张华俊,杨慎文,李继红

(鱼台县环保局,山东鱼台 272300)

等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径

张华俊,杨慎文,李继红

(鱼台县环保局,山东鱼台 272300)

介绍了废气污染物监测方法,根据实践经验总结了等速采样法在烟尘测试过程中的准确分析路径。

烟尘测试;等速采样;准确测定

随着我国经济的迅猛发展,煤炭、石油、天然气等各种能源的大量开采和利用,造成了由工业炉窑和民用锅炉排放的烟尘和烟气成为了我国大气污染的一大问题。近年来为积极响应国家提出的节能减排的号召,加强了基层环境监测站废气监测能力,配置了先进的烟尘测试仪,培训了一批熟练掌握烟尘操作技术的骨干力量。同时结合实际操作条件,已能完全保证测定结果的五性 (代表性、完整性、准确性、可比性、精密性)统一。

1 烟尘测试前的准备

1.1 采样位置的选择

烟尘浓度测定是一项十分复杂的工作。首先要到测试现场对生产设备和除尘装置的特性、烟尘排放去向及烟道位置尺寸等进行详细了解。例如采样位置的选择是数据是否具有代表性的关键。在测定采气流量和采集烟尘样品时,应尽可能将采样位置设在烟囱和地面管道或气流平稳的管段中,距弯头阀门和其他变径管段下方大于 6倍直径处,其上游方向大于 3倍直径处。但由于一些现场条件限制,则应选择的断面至少与弯头的距离不少于 1.5倍管道直径,同时增加测点数量,远离引风机,紧靠垂直烟道。根据现场环境确定好测孔位置后,落实工作平台,焊结打孔和确定电源等准备工作,同时在测试中为得到准确可靠数据,对测试设备运转和烧炉管理人员详细说明并协同配合工作。

1.2 测试仪器的准备

如果测试仪器可供选择,可根据现场测点烟囱直径的大小,选择不同长短采样枪配置的仪器。因为采样枪的长短对于大型锅炉测试结果误差较大。例如实际应用中 SYC-Ⅲ型烟尘测试仪和WJ-60B型烟尘测试仪在大型锅炉测试中结果偏差较大,由于 SYC-Ⅲ型烟尘测试仪所配置采样枪较短,不能完全覆盖所应测定的烟道位置,一般不选用。同时检查所选择仪器的测试功能是否正常,干燥器中硅胶是否失效,双氧水是否足够等,预先排除所选仪器故障。

1.3 滤筒的预处理和称重

烟尘测试的标准方法为重量法。重量法测烟尘主要是利用滤筒捕集烟尘前后质量差,得出一定体积的烟气中的含尘量来计算烟尘浓度。首先将滤筒编号,用烘箱在 105～110℃下烘烤 1h后直接放入干燥器中冷却至室温,用万分之一天平称重。当滤筒在 400℃以上高温烟气中使用时,为减少滤筒本身的失重,应预先在 400℃高温炉中烘烤 1 h,再冷却称重。记录称量结果以备烟尘测试后计算。

2 烟尘测试中的条件控制

2.1 测定锅炉负荷率和烟气过剩系数

根据蒸汽流量表法、水表法或量水箱法等测试出锅炉负荷率大小和测氧仪法测出烟气过剩系数,根据过剩系数大小判定运行设备是否有大量漏风,锅炉负荷率是否满足测试条件,排除主要影响后使锅炉在最佳状态下工作,待测试的负荷率和过剩系数在正常可比范围内,计算或记录测量读数,尽量减少以后计算中烟尘折算浓度的偏差。

2.2 按顺序进行准确测定各参数和烟尘样品

根据烟道断面大小确定采样点数和位置,由烟道不同系数值计算出采样枪各测试点位,用胶布在皮托管和采样枪上作记号。按顺序测定烟气温度、含湿量、压力等参数。烟气温度和含湿量常用温度计和干湿球法。为确保测试准确性应将工作端置于烟道的中心,并堵住采样孔稳定一段时间后读取数据并记录保存。不同型号的测试仪器,读数方式也不同。例如:SYC-Ⅲ型烟尘测试仪在温度计上直接读取并人工记录,而WJ-60B型烟尘测试仪为减少特定环境下用温度计直接读取的不便和误差,工作端在炉内不用取出,利用传感器在仪器操作端按钮读取并瞬间保存数据,使测试结果更准确可靠。同时利用WJ-60B型烟尘测试仪测定压力和含湿量等参数也更准确便捷,比用 SYC-Ⅲ型烟尘测试仪节省了大量的计算时间,目前 SYC-Ⅲ型老式测试仪已面临淘汰。用先进的测定仪根据测得的烟气温度、含湿量、压力和各采样点的流速等参数结合仪器配置选用不同采样嘴直径,记录并设置各采样点的等速采样流量,然后将已称重并带有编号的滤筒装入采样管内,使采样嘴对准烟气流方向设定采样时间,开动抽气泵按钮迅速自动调整流量至第一个采样点所需的等速采样流量,为取得有代表性的烟尘样品需等速采样,相对误差应在 5%～10%之内,采样嘴对准气流方向要求其偏差不得 ＞5°。由于采样期间尘粒在滤筒上逐渐聚集,阻力不断增加,需根据各测点排气状态参数即不同流速和采样嘴直径随时调节等速采样流量。即第一点采样后将采样枪按顺序移到第二个采样点,同时自动调节流量至第二个采样点所设置的等速采样流量,依次类推,按顺序在各点采样,每点采样时间视尘粒浓度而定。原则上每个测点断面采样次数不少于 3次,每点采样时间不少于 2min,各采样点时间应相等。每次采样结束时,将采样嘴背向气流方向,切断电源,用摄子轻轻取出滤筒,不要倒置,放入盒内,以免尘粒倒出。然后再测量一次采样点流速,与采样前的流速相比如相差 ＞20%,样品作废重新取样。

3 烟尘测试后样品的分析及数据处理

采样后的滤筒放入烘箱在 105～110℃烘烤 1～2h,取出置于干燥器中冷却到室温。用万分之一天平称重。采样前后滤筒重量之差,即为烟尘量。在数据处理中原始数据应当用有效数字表示,根据多次测定结果利用统计检验方法对可疑数据进行剔除,保证结果的准确可靠。最后根据标干烟气流量和实测烟尘浓度、烟尘折算浓度、排放量公式等分别计算出多次测试结果的烟尘排放浓度和排放量,取其平均值。为环境监测管理和政府决策提供科学有效的依据。

[1]于正然.烟尘烟气测试实用技术 [M].北京:中国环境科学出版社,1990.

Analysis Path of Dust Detection Accurately by Isokinetic Sampling Method

ZHANG Hua-jun,YANG Shen-wen,L IJi-hong

(Yutai Environmental Protection Bureau,Yutai Shandong 272300 China)

The monitoring methods of detecting waste gas pollution are introduced.The accurate analysis path of detecting dust by isokinetic sampling method is concluded based on the practical experiments.

dust detection;isokinetic sampling;detection accurately

X83

A

1673-9655(2010)增 1-0098-02

2009-03-22