🌿 固定源废气中的一氧化碳（CO）——非分散红外法（NDIR）（参比方法）
三句话速览
用红外吸收分析仪（NDIR，如采用气体滤波相关技术）连续测量废气中一氧化碳的浓度，仪器由采样探头、滤膜、管线和调理系统供气；标准参比方法，验证范围至400 mg/m³（大型燃烧装置）和740 mg/m³（垃圾焚烧厂）。该检测依据 PN-EN 15058:2017-04 (EN 15058:2017)；验证范围：0–400 mg/m³（大型燃烧装置）、0–740 mg/m³（垃圾焚烧厂）；采样30 min。整个程序共 5 个步骤；主要用于：锅炉、垃圾焚烧厂和协同焚烧设施、工业炉窑、发动机和燃气轮机CO排放的定期测量、CO自动分析仪的校准和检查（QAL2、AST）——按排放测量条例的参比方法、燃烧完全程度和燃烧器运行状况的评定。
要点速览
- 标准: PN-EN 15058:2017-04 (EN 15058:2017)
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 5
- 验证范围: 0–400 mg/m³（大型燃烧装置）、0–740 mg/m³（垃圾焚烧厂）；采样30 min
- 结果: mg/m³ CO，干气体，273 K，101.3 kPa，基准氧含量
- 红外干扰: 水蒸气、CO₂、N₂O、烃类——由分析仪的结构加以抑制（如气体滤波相关技术）
概述
EN 15058规定了基于红外（IR）吸收测定管道和烟囱废气中一氧化碳的标准参比方法（SRM）；它涵盖气体采样和调理系统以及分析仪。该标准给出了红外测量系统的特性和判据，用于定期监测以及自动测量系统（AMS）的校准和检查，并规定了替代方法的等效性判据（EN 14793）。它在垃圾焚烧厂、协同焚烧设施和大型燃烧装置的现场试验以及试验台上，针对30 min的采样时段在0–400 mg/m³ CO（大型燃烧装置）和0–740 mg/m³（垃圾焚烧厂和协同焚烧设施）的范围内得到验证；第2010/75/EU号指令（欧盟）的限值以干气体在规定氧含量、273 K和101.3 kPa下的mg/m³表示。2017年版取代了EN 15058:2006。在波兰，关于排放量测量的条例把PN-EN 15058标准指明为在核查连续测量时CO的参比方法。
方法原理
按朗伯－比尔定律，红外辐射穿过测量池时的衰减即为CO浓度的量度。其他异核分子也吸收红外辐射——尤其是水和CO₂具有很宽的吸收带，会干扰CO的测量——因此要采用抑制交叉灵敏度的措施。在非分散红外法（NDIR）中，浓度通过对特定波长的吸收以电光方式测量：红外光经测量室射向检测器，同时有一个封有气体（通常为氮气）的参比室并行工作，检测器前的光学滤光片只让CO所吸收的波长通过；气体滤波相关之类的技术可减小交叉灵敏度、不稳定性和漂移。对吸收红外的气体须特别注意：水蒸气、二氧化碳、一氧化二氮和烃类。分析仪与抽取式采样系统（采样探头、滤膜、管线、调理）相连，采用下列配置之一：冷凝冷却器、渗透干燥器、用干空气或氮气稀释，或通往加热分析仪的加热管线。浓度以体积单位测量（用体积标准气校准时），并通过标准的换算系数以mg/m³表示。
应用领域
- 锅炉、垃圾焚烧厂和协同焚烧设施、工业炉窑、发动机和燃气轮机CO排放的定期测量
- CO自动分析仪的校准和检查（QAL2、AST）——按排放测量条例的参比方法
- 燃烧完全程度和燃烧器运行状况的评定
- 证明替代方法（如电化学法）相对于SRM的等效性
- 燃烧装置启动和优化时的测量
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 验证范围 | 0–400 mg/m³（大型燃烧装置）、0–740 mg/m³（垃圾焚烧厂）；采样30 min |
| 结果 | mg/m³ CO，干气体，273 K，101.3 kPa，基准氧含量 |
| 红外干扰 | 水蒸气、CO₂、N₂O、烃类——由分析仪的结构加以抑制（如气体滤波相关技术） |
| 调理 | 冷却器、渗透干燥器、稀释或加热管线 |
| 量程气 | 通常约为量程上限的80 % |
| 不确定度 | 由不确定度预算得出的扩展不确定度，k = 2（95 %） |
标准
- 标准编号
- PN-EN 15058:2017-04 (EN 15058:2017)
- 标准名称（波兰语）
- Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie stężenia masowego tlenku węgla — Standardowa metoda odniesienia: spektrometria niedyspersyjna w podczerwieni
- 标准名称（英语）
- Stationary source emissions — Determination of mass concentration of carbon monoxide — Standard reference method: non-dispersive infrared spectrometry
分步操作程序
-
规划
按EN 15259规划测量；确定CO、CO₂的预期浓度和湿度，选择分析仪的量程和调理配置。
-
安装
安装采样探头、滤膜、管线和调理系统；把各部件预热，检查气密性。
-
调节
把零气和量程气直接通入并经采样探头通入；按标准的要求检查响应时间、线性和干扰物（CO₂、H₂O）的影响。
-
测量
在整个平均时段（如30 min）内连续记录CO浓度；同时测量O₂和湿度以供换算。
-
漂移检查与计算
测量后检查零点和量程；把体积浓度换算为mg/m³（标准第10章）、换算到标准状态下的干气体和基准氧含量；编制不确定度预算。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| CO NDIR分析仪 | 带测量室和参比室（氮气）、光学滤光片；如采用气体滤波相关技术 | — |
| 带颗粒物滤膜的采样探头 | 材料惰性，加热到露点以上 | — |
| 测量管线和调理系统 | 冷却器、渗透干燥器、稀释系统或加热管线 | — |
| 试验气体：零气（N₂）和量程气（N₂中的CO） | 量程气浓度约为量程的80 % | — |
| 数据记录系统 | 连续记录读数 | — |
职业健康与安全
- 试验气体和样品中的一氧化碳有毒——分析仪的出口应排向室外，房间须通风，并配CO探测器
- 采样系统的加热部件以及在烟囱平台上作业——耐热手套、防坠落保护
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 15058:2017-04 (EN 15058:2017) — 《Stationary source emissions — Determination of mass concentration of carbon monoxide — Standard reference method: non-dispersive infrared spectrometry》。
该方法的原理是什么？
按朗伯－比尔定律，红外辐射穿过测量池时的衰减即为CO浓度的量度。其他异核分子也吸收红外辐射——尤其是水和CO₂具有很宽的吸收带，会干扰CO的测量——因此要采用抑制交叉灵敏度的措施。
测量范围和准确度是多少？
验证范围：0–400 mg/m³（大型燃烧装置）、0–740 mg/m³（垃圾焚烧厂）；采样30 min；结果：mg/m³ CO，干气体，273 K，101.3 kPa，基准氧含量；红外干扰：水蒸气、CO₂、N₂O、烃类——由分析仪的结构加以抑制（如气体滤波相关技术）；调理：冷却器、渗透干燥器、稀释或加热管线。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 5 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
CO NDIR分析仪、带颗粒物滤膜的采样探头、测量管线和调理系统、试验气体：零气（N₂）和量程气（N₂中的CO）、数据记录系统。
该检测用于哪些场景？
锅炉、垃圾焚烧厂和协同焚烧设施、工业炉窑、发动机和燃气轮机CO排放的定期测量；CO自动分析仪的校准和检查（QAL2、AST）——按排放测量条例的参比方法；燃烧完全程度和燃烧器运行状况的评定；证明替代方法（如电化学法）相对于SRM的等效性；燃烧装置启动和优化时的测量。
需要采取哪些安全防护措施？
试验气体和样品中的一氧化碳有毒——分析仪的出口应排向室外，房间须通风，并配CO探测器；采样系统的加热部件以及在烟囱平台上作业——耐热手套、防坠落保护。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 15058。