傅里葉變換紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, 簡稱FTIR)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制和科學(xué)研究中的多組分氣體分析方法。在鍋爐煙氣排放監(jiān)測領(lǐng)域，F(xiàn)TIR檢測儀因其高靈敏度、多組分同時檢測和實(shí)時在線監(jiān)測能力，已成為現(xiàn)代煙氣污染物監(jiān)控的重要工具。
鍋爐在燃燒過程中會產(chǎn)生多種有害氣體，主要包括二氧化硫(SO?)、氮氧化物(NO、NO?)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO?)、氨(NH?)、甲烷(CH?)以及揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)等。傳統(tǒng)的煙氣分析方法如電化學(xué)傳感器、非分散紅外(NDIR)或化學(xué)發(fā)光法通常只能針對單一或少數(shù)幾種氣體進(jìn)行檢測，難以滿足復(fù)雜煙氣成分的全面監(jiān)測需求。而FTIR技術(shù)基于分子對紅外光的特征吸收原理，能夠同時識別和定量多種氣體組分，極大提升了監(jiān)測效率和準(zhǔn)確性。
FTIR檢測儀的工作原理是利用紅外光源照射煙氣樣品，氣體分子在特定波長處吸收紅外輻射，形成吸收光譜“指紋”。儀器通過邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生干涉圖，再經(jīng)傅里葉數(shù)學(xué)變換將干涉信號轉(zhuǎn)換為光譜圖，進(jìn)而根據(jù)各氣體的標(biāo)準(zhǔn)吸收譜庫進(jìn)行比對分析，實(shí)現(xiàn)定性和定量檢測。其測量范圍覆蓋中紅外波段(通常為750～4500 cm?¹)，可檢測數(shù)十種氣體成分，且無需頻繁校準(zhǔn)，穩(wěn)定性高。
在鍋爐煙氣監(jiān)測應(yīng)用中，F(xiàn)TIR系統(tǒng)通常采用原位式(in-situ)或抽取式(extractive)兩種安裝方式。原位式將發(fā)射和接收單元安裝在煙道兩側(cè)，直接對煙氣進(jìn)行穿煙測量，響應(yīng)快、維護(hù)少，但受煙塵和水汽干擾較大；抽取式則通過高溫采樣探頭將煙氣加熱輸送至氣體池中進(jìn)行分析，可有效去除顆粒物和水分干擾，測量精度更高，適用于高濕度、高粉塵的復(fù)雜工況。
FTIR檢測儀的優(yōu)勢還包括：寬動態(tài)測量范圍、低檢測限(可達(dá)ppb級)、非破壞性測量以及良好的長期穩(wěn)定性。此外，該技術(shù)符合國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(如EPA、EN標(biāo)準(zhǔn))，可用于連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)，為環(huán)保部門和企業(yè)提供合規(guī)性數(shù)據(jù)支持。
當(dāng)然，F(xiàn)TIR技術(shù)也存在一定的局限性，如設(shè)備成本較高、對操作人員專業(yè)要求高、復(fù)雜光譜重疊時需依賴高質(zhì)量的分析軟件等。但隨著算法優(yōu)化和硬件進(jìn)步，這些問題正在逐步改善。
綜上所述，鍋爐煙氣FTIR檢測儀憑借其多組分、高精度、實(shí)時在線的監(jiān)測能力，已成為現(xiàn)代工業(yè)污染源監(jiān)管的關(guān)鍵設(shè)備，對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提升空氣質(zhì)量具有重要意義。隨著國家對大氣污染防治要求的不斷提高，F(xiàn)TIR技術(shù)在鍋爐、電廠、化工、冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。
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