張華俊,楊慎文,李繼紅

(魚臺(tái)縣環(huán)保局,山東魚臺(tái) 272300)

等速采樣法準(zhǔn)確測(cè)定煙塵濃度值的分析路徑

張華俊,楊慎文,李繼紅

(魚臺(tái)縣環(huán)保局,山東魚臺(tái) 272300)

介紹了廢氣污染物監(jiān)測(cè)方法,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了等速采樣法在煙塵測(cè)試過程中的準(zhǔn)確分析路徑。

煙塵測(cè)試;等速采樣;準(zhǔn)確測(cè)定

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,煤炭、石油、天然氣等各種能源的大量開采和利用,造成了由工業(yè)爐窯和民用鍋爐排放的煙塵和煙氣成為了我國(guó)大氣污染的一大問題。近年來為積極響應(yīng)國(guó)家提出的節(jié)能減排的號(hào)召,加強(qiáng)了基層環(huán)境監(jiān)測(cè)站廢氣監(jiān)測(cè)能力,配置了先進(jìn)的煙塵測(cè)試儀,培訓(xùn)了一批熟練掌握煙塵操作技術(shù)的骨干力量。同時(shí)結(jié)合實(shí)際操作條件,已能完全保證測(cè)定結(jié)果的五性 (代表性、完整性、準(zhǔn)確性、可比性、精密性)統(tǒng)一。

1 煙塵測(cè)試前的準(zhǔn)備

1.1 采樣位置的選擇

煙塵濃度測(cè)定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作。首先要到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和除塵裝置的特性、煙塵排放去向及煙道位置尺寸等進(jìn)行詳細(xì)了解。例如采樣位置的選擇是數(shù)據(jù)是否具有代表性的關(guān)鍵。在測(cè)定采氣流量和采集煙塵樣品時(shí),應(yīng)盡可能將采樣位置設(shè)在煙囪和地面管道或氣流平穩(wěn)的管段中,距彎頭閥門和其他變徑管段下方大于 6倍直徑處,其上游方向大于 3倍直徑處。但由于一些現(xiàn)場(chǎng)條件限制,則應(yīng)選擇的斷面至少與彎頭的距離不少于 1.5倍管道直徑,同時(shí)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量,遠(yuǎn)離引風(fēng)機(jī),緊靠垂直煙道。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境確定好測(cè)孔位置后,落實(shí)工作平臺(tái),焊結(jié)打孔和確定電源等準(zhǔn)備工作,同時(shí)在測(cè)試中為得到準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù),對(duì)測(cè)試設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和燒爐管理人員詳細(xì)說明并協(xié)同配合工作。

1.2 測(cè)試儀器的準(zhǔn)備

如果測(cè)試儀器可供選擇,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)煙囪直徑的大小,選擇不同長(zhǎng)短采樣槍配置的儀器。因?yàn)椴蓸訕尩拈L(zhǎng)短對(duì)于大型鍋爐測(cè)試結(jié)果誤差較大。例如實(shí)際應(yīng)用中 SYC-Ⅲ型煙塵測(cè)試儀和WJ-60B型煙塵測(cè)試儀在大型鍋爐測(cè)試中結(jié)果偏差較大,由于 SYC-Ⅲ型煙塵測(cè)試儀所配置采樣槍較短,不能完全覆蓋所應(yīng)測(cè)定的煙道位置,一般不選用。同時(shí)檢查所選擇儀器的測(cè)試功能是否正常,干燥器中硅膠是否失效,雙氧水是否足夠等,預(yù)先排除所選儀器故障。

1.3 濾筒的預(yù)處理和稱重

煙塵測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法為重量法。重量法測(cè)煙塵主要是利用濾筒捕集煙塵前后質(zhì)量差,得出一定體積的煙氣中的含塵量來計(jì)算煙塵濃度。首先將濾筒編號(hào),用烘箱在 105～110℃下烘烤 1h后直接放入干燥器中冷卻至室溫,用萬分之一天平稱重。當(dāng)濾筒在 400℃以上高溫?zé)煔庵惺褂脮r(shí),為減少濾筒本身的失重,應(yīng)預(yù)先在 400℃高溫爐中烘烤 1 h,再冷卻稱重。記錄稱量結(jié)果以備煙塵測(cè)試后計(jì)算。

2 煙塵測(cè)試中的條件控制

2.1 測(cè)定鍋爐負(fù)荷率和煙氣過剩系數(shù)

根據(jù)蒸汽流量表法、水表法或量水箱法等測(cè)試出鍋爐負(fù)荷率大小和測(cè)氧儀法測(cè)出煙氣過剩系數(shù),根據(jù)過剩系數(shù)大小判定運(yùn)行設(shè)備是否有大量漏風(fēng),鍋爐負(fù)荷率是否滿足測(cè)試條件,排除主要影響后使鍋爐在最佳狀態(tài)下工作,待測(cè)試的負(fù)荷率和過剩系數(shù)在正?？杀确秶鷥?nèi),計(jì)算或記錄測(cè)量讀數(shù),盡量減少以后計(jì)算中煙塵折算濃度的偏差。

2.2 按順序進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定各參數(shù)和煙塵樣品

根據(jù)煙道斷面大小確定采樣點(diǎn)數(shù)和位置,由煙道不同系數(shù)值計(jì)算出采樣槍各測(cè)試點(diǎn)位,用膠布在皮托管和采樣槍上作記號(hào)。按順序測(cè)定煙氣溫度、含濕量、壓力等參數(shù)。煙氣溫度和含濕量常用溫度計(jì)和干濕球法。為確保測(cè)試準(zhǔn)確性應(yīng)將工作端置于煙道的中心,并堵住采樣孔穩(wěn)定一段時(shí)間后讀取數(shù)據(jù)并記錄保存。不同型號(hào)的測(cè)試儀器,讀數(shù)方式也不同。例如:SYC-Ⅲ型煙塵測(cè)試儀在溫度計(jì)上直接讀取并人工記錄,而WJ-60B型煙塵測(cè)試儀為減少特定環(huán)境下用溫度計(jì)直接讀取的不便和誤差,工作端在爐內(nèi)不用取出,利用傳感器在儀器操作端按鈕讀取并瞬間保存數(shù)據(jù),使測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。同時(shí)利用WJ-60B型煙塵測(cè)試儀測(cè)定壓力和含濕量等參數(shù)也更準(zhǔn)確便捷,比用 SYC-Ⅲ型煙塵測(cè)試儀節(jié)省了大量的計(jì)算時(shí)間,目前 SYC-Ⅲ型老式測(cè)試儀已面臨淘汰。用先進(jìn)的測(cè)定儀根據(jù)測(cè)得的煙氣溫度、含濕量、壓力和各采樣點(diǎn)的流速等參數(shù)結(jié)合儀器配置選用不同采樣嘴直徑,記錄并設(shè)置各采樣點(diǎn)的等速采樣流量,然后將已稱重并帶有編號(hào)的濾筒裝入采樣管內(nèi),使采樣嘴對(duì)準(zhǔn)煙氣流方向設(shè)定采樣時(shí)間,開動(dòng)抽氣泵按鈕迅速自動(dòng)調(diào)整流量至第一個(gè)采樣點(diǎn)所需的等速采樣流量,為取得有代表性的煙塵樣品需等速采樣,相對(duì)誤差應(yīng)在 5%～10%之內(nèi),采樣嘴對(duì)準(zhǔn)氣流方向要求其偏差不得 ＞5°。由于采樣期間塵粒在濾筒上逐漸聚集,阻力不斷增加,需根據(jù)各測(cè)點(diǎn)排氣狀態(tài)參數(shù)即不同流速和采樣嘴直徑隨時(shí)調(diào)節(jié)等速采樣流量。即第一點(diǎn)采樣后將采樣槍按順序移到第二個(gè)采樣點(diǎn),同時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)流量至第二個(gè)采樣點(diǎn)所設(shè)置的等速采樣流量,依次類推,按順序在各點(diǎn)采樣,每點(diǎn)采樣時(shí)間視塵粒濃度而定。原則上每個(gè)測(cè)點(diǎn)斷面采樣次數(shù)不少于 3次,每點(diǎn)采樣時(shí)間不少于 2min,各采樣點(diǎn)時(shí)間應(yīng)相等。每次采樣結(jié)束時(shí),將采樣嘴背向氣流方向,切斷電源,用攝子輕輕取出濾筒,不要倒置,放入盒內(nèi),以免塵粒倒出。然后再測(cè)量一次采樣點(diǎn)流速,與采樣前的流速相比如相差 ＞20%,樣品作廢重新取樣。

3 煙塵測(cè)試后樣品的分析及數(shù)據(jù)處理

采樣后的濾筒放入烘箱在 105～110℃烘烤 1～2h,取出置于干燥器中冷卻到室溫。用萬分之一天平稱重。采樣前后濾筒重量之差,即為煙塵量。在數(shù)據(jù)處理中原始數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用有效數(shù)字表示,根據(jù)多次測(cè)定結(jié)果利用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法對(duì)可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除,保證結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。最后根據(jù)標(biāo)干煙氣流量和實(shí)測(cè)煙塵濃度、煙塵折算濃度、排放量公式等分別計(jì)算出多次測(cè)試結(jié)果的煙塵排放濃度和排放量,取其平均值。為環(huán)境監(jiān)測(cè)管理和政府決策提供科學(xué)有效的依據(jù)。

[1]于正然.煙塵煙氣測(cè)試實(shí)用技術(shù) [M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)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