样品处理系统技术作为烟气安全监测系统的关键技术,在国内外受到广泛的关注。然而在工程实际应用中,目前使用的样品处理系统表现出针对性较强,适用范围较窄等诸多局限性,在很大程度上不能满足不同燃料、不同燃烧方式,不同粉尘含量、不同烟气湿度、烟气温度等条件下污染源排放连续监测需求。基于上述局限性问题,本文系统地分析了应用于CEMS的宽范围样品处理系统设计的关键技术问题,即协调处理好样品气条件、环境条件和应用条件这三者之间的关系。研究了样品处理系统设计过程中的重要影响因素,如采样探头、水分、管路泄露、吸附以及环境条件改变等,并有针对性的给出了减小或消除误差的方法。在上述理论分析的基础上,设计了宽范围样品处理系统设计的完整方案。主要包括采样探头系统的设计、样品传输管线的设计、样品处理单元的设计以及辅助装置的设计。其中,采样探头系统作为整套样品处理系统的核心和关键,在很大程度上决定着后期分析的成败。为避免应用中可能造成的共振进而导致探头断裂,设计并计算了探头的允许长度;此外,设计了探头过滤器的完整结构,并采用PLC程控技术实现了探头过滤器的自动反吹扫。对样品处理单元,采用三级过滤技术完成样气的除尘设计,即在探头处采用陶瓷过滤器,中间采用SiC高效过滤器,样气进分析仪器前采用膜式过滤器。此外,分别采用Nafion管除湿技术和组合式过滤除湿技术解决样品除湿问题。最后通过实验验证了样品处理系统的应用效果。实验中以常见的挥发性有机物苯和正己烷为例,经过样品处理系统后,样品的损失率在2%以内,测试样品的定量重复性RSD=0.2766%,线性测试的相关系数R2均大于0.999。通过应用冷干抽取法、高温热湿法和稀释抽取法三种烟气监测系统,对比分析了不同湿度对三种系统测试的影响。结果表明,对不含水分的模拟烟气,三种系统测试效果良好,其线性相关系数R2均在0.999左右。模拟湿烟气的测试结果表明,水分对SO2的影响要明显大于对NO的影响,在低浓度时这种影响更为显著。对比三套系统的测试结果,可以看出,高温热湿法系统对水分含量较为敏感,在精确控制稀释比的前提下,稀释抽取法系统对水分的抗干扰性表现出较好的优越性。