鄒凇宇，劉含笑，方小偉，陳 黎，郭 瀅，何德源

(1.神華國(guó)能哈密電廠，哈密 839000；2.浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，浙江 諸暨 311800)

燃煤電廠PM2.5重量法(PM-10、DGI)實(shí)測(cè)案例及方法總結(jié)

鄒凇宇1，劉含笑2，方小偉2，陳 黎2，郭 瀅2，何德源2

(1.神華國(guó)能哈密電廠，哈密 839000；2.浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800)

采用重量法PM2.5測(cè)試儀器(PM-10、DGI)對(duì)燃煤電廠開展工程實(shí)測(cè)，并對(duì)測(cè)試技術(shù)和方法進(jìn)行歸納、總結(jié)，為制訂我國(guó)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的提供參考。

燃煤電廠；PM2.5；固定源測(cè)試方法；PM-10；DGI

對(duì)于固定污染源，尤其是燃煤電廠的PM2.5(一次顆粒物)測(cè)試來說，檢測(cè)儀器主要為美國(guó)或歐洲進(jìn)口，按照原理不同大致可分三種方法：重量法、電荷法、光學(xué)法[1-7]。固定污染源的PM2.5(一次顆粒物)測(cè)試，國(guó)內(nèi)在2016年6月發(fā)布的《火電廠煙氣中細(xì)顆粒物(PM2.5)測(cè)試技術(shù)規(guī)范 重量法》(DL/T 1520-2016) ，美國(guó)的EPA method 201A、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 23210:2009和ISO/DIS 13271:2011、日本的JIS K 0302等測(cè)試方法均以重量法作為標(biāo)準(zhǔn)。重量法是在煙道內(nèi)等速采樣，然后用沖擊板或旋風(fēng)子分離空氣動(dòng)力學(xué)直徑大于2.5 μm的顆粒物，PM2.5則由濾膜或沖擊板捕集，然后進(jìn)行干燥稱重。屬于這一類的測(cè)試儀器有WY型沖擊式塵粒分級(jí)儀、DEKATI PM-10撞擊器、DLPI(Dekati Low Pressure Impactor 低壓撞擊器)等。這種方法較為直觀可靠，可以作為驗(yàn)證其它方法是否準(zhǔn)確的標(biāo)桿，但在煙塵濃度較低時(shí)，該方法需要的采樣時(shí)間較長(zhǎng)，且人工稱重程序比較繁瑣費(fèi)時(shí)。

本文依托國(guó)家863計(jì)劃課題(2013AA065002)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0203704)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0209107)等，基于原有研究基礎(chǔ)[8-15]，采用重量法PM2.5測(cè)試儀器(PM-10、DGI)對(duì)燃煤電廠開展工程實(shí)測(cè)，并對(duì)測(cè)試技術(shù)和方法進(jìn)行歸納、總結(jié)，旨在探索一種科學(xué)合理的PM2.5工程測(cè)試技術(shù)和方法，為制訂我國(guó)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的提供參考。

1 主要測(cè)試儀器

為便于對(duì)比，本實(shí)驗(yàn)均采用Dekati公司生產(chǎn)的兩種PM2.5測(cè)試儀器，PM-10、DGI，兩種儀器結(jié)構(gòu)及原理圖分別如圖1～圖2所示。PM-10、DGI都是采用撞擊法對(duì)不同粒徑的顆粒物進(jìn)行分級(jí)收集。PM-10撞擊器分為3級(jí)，DGI撞擊器分為4級(jí)，該兩種撞擊器收集到顆粒后通過稱重法確定顆粒物的濃度。

圖1 PM-10撞擊器及工作原理

圖2 DGI撞擊器及工作原理

2 測(cè)試系統(tǒng)

測(cè)試系統(tǒng)如圖3、圖4所示。采樣槍及撞擊器本體均加熱至120℃，并采用嶗應(yīng)采樣泵進(jìn)行抽氣采樣，PM-10可抽氣10L/min或30L/min，DGI可抽氣30L/min。

圖3 PM-10測(cè)試系統(tǒng)示意圖

圖4 DGI測(cè)試系統(tǒng)示意圖

3 工程實(shí)測(cè)

圖5 測(cè)試結(jié)果對(duì)比

為研究不同測(cè)試儀器間的性能差異，對(duì)比DGI(70 L/min)與PM-10(30 L/min、10L/min)測(cè)試結(jié)果，如圖5所示，對(duì)于 PM2.5來說，重量法(DGI、PM-10)測(cè)試結(jié)果較為接近。

針對(duì)WESP出口低濃度工況進(jìn)行測(cè)試，將稱重結(jié)果同之前ELPI測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，比較結(jié)果如圖6所示，測(cè)試工況條件如表2所示。PM-10測(cè)試結(jié)果與ELPI測(cè)試結(jié)果相近，雖然略有不同，一方面是因?yàn)閮纱螠y(cè)試工況條件不同，如表1所示；另一方面是因?yàn)镋LPI測(cè)試質(zhì)量濃度結(jié)果是經(jīng)換算得到的，煤灰顆粒真密度值取2g/cm3(文獻(xiàn)值：1.9～2.9 g/cm3)。

圖6 測(cè)試結(jié)果對(duì)比

表1 測(cè)試工況條件

4 工程實(shí)測(cè)

1)重量法是國(guó)內(nèi)外PM2.5測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，PM-10、DGI等重量法測(cè)試儀器的測(cè)試結(jié)果重復(fù)性較好，雖采樣時(shí)間較長(zhǎng)、人工稱重程序較繁瑣，仍應(yīng)作為工程實(shí)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法推薦使用。

2)DGI(70 L/min)與PM-10(30 L/min、10L/min)測(cè)試結(jié)果差別不大，根據(jù)ESP、WFGD和WESP出口實(shí)際煙塵濃度，建議ESP、WFGD出口可采用PM-10(30 L/min、10L/min)，而WESP后煙氣測(cè)試采用DGI(70 L/min)。

[1] 中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì). 燃煤電廠煙氣超低排放技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2015.

[2] ISO 23210:2009 Stationary source emissions - Determination of PM10/PM2,5 mass concentration in flue gas - Measurement at low concentrations by use of impactors[S].2009.

[3] ISO 13271:2012 Stationary source emissions - Determination of PM10/PM2,5 mass concentration in flue gas - Measurement at higher concentrations by use of virtual impactors[S]. 2012.

[4] 呂 陽,徐立大,劉 凡.虛擬沖擊器的研究進(jìn)展[J].衛(wèi)生研究，2001,30(2): 125-127.

[5] 莫 華,朱法華,王 圣.火電行業(yè)大氣污染物排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)及減排對(duì)策[J]. 中國(guó)電力, 2013, 46(8) :1-6.

[6] 寧愛民, 文軍浩, 鄭德智, 等. PM2.5監(jiān)測(cè)技術(shù)及其比對(duì)測(cè)試研究進(jìn)展[J].計(jì)測(cè)技術(shù), 2013, 33(4): 11-14.

[7] 王 圣,朱法華,王慧敏,等. 2011.基于實(shí)測(cè)的燃煤電廠細(xì)顆粒物排放特性分析與研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 31(3): 630 -635.

[8] 姚宇平.大氣及固定發(fā)生源煙氣中PM2.5的測(cè)試方法[C]. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì):十五屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集. [出版地不祥]：[出版社不祥],2013.

[9] 劉含笑，姚宇平，酈建國(guó)，等. 燃煤煙氣的PM2.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)研究[C].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì):第十五屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.[出版地不祥]：[出版社不祥],2013.

[8] 朱少平,劉含笑. WESP后PM2.5測(cè)試方法研究[J].當(dāng)代環(huán)保, 2013,32(14):71-75.

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[10] 劉含笑, 姚宇平, 酈建國(guó), 等. PM2.5團(tuán)聚測(cè)試技術(shù)及其研究進(jìn)展[J].電力與能源,2013 (4)：118-123.

[11] 劉含笑，朱少平，姚宇平，等. 電荷法測(cè)試WESP進(jìn)出口煙氣中PM2.5的試驗(yàn)研究[J].中國(guó)電力, 2014,47(12)：37-41.

[12] 劉含笑, 姚宇平,酈建國(guó), 等. 一種集成式PM2.5采樣槍：中國(guó)，201710049662.1[P].2017-06-09.

[13] 劉含笑, 姚宇平, 朱少平, 等. PM2.5重量法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)研究[J].電力與能源, 2014.35 (5)：572-575.

(本文文獻(xiàn)格式：鄒凇宇，劉含笑，方小偉，等.燃煤電廠PM2.5重量法(PM-10、DGI)實(shí)測(cè)案例及方法總結(jié)[J].山東化工，2017，46(20)：70-71.)

TheMethodsSummaryandTestCasesforPM2.5GravimetricMethods(PM-10、DGI)ofCoal-firedPowerPlant

ZouSongyu1,LiuHanxiao2,FangXiaowei2,ChenLi2,GuoYing2,HeDeyuan2

(1.Shenhua Guoneng Hami Coal-fired power plant, Hami 839000, China; 2.Zhejiang Feida Environmental Science amp; Technology Co., Ltd, Zhejiang 311800, China)

The PM2.5 Emission of coal-fired power plant was tested by PM2.5 gravimetric method (PM-10、DGI), and the testing technology and methods were summarized, which can provide certain reference for the selection of standard test method in our country.

coal-fired power plant; PM2.5; stationary emission; test method;PM-10；DGI

2017-07-27

X831

A

1008-021X(2017)20-0070-02