火電廠低濃度煙塵監(jiān)測方法探討

為了進一步降低污染物排放，緩解霧霾天氣，火電企業(yè)已經(jīng)啟動對燃煤機組環(huán)保低排放的改造，改造后煙塵、二氧化硫及氮氧化物排放濃度分別小于5、35、50 mg/m3，滿足天然氣機組排放標(biāo)準(zhǔn)。目前江蘇省內(nèi)已完成2臺燃煤機組的升級改造，到2015年底，江蘇省內(nèi)共完成22臺機組的環(huán)保低排放改造。 
　　低排放對污染物總量減排做出巨大貢獻，但同時對環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)管提出了更高要求，尤其是低濃度煙塵的測量，傳統(tǒng)的濾筒稱重法測量煙塵濃度，由于測試排口煙道中煙氣溫度低、濕度大，在采集過程中經(jīng)常出現(xiàn)濾筒穿透、破損現(xiàn)象，以及在終計算煙塵濃度時發(fā)現(xiàn)煙塵濃度有失重及很不穩(wěn)定的現(xiàn)象，使測量的性很難得到保障。 
　　針對高濕度環(huán)境中低濃度煙塵濃度的測量，目前市場有濾膜稱重法、振蕩天平法的測試儀器，但這兩種方法的儀器均沒通過環(huán)保適用性檢測，檢測方法也不是國標(biāo)方法。鑒于對低濃度煙塵測試的需求，急需建立低濃度煙塵測試的新方法。 
　　煙塵測試方法原理： 
　　將煙塵采樣管由采樣孔插入煙道中，使采樣嘴置于測點上，正對氣流，按顆粒物等速采樣原理，即采樣嘴的吸氣速度與測點處氣流速度相等，抽取一定量的含塵氣體。根據(jù)采樣管濾筒上所捕集到的顆粒物量和同時抽取的氣體量，計算出排氣中顆粒物的濃度[1]。 
　　背景技術(shù)： 
　　現(xiàn)有的顆粒物采樣是通過將濾筒安裝在采樣槍的槍管中，采樣完成后，需要將濾筒從采樣槍的槍管中取出進行稱重，然后計算出顆粒物的濃度。由于將濾筒從采樣槍的槍管中取出的過程中采集的樣品會有增加或損耗現(xiàn)象，因此現(xiàn)有的顆粒物采樣計算得出的煙塵濃度率不高，尤其是低濃度及低濃度顆粒物采樣、分析過程中的誤差更大，嚴(yán)重影響顆粒物采樣的率。 
　　為此我們選擇幾種符合國標(biāo)方法的幾種儀器，通過對濾膜整體稱重采樣法、顆粒物采樣濾筒夾裝置（通過改造的采樣裝置，該裝置整體采用純鈦合金制造，且各部分可安裝、拆卸及整體稱重，具有整體重量輕、不易腐蝕、不易吸附、操作簡單的特點，能夠顆粒物采樣不會吸附其他物體，減少現(xiàn)場采樣誤差，提高顆粒物采樣的率，且對于低濃度及低低濃度顆粒物采集效果更好。）與現(xiàn)有國標(biāo)方法濾筒采樣進行比對，根據(jù)比對結(jié)果，對新方法的度進行評價，為下一步開展高濕度、低濃度煙塵測試提供技術(shù)支撐。 
　　目前通過改造采樣槍的方法已經(jīng)克服了高濕的煙塵采樣，可對于10 mg/m3以下的煙塵采樣沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的采樣方法，目前國內(nèi)外的比較可行的低濃度粉塵采樣儀器有SICK SHC502稱重法粉塵測量儀、嶗應(yīng)3012H-D型便攜式大流量低濃度等。 
　　對于幾種不同種方法作比對，首先對于試驗工況作個要求： 
　?。?）檢測期間，鍋爐負(fù)荷75%及以上并穩(wěn)定運行，大波動幅度不得過±5%。 
　?。?） 檢測期間，燃燒煤種、煤質(zhì)基本不變、燃料配比不變。 
　?。?）檢測期間，鍋爐沒有投油槍助燃、沒有吹灰和打焦。 
　　（4）檢測期間電除塵器基本正常穩(wěn)定投運，高壓供電系統(tǒng)、以及低壓控制系統(tǒng)基本正常穩(wěn)定運行。 
　?。?）檢測期間氣力輸灰系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 
　　（6）檢測期間，煙氣脫硫系統(tǒng)各子系統(tǒng)穩(wěn)定運行，吸收塔系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和除霧系統(tǒng)正常穩(wěn)定投運。 
　　于是，我們通過這兩種儀器，不同的采樣方法的對濕式電除塵的出口監(jiān)測，進行結(jié)果比對： 
　　此外，現(xiàn)場還通過雙層、單層膜，玻璃纖維濾膜，石英濾膜，聚四氟乙烯等材質(zhì)的濾膜進行采樣，結(jié)果都不是很。 
　　通過以上幾組數(shù)據(jù)進行分析比對，濾膜整體稱重采樣，煙塵濃度結(jié)果基本在一個較低的水平，由于濾膜的對高濕度的煙塵的捕集效率有限，結(jié)果采集煙塵濃度偏低，而通過改進濾筒加裝顆粒物采樣濾筒夾裝置，由于濾筒對高濕度的煙塵捕集效率都符合煙塵的采樣質(zhì)量要求，通過加裝顆粒物采樣濾筒夾裝置，減少了人為的采樣誤差，提高了煙塵的采樣精度。對于不同濃度的煙塵采樣，顆粒物采樣濾筒夾裝置都能達(dá)到穩(wěn)定較好的效果。