HJ 692-2014 固定汙染源廢氣 氮氧化物的測定 非分散紅外吸收法（發布稿）

中華人民共和國國家環境保護標準

HJ 692-2014

固定汙染源廢氣 氮氧化物的測定

非分散紅外吸收法

Stationary source emission - Determination of nitrogen oxides -

Non-dispersive infrared absorption method

(發布稿)

本電子版為發布稿。請以中國環境科學出版社出版的正式標準文本為準。

2014-2-7發布 2014-4-15實施

發 布 環 境 保 護 部

-I-

目 次

前 言 ............................................................................................................................................. II

1 適用範圍 ....................................................................................................................................... 1

2 規範性引用文件 ........................................................................................................................... 1

3 術語和定義 ................................................................................................................................... 1

4 方法原理 ....................................................................................................................................... 1

5 幹擾和消除 ................................................................................................................................... 1

6 試劑與材料 ................................................................................................................................... 1

7 儀器和設備 ................................................................................................................................... 2

8 樣品 .............................................................................................................................................. 2

9 分析步驟 ....................................................................................................................................... 2

10 結果計算與表示 ......................................................................................................................... 3

11 精密度和準確度 ......................................................................................................................... 3

12 質量保證和質量控製 ................................................................................................................. 4

13 注意事項 ..................................................................................................................................... 4

附錄 A(資料性附錄)測定前後儀器性能審核表……………………………………………….5

-II-

前 言

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣汙染防治法》 ，保護環

境，保障人民身體健康，規範固定汙染源廢氣中氮氧化物的監測方法，製定本標準。

本標準規定了測定固定汙染源廢氣中氮氧化物的非分散紅外吸收法。

本標準為首次發布。

本標準由環境保護部科技標準司組織製訂。

本標準起草單位：中國環境監測總站、上海市環境監測中心、河北省環境監測中心站。

本標準驗證單位：河北省環境監測中心站、沈陽市環境監測中心站、湖北省環境監測中

心站、貴陽市環境監測中心站、天津市環境監測中心、秦皇島市環境監測保護站

本標準環境保護部 2014 年 2 月 7 日批準。

本標準自 2014 年 4 月 15 日起實施。

本標準由環境保護部解釋。

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固定汙染源廢氣 氮氧化物的測定 非分散紅外吸收法

1 適用範圍

本標準規定了測定固定汙染源廢氣中氮氧化物的非分散紅外吸收法。

本標準適用於固定汙染源廢氣中氮氧化物的測定。

本方法一氧化氮(以 NO 2 計)的檢出限為 3mg/m 3 ，測定下限為 12mg/m 3 。

2 規範性引用文件

本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用於本標準。

GB/T 16157 固定汙染源排氣中顆粒物測定與氣態汙染物采樣方法

HJ/T75 固定汙染源煙氣排放連續監測技術規範(試行)

HJ/T 76 固定汙染源煙氣排放連續監測係統技術要求及檢測方法(試行)

HJ/T 373 固定汙染源監測質量保證與質量控製技術規範

HJ/T 397 固定源廢氣監測技術規範

3 術語和定義

3.1 氮氧化物 nitrogen oxides

指固定汙染源廢氣中以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO 2 )形式存在的氮的氧化物。

3.2 校準量程 calibration span

儀器的校準上限，為校準用標準氣體濃度值(若多點校準則為校準用最高標準氣體濃度值) 。校準

量程(以下用 C.S.表示)的選擇要適當，所測氣態汙染物平均濃度應在 C.S.的 20%~100%之間，不得超

過 C.S.。當測定低濃度的氮氧化物(NOx)時，為實現數據質量目標，不要選擇過高的 C.S.。C.S.應小

於或等於儀器的滿量程。

3.3 零點漂移 zero drift

在測定前後，儀器對相同零氣的測定結果的偏差與校準量程的百分比。

3.4 量程漂移 span drift

在測定前後，儀器對相同標準氣體的測定結果的偏差與校準量程的百分比。

3.5 係統偏差 system bias

標準氣體直接導入儀器主機進氣口 (直接測定模式) 得到的測定結果與標準氣體由采樣管端導入儀

器(係統測定模式)得到的測定結果的偏差與校準量程的百分比或絕對誤差。

4 方法原理

利用NO氣體對紅外光譜區，特別是5.3µm波長光的選擇性吸收，由朗伯—比爾定律定量廢氣中NO

和廢氣中的NO 2 通過轉換器還原為NO後的濃度。

5 幹擾和消除

本方法可通過串聯型氣動檢測器或氣體濾波相關技術消除幹擾氣體的幹擾。 廢氣中的顆粒物和水氣

的幹擾，以及廢氣溫度對測定的影響，通過過濾器除塵、除濕冷卻裝置快速除水和廢氣降溫消除或減少

幹擾至可接受的程度。

-2-

6 試劑和材料

6.1 一氧化氮、二氧化氮標準氣體

有證環境標準氣體，不確定度不大於2%或目前所能達到的不確定度。檢查示值誤差和係統偏差標

準氣體的濃度為40%~60%C.S.或等於C.S.。

6.2 氮氣

純度大於99.99%。

7 儀器和設備

7.1 非分散紅外吸收法氮氧化物測定儀

7.1.1 組成

非分散紅外吸收法氮氧化物測定儀(以下簡稱：儀器)的組成有：主機(含流量控製裝置、抽氣泵、

檢測器等) 、NO 2 轉換器、采樣管(含濾塵裝置和加熱裝置) 、導氣管、除濕冷卻裝置等。

7.1.2 要求

(1) 具有顯示采樣流量的功能;

(2) 示值誤差絕對值：≤5%(濃度<100μmol/mol時，≤5μmol/mol) ;

(3) 係統偏差絕對值：≤5%C.S.;

(4) 具有消除幹擾的功能。

7.2 氣體流量計

用於測定儀器的采樣流量，測定範圍和精度滿足儀器采樣流量要求。

7.3 標準氣體鋼瓶

配可調式減壓閥、可調式轉子流量計及導氣管。

7.4 集氣袋

用於氣袋法校準儀器。

容積 4 L～8 L，內襯材料應選用對被測成分影響小的惰性材料。

8 采樣位置和采樣點

采樣位置和采樣點的設置符合 HJ/T 76、 HJ/T 373 和 GB/T 16157 的規定。 儀器的采樣管前端盡量靠

近排氣筒中心位置。

9 分析步驟

9.1 量程校準

儀器按照本標準 9.2 條的步驟測定 NO 標準氣體，若示值誤差符合 7.1.2 條(2)的要求，儀器可用。

否則，需校準。

校準方法：

(1) 氣袋法：先用氣體流量計校準儀器的采樣流量。用標準氣體將潔淨的集氣袋充滿後排空，反複

三次，再充滿後備用。按儀器使用說明書中規定的校準步驟進行校準。

(2) 鋼瓶法：將配有減壓閥、可調式轉子流量計及導氣管的標準氣體鋼瓶與采樣管連接，打開鋼瓶

氣閥門，調節轉子流量計，以儀器規定的流量，通入儀器的進氣口。注意各連接處不得漏氣。

按儀器使用說明書中規定的校準步驟進行校準。

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9.2 測定

9.2.1 零點校準

(1) 按儀器使用說明書，正確連接儀器的主機、采樣管(含濾塵裝置和加熱裝置) 、導氣管、除濕

冷卻裝置，以及其它裝置。

(2) 將加熱裝置、除濕冷卻裝置及其它裝置等接通電源，達到儀器使用說明書中規定的條件。

(3) 打開主機電源，以清潔的環境空氣或氮氣為零氣，進行儀器零點校準。

9.2.2 樣品測定

把采樣管插入煙道采樣點位，以儀器規定的采樣流量連續自動采樣，用廢氣清洗采樣管，抽取廢氣

進行測定，待儀器讀數穩定後即可記錄讀數，每分鍾至少記錄一次監測結果。

9.3 測定結束

測定結束後，將采樣管置於清潔的環境空氣或高純氮氣中，使儀器示值回到零點後關機。

9.4 NO 2 至NO轉化率測定方法

將一定濃度的 NO 2 標準氣體通入轉換器後再進入儀器進行測定，測定結果與標準氣體的濃度比值

即為 NO 2 至 NO 轉化率。

10 結果計算與表示

10.1 結果計算

NOx 濃度等於 NO 濃度與 NO 2 轉化得到的 NO 濃度之和， 按下式計算以 NO 2 計的標準狀態 (273K，

101.325kPa)下的質量濃度。

? NO? ?

46?́NO?

22.4

?1?

式中：? NO? --標準狀態下幹廢氣中 NOx 質量濃度，mg/m 3 ;

?́NO? --幹廢氣中 NOx 體積濃度，μmol/mol。

10.2 NO 2 至NO轉換效率的計算

? NO ? ?

? ?

? ?

? 100% ?2?

式中：? NO ? ——NO 2 至 NO 轉換效率，%;

? ? ——直接測定模式下測定標準氣體的濃度，μmol/mol;

? ? ——NO 2 標準氣體的濃度，μmol/mol。

10.3 結果表示

氮氧化物的濃度計算結果隻保留整數位，當濃度計算結果較高時，保留四位有效數字。

11 精密度和準確度

精密度和準確度測定中 NO 濃度均以 NO 2 計。

11.1 方法的精密度

6 家實驗室對某電廠排放廢氣中的 NO 濃度進行了同步測定。 其中一台機組廢氣中濃度為 588mg/m 3

~609mg/m 3 ， 平均值 592mg/m 3 ; 另一台機組廢氣中濃度為 187mg/m 3 ~201mg/m 3 ， 平均值 195mg/m 3 。

實驗室內相對標準偏差分別為：2.5%～3.6%、1.4%～4.2%;

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實驗室間相對標準偏差分別為：1.4%、2.4%;

重複性限為：55mg/m 3 、17mg/m 3 ;

再現性限為：7.4mg/m 3 、12mg/m 3 。

6 家實驗室對濃度水平為 100mg/m 3 、396mg/m 3 、1.02×10 3 mg/m 3 的 NO 標準氣體進行測定：

實驗室內相對標準偏差分別為：0～1.0%、0～0.6%、0～0.4%;

實驗室間相對標準偏差分別為：1.9%、1.2%、0.4%;

重複性限為：2.1mg/m 3 、3.7mg/m 3 、5.1mg/m 3 ;

再現性限為：4.9mg/m 3 、12mg/m 3 、9.6mg/m 3 。

11.2 方法的準確度

6 家實驗室對濃度水平為 100mg/m 3 、396mg/m 3 、1019mg/m 3 的 NO 標準氣體進行測定：

相對誤差分別為：-0.3%～3.4%、-0.8%～2.0%、0.4%～1.4%;

相對誤差的最終值為：1.2%±2.7%、0.4%±2.2%、0.8%±0.7%。

12 質量保證和質量控製

12.1 儀器及部分輔助設備如大氣壓計、溫度計等必須經有關計量檢定單位檢定合格，且在檢定有效期

限內。

12.2 儀器抗負壓能力應大於煙道負壓，避免儀器采樣流量減少，導致測定結果偏低或無法測出。

12.3 儀器的各組成部分應連接牢固，測定前後應按照要求檢查儀器的氣密性，可堵緊進氣口，若儀器

的采樣流量示值在 2min 內降至零，表明氣密性合格。

12.4 測定前按本標準 9.2 條的步驟測定零氣和 NO 標準氣體，計算測定的示值誤差，並檢查儀器的係

統偏差，若示值誤差和/或係統偏差不符合 7.1.2 條(2)和(3)的要求，應查找原因，並進行相應的修複維

護，直至滿足要求後方可開展監測。

12.5 測定後按本標準 9.2 條的步驟測定零氣和 NO 標準氣體，計算測定的示值誤差，並檢查儀器的係

統偏差。若示值誤差和係統偏差符合 7.1.2 條(2)和(3)的要求，判定本次樣品的測定結果有效;否則，判

定本次樣品的測定結果無效。

12.6 每個月至少進行一次測定前後的零點漂移、量程漂移檢查。零點漂移、量程漂移的絕對值均應小

於 3%C.S.(當校準量程≤200μmol/mol 時，應小於 5.0%C.S.) 。否則，應及時對儀器進行校準維護。

12.7 測定完畢在關機之前，按照儀器說明書的要求通入清潔的環境空氣或高純氮氣衝洗儀器。

12.8 每半年至少進行一次用低(<20%C.S.) 、中(40%～60%C.S.) 、高(80%~100%C.S.)濃度的標

準氣體對儀器線性校準，測定值與標準氣體濃度值的相對誤差或絕對誤差應符合7.1.2條(2)的要求。

12.9 每半年至少進行一次NO 2 至NO轉換效率的測定，若轉化效率低於85%，建議更換還原劑。

13 注意事項

13.1 測定前檢查除濕冷卻裝置和輸氣管路，並清潔顆粒物過濾裝置，必要時更換濾料。

13.2 測定前應檢查采樣管加熱係統是否正常工作。

13.3 及時排空除濕冷卻裝置的冷凝水，防止影響測定結果。

13.4 采氣流速的變化直接影響儀器的測定讀數，測定過程中做好隨時監控。

13.5 測定結果應處於儀器校準量程的20%~100%之間。

13.6 過高濃度的NO 2 會影響轉換器的正常工作，建議進入轉換器的NO 2 濃度不大於200μmol/mol。

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附錄 A

(資料性附錄)

測定前後儀器性能審核表

實驗室名稱 測定地點

儀器生產廠 儀器型號、編號 原理

校準量程(C.S.) (μmol/mol，mg/m 3 ) 氣體流量(L/min)

環境溫度( o C) 環境壓力(kPa) 相對濕度(RH%)

標準氣體生產單位 測定汙染物名稱

測試人員 測定日期 年 月 日

附表 A-1 示值誤差

標準氣體 測定前 測定後

名稱 濃度/A 測定值/ ? ? 平均值/?

?

?

示值誤差/%

??

?

? ? ??/?

測定值/ ? ? 平均值/?

?

?

示值誤差/%

??

?

? ? ??/?

NO

注：測定值 ? ? 是指標準氣體在直接測定模式下得到的測定結果

附表 A-2 係統偏差

標準氣體 測定前 測定後

名稱 濃度

測定值 係統偏差

??

? ? ?

?

?/ ?.?.

測定值 係統偏差

??

? ? ?

?

?/ ?.?.

A ?

?

B ? ? A ?

?

B ? ?

零氣

NO

注：1.測定值 A 是指標準氣體在直接測定模式下的測定結果;2.測定值 B 是指標準氣體在係統測定模式下的測定結果。

附表 A-3 零點漂移和量程漂移

標準氣體

日期 時間

零點漂移 量程漂移

零點讀數

零點漂移

絕對誤差

%

校準

量程

Δ?

?.?.

標準氣體

讀數

量程漂移

絕對誤差

%

校準

量程

Δ?

?.?.

名稱 濃度

起始

(Z 0 )

最終

(Z i )

ΔZ=Z i -Z 0

起始

(S 0 )

最終

(S i )

ΔS=S i -S 0

NO

注：起始表示測定前，最終表示測定後。

附表 A-4 NO 2 至 NO 轉換效率

標準氣體 測定結果

名稱 濃度/A 測定值/ ? ? 平均值/?

?

?

轉換效率/% (?

?

? / ?)

NO 2

注：測定值 ? ? 是指 NO 2 標準氣體經轉換器還原為 NO 後，在直接測定模式下得到的 NO 測定結果。