傅里葉變換紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, 簡(jiǎn)稱(chēng)FTIR)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)過(guò)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(cè)領(lǐng)域，F(xiàn)TIR檢測(cè)儀因其高靈敏度、多組分同時(shí)檢測(cè)和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(guò)程中會(huì)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(duì)單一或少數(shù)幾種氣體進(jìn)行檢測(cè)，難以滿足復(fù)雜煙氣成分的全面監(jiān)測(cè)需求。而FTIR技術(shù)基于分子對(duì)紅外光的特征吸收原理，能夠同時(shí)識(shí)別和定量多種氣體組分，極大提升了監(jiān)測(cè)效率和準(zhǔn)確性。
FTIR檢測(cè)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(zhǎng)處吸收紅外輻射，形成吸收光譜“指紋”。儀器通過(guò)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(hào)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(kù)進(jìn)行比對(duì)分析，實(shí)現(xiàn)定性和定量檢測(cè)。其測(cè)量范圍覆蓋中紅外波段(通常為750～4500 cm?¹)，可檢測(cè)數(shù)十種氣體成分，且無(wú)需頻繁校準(zhǔn)，穩(wěn)定性高。
在鍋爐煙氣監(jiān)測(cè)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(duì)煙氣進(jìn)行穿煙測(cè)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(guò)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(cè)量精度更高，適用于高濕度、高粉塵的復(fù)雜工況。
FTIR檢測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)還包括：寬動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍、低檢測(cè)限(可達(dá)ppb級(jí))、非破壞性測(cè)量以及良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外，該技術(shù)符合國(guó)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(cè)系統(tǒng)(CEMS)，為環(huán)保部門(mén)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(duì)操作人員專(zhuān)業(yè)要求高、復(fù)雜光譜重疊時(shí)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(wèn)題正在逐步改善。
綜上所述，鍋爐煙氣FTIR檢測(cè)儀憑借其多組分、高精度、實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè)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(duì)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(guó)家對(duì)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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