选择性好，不同气体几乎不会互相干扰
• 响应快，实时检测
• 耐污染能力强，适合复杂工业环境
• 可连续在线监测，适合需要24小时监控的应用场景

五、常见能检测的气体种类

六、注意事项

• 红外烟气分析仪需要定期校准，保证准确性
• 样气处理很重要，比如除水除尘，不然容易腐蚀光路或者降低检测精度
• 高浓度水汽或其他红外活性气体也可能造成干扰，需要选择合适的滤光方案或算法修正

总结一句话

红外烟气分析仪就是利用不同气体对红外光吸收的特性，通过测量光强变化，精准快速地分析烟气中各种气体成分的仪器。

补充：样气及样气处理系统

样气，就是被采集来分析的气体样本，在红外烟气分析仪中起着非常关键的作用。简单说，样气的作用就是：

提供待测气体成分，让分析仪检测其中各组分的浓度。

更具体一点，它有这些功能：

1. 承载目标气体成分（比如 CO₂、CO、NO 等），供红外光束穿过、产生特定波长的吸收。
2. 决定检测结果的准确性，样气的代表性、纯净性（去除水汽、颗粒物）直接影响最终读数。
3. 反映实际工况，比如锅炉燃烧状态、污染排放水平，通过分析样气可以了解设备运行和环境排放的真实情况。

所以在实际使用中，样气采集、预处理（如除水、除尘、恒温）都是非常讲究的。

样气处理系统是什么？

样气处理系统就是对采集到的原始烟气进行净化、调节和输送的一套装置，

目的是：

• 保护分析仪内部部件（尤其是光学元件）
• 保证测量数据的准确性和稳定性

因为直接采过来的烟气通常很脏：有高温、有粉尘、有水汽、有腐蚀性气体，不处理直接进仪器肯定出问题。

样气处理的主要步骤

按照流程一般是这样的：

1. 取样探头（Sampling Probe）
   • 通常安装在烟道或管道内，采集代表性的样气。
   • 多带有初步的过滤器，拦截大颗粒粉尘。
2. 样气加热管线（Heated Line）
   • 为防止样气中的水汽冷凝（冷凝会溶解气体成分，影响测量），取样管道通常加热到120°C ~ 180°C。
   • 保持气体成分稳定。
3. 预处理单元（Gas Conditioning Unit）
   • 除水：通过冷凝器、膜分离器或者压缩空气干燥机，去除水分。
   • 进一步除尘：细滤器或微米级过滤器去掉小颗粒。
   • 气体温度/压力调节：保证送到分析仪的样气温度和压力稳定。
4. 样气泵（Sampling Pump）
   • 将处理后的气体稳定地送入分析仪。
   • 有些系统用负压抽取方式，有些用正压泵送。
5. 旁路排气（Bypass System）
   • 部分气体经过旁路直接排掉，保证样气更新速度，避免滞留。

样气处理系统示意流程

烟气源 → 取样探头（初步除尘） → 加热管线（防冷凝） →预处理单元（除水、除尘、恒温） → 样气泵 → 分析仪 → 排气

为什么样气处理这么重要？

• 避免污染：未处理的水汽和粉尘会沾污检测器、腐蚀光学部件。
• 保证测量准确：水汽冷凝会溶解 SO₂、NO₂ 等气体，造成测量值偏低。
• 延长仪器寿命：保护昂贵的光源、光学窗口、传感器。
• 保证快速响应：处理后的样气流量稳定，响应时间更快。

小总结

样气处理系统就是红外烟气分析仪的“保护伞”和“稳压器”，

没有好的样气处理，仪器的准确度、稳定性和寿命都会大打折扣！