原位式 NOₓ/O₂ 氮氧化物检测仪

原位式 NOₓ/O₂ 氮氧化物检测仪是固定污染源废气监测的核心设备，采用 “直接插入烟道" 的原位测量方式，实时同步监测烟气中氮氧化物（NOₓ，含 NO、NO₂）和氧气（O₂）浓度，广泛应用于燃煤机组、工业锅炉、垃圾焚烧炉、水泥窑等工业炉窑的烟气排放监测与燃烧优化控制，是企业实现环保合规排放、提升能源利用效率的关键仪器。

一、设备工作原理

1. NOₓ 检测原理（主流技术）

（1）紫外差分吸收光谱法（DOAS）

基于 NO、NO₂ 分子在紫外波段的特征吸收光谱，通过发射特定波段的紫外光穿透烟道内烟气，利用光谱仪采集透射光信号，经差分算法分离出 NOₓ 特征吸收峰，排除粉尘散射、水蒸气、SO₂ 等干扰成分的影响，结合朗伯 - 比尔定律计算 NO 和 NO₂ 浓度，最终输出总 NOₓ 浓度（NOₓ=NO+NO₂）。

优势：抗干扰能力强，适合高粉尘、高湿度工业烟气工况，无需复杂预处理，测量响应快。

（2）红外吸收光谱法

利用 NO、NO₂ 分子对特定波长红外光的选择性吸收特性，通过检测红外光强度衰减量计算浓度。

优势：测量精度高，稳定性好，适用于中低浓度 NOₓ 监测，对干燥烟气工况适配性佳。

2. O₂ 检测原理（配套同步监测）

（1）电化学法

采用专用电化学传感器，O₂ 分子通过传感器透气膜扩散至电极表面，发生氧化还原反应产生电流信号，电流大小与 O₂ 浓度成正比，经信号放大与校准后输出 O₂ 浓度值。

优势：响应速度快（≤5s），体积小，成本适中，适合原位集成安装。

（2）顺磁法

基于 O₂ 具有强顺磁性的物理特性，烟道内 O₂ 分子会被磁场吸引，导致测量腔体内气体流动状态变化，通过检测该变化间接计算 O₂ 浓度。

优势：抗腐蚀、抗中毒能力强，使用寿命长，适合高温、高腐蚀烟气工况。

二、设备核心组成

原位式 NOₓ/O₂ 氮氧化物检测仪PUE-601A采用一体化设计，核心组成围绕 “烟道内直接测量" 需求优化，结构简洁且耐恶劣工况：

原位检测单元

NOₓ 检测模块：紫外 / 红外发射探头、接收探头（内置光学滤镜，精准锁定特征光谱），探头带陶瓷或合金保护套管（防腐、耐高温）。

O₂ 检测模块：电化学 / 顺磁式 O₂ 传感器（集成于检测探头末端，直接接触烟气）。

吹扫装置：探头前端配备氮气 / 压缩空气吹扫口（防止粉尘覆盖光学镜片、堵塞传感器，保障测量稳定性）。

控制与计算单元

工业级核心控制器（PLC/MCU），内置光谱分析算法、浓度校准程序、数据补偿模块（温度、压力补偿，修正烟气工况波动对测量的影响）。

支持自动零点校准、跨度校准，具备数据存储功能（可存储 1 年以上历史数据）。

显示与通讯单元

高清触摸屏（或远程显示终端），实时显示 NO 浓度、NO₂ 浓度、总 NOₓ 浓度、O₂ 浓度、设备运行状态（吹扫压力、传感器寿命）、报警信息。

通讯接口：支持 RS485/Modbus RTU、4-20mA 模拟量、以太网（TCP/IP），可直接接入企业 DCS 系统、环保在线监控平台（符合 HJ 212 数据传输标准）。

辅助保障单元

温度保护模块：探头内置耐高温元件（适用烟道温度 - 20℃~600℃，部分型号可扩展至 800℃），带过热保护功能。

防腐防护模块：探头外壳采用 316L 不锈钢或哈氏合金，防护等级 IP65 以上，适应高腐蚀、高粉尘烟气环境。

报警模块：当 NOₓ 浓度超标、O₂ 浓度异常、设备故障（如吹扫压力不足、传感器失效）时，触发声光报警（本地 + 远程联动）。

三、核心技术特点

测量性能精准可靠

测量量程：NOₓ：0~100/500/1000/5000 mg/m³（可定制），O₂：0~25% Vol（标准量程）；

测量精度：NOₓ：≤±1% FS 或 ≤±2 mg/m³（取较大值），O₂：≤±0.5% Vol；

响应时间：NOₓ ≤10s，O₂ ≤5s，同步输出数据，满足实时调控需求。

适应恶劣工业工况

耐温范围：-20℃~600℃（高温型可支持 800℃），耐压力：-2~10 bar；

抗干扰设计：光学检测模块避开干扰气体吸收峰，探头带吹扫功能（可选自动定时吹扫），防止粉尘、冷凝水附着；

防腐耐磨：探头保护套管采用耐磨陶瓷或合金材质，抵御烟气冲刷与腐蚀。

运行稳定且维护便捷

工业级元器件：核心部件采用进口品牌，MTBF≥20000 小时；

智能化功能：支持自动零点校准、跨度校准（可选内置标准气接口），故障自诊断（传感器失效、吹扫压力低、通讯异常等）；

低维护成本：原位安装无需复杂预处理系统，减少滤芯、管路等易损件更换。

符合环保标准

满足《固定污染源废气 氮氧化物的测定 便携式紫外吸收法》（HJ 1047-2019）、《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ 76-2017）等国家标准；

数据可直接接入环保部门在线监控平台，支持环保验收与检查。

四、典型应用场景

燃煤机组 / 热电联产锅炉：监测锅炉烟道出口 NOₓ 排放浓度，同步监测 O₂ 浓度用于燃烧效率计算，联动脱硫脱硝系统与燃烧控制系统，优化喷氨量、配风比例，确保 NOₓ 达标排放并降低能耗。

工业锅炉（燃气 / 燃油 / 燃煤）：适用于化工、纺织、造纸等行业的工业锅炉烟气监测，满足环保排污许可证要求，避免超标处罚。

垃圾焚烧炉 / 危废处理设备：垃圾焚烧过程中 NOₓ 生成量大，需实时监测并联动脱硝系统，同时 O₂ 浓度监测可优化焚烧工况，减少二噁英生成。

水泥窑 / 玻璃窑：建材行业高温窑炉烟气中 NOₓ 浓度高，原位式检测仪可适应高温、高粉尘工况，实现连续稳定监测。

冶金行业（烧结机 / 高炉）：钢铁生产过程中烧结机、高炉排放的 NOₓ 需实时监控，为环保治理提供数据支撑。

五、设备选型与维护要点

1. 选型建议

工况适配：高粉尘、高湿度、高温（＞400℃）工况优先选择 DOAS 技术 NOₓ 检测 + 顺磁法 O₂ 检测 组合，抗干扰、耐恶劣环境能力更强；

量程需求：根据污染源 NOₓ 排放浓度选择量程（如燃煤机组通常选 0~1000 mg/m³，燃气锅炉选 0~500 mg/m³）；

通讯需求：需接入环保平台或 DCS 系统时，确认设备支持 HJ 212 协议、RS485/Modbus 或以太网接口；

防护等级：优先选择防护等级 IP65 以上、外壳材质 316L 不锈钢的设备，延长使用寿命。