科研实验室气体分析-广州某燃气壁挂炉实验室工艺气体在线监测项目

项目背景

合作背景

当前，燃气采暖热水炉行业正向更高能效、更低排放和更可靠安全的方向持续发展。国家强制标准 GB 25034-2020《燃气采暖热水炉》对各项排放指标，尤其是一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）的限值提出了明确且严格的要求。对于重视长期发展的企业而言，满足标准仅是基础，要在竞争中建立优势，优化燃烧控制，并追求更高的环保等级，必须将工艺质量控制从后端检测前移至燃烧过程中的实时监测与动态优化。因此，对燃烧过程气体（包括O2、CO2、CO及NOx）进行实时、精准的在线监测，已成为行业头部企业提升产品核心竞争力的内在需求。

项目介绍

本项目用户是综合性热能解决方案提供商，主营业务涵盖燃气壁挂炉、热泵等产品的研发、制造与服务。公司拥有国家CNAS认可的实验室，并深度参与过多项国家及行业标准的编制修订工作，对产品品质的控制极为严格。

为持续提升技术实力与分析效率，客户计划对其核心气体分析系统进行升级，旨在引入一套响应更高效且具备综合优势的国产在线气体分析解决方案，主要应用于以下三类场景：

1、实验室研发与工艺调整：作为首要需求，在实验室进行燃烧器核心参数（如空燃比）调试时，要求气体分析仪器能实时、准确地反映参数调整后烟气浓度的瞬时变化，为工程师优化工艺设计提供实时数据支持。

2、实验室抽样性能验证与等级评定：在实验室内，对燃烧过程气体进行严格的抽样检测，验证产品在不同工况下的燃烧效率、排放水平及安全功能。其中，NOx（NO、NO2）的监测数据将专项用于产品的环保等级评定，为其进入市场提供关键数据依据。

3、产线终端快速筛查：在总装流水线末端，对每一台即将出厂的产品进行快速通气检验，确认其基础燃烧状态是否在启动后迅速稳定在合格范围内，实现对全部产品的在线快速质检把关。

产品原型

在线气体分析系统

主要参数

项目实施

技术方案

客户的核心需求在于，分析仪不仅要监测最终排放气体，还需深入反映燃烧过程的状态，并满足全项标准检测要求。为此，我司提供的在线气体分析方案融合了顺磁、非分光红外（NDIR）及紫外差分（UV-DOAS）等技术，可同步连续测量O2、CO2、CO以及NO、NO2浓度。

1. 多参数同步监测，全面洞察燃烧与排放

不同于仅监测单一排放物，本方案通过同步测量O2与CO2浓度，直接获取燃烧过程的核心参数。O2浓度用于精确计算实时的过量空气系数，CO2浓度则直接表征燃烧的程度。结合CO与NOx的实时浓度，工程师可全面评估燃烧效率、安全边界及环保性能，从而从源头优化燃烧，确保产品全面达标并具备高等级竞争力。

2. 毫秒级动态数据，匹配调试节奏

本方案的核心优势在于极快的响应速度与毫秒级的数据跳变更新。当在实验室调试中改变燃烧工况、模拟电压或气压波动等情况时，系统能够实时捕捉并呈现O2、CO2、CO及NOx浓度的动态变化。这种即时反馈可以帮助工程师更直观地判断每次调整对燃烧状况与排放水平的瞬时影响，快速定位参数组合，在极大程度上提升研发调试的效率和精准度。

3. 全项监测能力满足严苛标准与等级评定

仪表对CO的监测精度达到ppm级，满足国标中低至0.06%（600 ppm）的严苛限值要求。同时，方案中NOx（NO、NO2）监测模块的测量精度与稳定性满足GB 25034-2020对氮氧化物的限值要求。整套系统的高可靠性符合CNAS实验室对检测设备的计量管理要求，为产品的常规性能验证与等级评定提供了完整的数据支撑。

方案价值

本方案的实施，为客户关键业务环节提供了直接而深入的价值：

• 加速研发创新周期：为实验室工艺调试提供即时数据分析，将传统的“测试-等待-分析"模式转变为“实时调整-即时验证"的高效流程，显著缩短了新产品与新型号的研发定型时间。

• 强化品质与环保等级：在生产端实现全数产品在线快速筛查，有效拦截基础性工艺波动；在实验室端不仅能完成常规性能验证，更能精准获取NOx数据，为产品环保等级评定提供有力证据，构建了覆盖性能与环保的双重品质保障。

• 实现可靠的高性能国产替代：该系统的成功应用，特别是在与原有进口设备的对比中展现出媲美甚至更优的实时性与稳定性，证明了在气体分析领域，优质的国产解决方案能够满足制造业对核心检测设备的要求，形成了可靠的替代范例。

在此次合作中，四方仪器为客户构建了从研发源头到出厂终端、从基础性能到环保等级评定参考的闭环数据链，将精密的气体分析能力转化为产品性能提升、市场准入与竞争力增强的核心动能。

项目现场