🏭 烟气中的二氧化碳、一氧化碳和氧——自动测量系统，ISO 12039

环境 ISO 12039

概述

该文件规定了什么（ISO 12039:2019第1章）：固定源排放中一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氧（O2）自动测量系统（AMS）的基本结构和最重要的性能特性，以及测量这些气体浓度的方法和设备。该方法可以用永久安装的固定系统进行连续监测。它描述了抽取式和原位式系统，其分析仪的工作原理包括红外吸收（CO和CO2）、顺磁（O2）、氧化锆（O2）、电化学电池（O2）以及可调谐激光光谱——TLS（CO、CO2和O2）。其他仪器方法只要满足文件的最低要求也是允许的。 引言解释了为什么要同时测量这三种气体：除了证明符合法规外，还需要测定O2或CO2，以便把其他污染物的实测浓度换算到参比条件。

没有波兰标准。在PKN目录中搜索“12039”（2026年9月25日），只能找到同号的其他文件：PN-B-12039（1954年、1989年）和PN-EN 12039（2001年、2016-07）——后者涉及防水卷材和撒布料粘附性的测定。因此，实验室直接引用ISO文件。范围数据库中有一条记录在“Przyczepności posypki”［撒布料粘附性］旁列有“PN-EN 12039”——这是另一项标准，不能因为编号相同就把它当作对本方法的引用。

出版方状态（ISO网站，2026年9月25日读取）：ISO 12039:2019——2019-10发布，第2版，52页，ISO/TC 146/SC 1；“This publication was last reviewed and confirmed in 2025. Therefore this version remains current.”按前言，第二版取代了ISO 12039:2001：增加了用于原位测量的TLS技术，为与较新的ISO标准保持一致而修改了性能特性和判据以及QA/QC程序，并增加了CO、CO2和O2的检测结果和不确定度计算示例。

AMS的性能特性及其判据（表1，第7.1条）。CO和CO2的百分比以所用最低测量范围的上限为基准，O2的则以氧的体积浓度为基准： • 响应时间≤ 200 s（CO、CO2和O2）； • 零点和量程点的重复性标准偏差≤ 2.0 %（O2 ≤ 0.2 %）； • 拟合偏差（线性）≤ 2.0 %（O2 ≤ 0.2 %）； • 24 h内的零点和量程漂移≤ 2.0 %（O2 ≤ 0.2 %），无人值守运行期内≤ 3.0 %（O2 ≤ 0.2 %）； • 对样气压力的灵敏度（变化2 kPa时）≤ 3.0 %，对样气流量的灵敏度（抽取式AMS）≤ 2.0 %，对环境温度的灵敏度（变化10 K时）≤ 3.0 %（O2 ≤ 0.3 %），对供电电压的灵敏度（每10 V）≤ 2.0 %（O2 ≤ 0.2 %）； • 交叉灵敏度≤ 4.0 %（O2 ≤ 0.4 %）； • 采样管线的损失和泄漏≤ 测量值的2.0 %。 最低范围的上限应选择得使测量值处于该范围的20 %至80 %之间。AMS的不确定度按ISO 14956根据检测所得的特性计算；现场不确定度由用户确定（例如按ISO 20988采用直接法或间接法），它还包括采样管线、现场条件和标准气体（第7.2条）。

抽取式和原位式系统（第6.1条）。在抽取式系统中，用探头采集气体，经采样管线和调节系统送至分析仪；ISO 10396描述了三种类型——“冷-干”、“热-湿”和稀释式。原位式系统直接在烟道或烟囱内测量，不对气体进行预处理。

结果的换算（第8章）。在湿烟气中测得的浓度，用包含气体温度和压力的公式换算到标准状态（273.15 K；101.325 kPa），换算到干烟气时还要用到水蒸气含量。未注明参比条件的结果，无法与以这些条件表示的限值进行比较。

认可范围如何引用该文件。2026年9月25日在波兰认可范围数据库上的测量（有记录的实验室共1310个）：19个实验室的45条记录，写法以“ISO 12039”开头——最常见的是“ISO 12039:2019”（39），也有“ISO 12039:2019-10”（2）。检测对象：“Gazy odlotowe”［烟气］（36）和“Automatyczne Systemy Monitoringu (AMS)”［自动监测系统（AMS）］（9）——在后一类记录中，被检测的对象是测量系统本身。方法：45条记录中有44条只涉及二氧化碳（“Stężenie CO2”［CO2浓度］、“Stężenie dwutlenku węgla”［二氧化碳浓度］、“Emisja CO2 (z obliczeń)”［CO2排放（计算值）］），一条为CO2加O2。技术：NDIR（非分散红外光谱法）。申报的CO2范围在体积分数0.03 %至40 %之间，最常见的是“(1 - 22) %”。与之并列的是PN-ISO 10396:2001（10次）或ISO 10396:2007（3次）——一份关于自动测定气体成分浓度的采样文件。注意：PN-ISO 10396:2001（波兰文版，采用ISO 10396:1993）已于2022年11月15日被PKN撤销，卡片没有指明后继标准；目录中没有其他同号的PN标准（搜索“10396”，2026年9月25日）。 为什么几乎只有CO2：对于烟气中的一氧化碳，认可范围最常引用PN-EN 15058和PN-ISO 10396；对于氧，则引用PN-ISO 10396和PN-EN 14789（在同一数据库上测量：检测对象为“gazy”/“emisja”［气体/排放］、方法涉及一氧化碳或氧的记录）。现行版本PN-EN 15058:2017-04和PN-EN 14789:2017-04的标题中都有“standardowa metoda odniesienia”［标准参考方法］字样——分别针对CO（非分散红外光谱法）和氧（顺磁法）；两张卡片上都没有“已撤销”标题（2026年9月25日）。对于二氧化碳，在认可范围中占据这一位置的是ISO 12039。

“实验室”标签页的检索键：“ISO 12039”——19个实验室、45条记录，不含无关记录（PN-EN 12039标准的开头不同，不会落入该检索键）。

我们不提供的内容。出版方提供的ISO 12039:2019摘录到第9.1条（QA/QC引言）为止。我们没有载有运行期间检查频次的表2、性能特性检测程序（规范性附录E）、分析方法的描述（附录A–C），也没有不确定度计算示例（附录G）。对于系统“已成功使用”的测量范围（第1章引向附录G），我们不予提供。

方法原理

用探头从烟道中采集烟气，经采样管线和调节系统（冷-干、热-湿或稀释式）送至分析仪——或用原位式系统直接在烟道内测量。CO和CO2最常用红外吸收法（NDIR）测定，O2用顺磁法、氧化锆传感器或电化学传感器测定；三种气体都可以用激光光谱法（TLS）测量。系统必须满足表1中性能特性的判据，结果换算到标准状态和干烟气。

应用领域

• 燃烧装置烟气中CO2浓度和排放的测量——波兰认可范围
• 自动排放监测系统（AMS）的检测和检查
• 测定O2和CO2，以便把其他污染物的浓度换算到参比条件
• 燃烧过程的优化（文件引言）

关键参数

标准

标准编号

ISO 12039:2019 (wydanie drugie, 2019-10; bez polskiej normy wprowadzającej)

标准名称（波兰语）

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie masowego stężenia tlenku węgla, dwutlenku węgla i tlenu w gazach odlotowych — Charakterystyki automatycznych systemów pomiarowych (tłumaczenie robocze — polskiej normy nie ma)

标准名称（英语）

Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of carbon monoxide, carbon dioxide and oxygen in flue gas — Performance characteristics of automated measuring systems

分步操作程序

1. 排放源调查

   测量前确定：环境温度和烟气温度范围、水蒸气含量、含尘量，以及CO、CO2、O2和干扰物质的预期浓度（第8.1条）。

2. 选择系统

   抽取式（冷-干、热-湿、稀释式）或原位式；测量范围的选择应使结果处于范围的20–80 %。

3. 系统的性能特性

   检测（附录E）中确定的数值必须满足表1的判据；不确定度按ISO 14956计算。

4. 测量

   用探头采集气体并在调节系统中预处理，或在烟囱的代表性位置进行原位测量。

5. 结果的换算

   换算到标准状态（273.15 K；101.325 kPa），必要时再换算到干烟气（第8章）。

6. 运行期间的质量控制

   按表2规定的频次检查选定的性能特性（该表我们不提供）；QA/QC结果应形成文件（第9.1条）。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• 在烟囱测量平台上作业——防止高处坠落
• 烟气中的一氧化碳——测量位置配备CO检测器，调节系统处保持通风
• 高温探头和加热管线——戴隔热手套
• 标准气体钢瓶——固定并防止倾倒

常见问题