燃煤电厂是中国电力供应的主力,这种局面短期内不会改变,燃煤电厂带来了严重的环境污染问题。二氧化硫、氮氧化物及烟气汞是火电厂污染排放的主要成分,对大气环境危害极大,对于它们的减排及监测越来越受到环保部门的重视,最新的《火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2011)》对其排放标准做了严格规定,在原有排放标准基础上对各项指标做出大幅削减,对烟气连续排放在线监测技术提出更苛刻的要求。现有烟气监测技术不能实现二氧化硫、氮氧化物及烟气汞的同时在线监测,亟需开发出相应技术和产品填补技术空白,满足环保监测要求。本文利用紫外差分光谱法实现二氧化硫、氮氧化物(以二氧化氮计)及烟气汞(以零价汞计)的同时在线监测。搭建了实验系统,对于系统的各个组成部分,包括配气系统、光学系统、数据采集与处理系统、软件分析系统进行了介绍。针对二氧化硫、二氧化氮的分子吸收光谱特性,采用脉冲氙灯-光纤光谱仪测量系统进行光学测量,通过实验分别将二氧化硫、二氧化氮的测量光谱范围确定为297-315nm、425-455nm;分别应用最小二乘法、傅里叶变换法以及线性调频Z变换法对测量光谱进行处理,浓度反演误差均小于5%,其中最小二乘法浓度反演结果的误差普遍较小,且误差水平比另外两种算法更稳定;二氧化硫、二氧化氮混合测量实验发现,由于所选波段上特征吸收光谱无交叉干扰,测量精度未受到影响,测量误差水平与单组份测量结果相当。针对烟气汞的原子吸收光谱特性,应用低压汞灯-单色仪测量系统在253.65nm左右对汞进行光学测量,测量结果显示积分面积法反演浓度,效果优于峰值法,可将误差控制在5%之内;二氧化硫、二氧化氮及汞的同时在线光学测量结果表明,由于特征吸收波段相对独立、光学吸收强度差异较大两方面因素共同作用,三种气体不存在互相干扰,测量精度满足并优于环保排放标准要求,实验方法具有现场可操作性。