火电厂超低浓度烟尘监测方法探讨

宗叶平

（江苏省环境监测中心,南京 210036）

为了进一步降低污染物排放，缓解雾霾天气，全国火电企业已经启动对燃煤机组环保超低排放的改造，改造后烟尘、二氧化硫及氮氧化物排放浓度分别小于5、35、50 m g/m 3，满足天然气机组排放标准。目前江苏省内已完成2台燃煤机组的升级改造，到2015年底，江苏省内共完成22台机组的环保超低排放改造。

超低排放对污染物总量减排做出巨大贡献，但同时对环境监测与监管提出了更高要求，尤其是低浓度烟尘的测量，传统的滤筒称重法测量烟尘浓度，由于测试排口烟道中烟气温度低、湿度大，在采集过程中经常出现滤筒穿透、破损现象，以及在最终计算烟尘浓度时发现烟尘浓度有失重及很不稳定的现象，使测量的准确性很难得到保障。

针对高湿度环境中低浓度烟尘浓度的测量，目前市场有滤膜称重法、振荡天平法的测试仪器，但这两种方法的仪器均没通过环保适用性检测，检测方法也不是国标方法。鉴于对低浓度烟尘测试的需求，急需建立低浓度烟尘测试的新方法。

烟尘测试方法原理：

将烟尘采样管由采样孔插入烟道中，使采样嘴置于测点上，正对气流，按颗粒物等速采样原理，即采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等，抽取一定量的含尘气体。根据采样管滤筒上所捕集到的颗粒物量和同时抽取的气体量，计算出排气中颗粒物的浓度[1]。

背景技术：

现有的颗粒物采样是通过将滤筒安装在采样枪的枪管中，采样完成后，需要将滤筒从采样枪的枪管中取出进行称重，然后计算出颗粒物的浓度。由于将滤筒从采样枪的枪管中取出的过程中采集的样品会有增加或损耗现象，因此现有的颗粒物采样计算得出的烟尘浓度准确率不高，尤其是低浓度及超低浓度颗粒物采样、分析过程中的误差更大，严重影响颗粒物采样的准确率。

为此我们选择几种符合国标方法的几种仪器，通过对滤膜整体称重采样法、颗粒物采样滤筒夹装置（通过改造的采样装置，该装置整体采用纯钛合金制造，且各部分可安装、拆卸及整体称重，具有整体重量轻、不易腐蚀、不易吸附、操作简单的特点，能够保证颗粒物采样不会吸附其他物体，减少现场采样误差，提高颗粒物采样的精确率，且对于低浓度及超低超低浓度颗粒物采集效果更好。）与现有国标方法滤筒采样进行比对，根据比对结果，对新方法的准确度进行评价，为下一步开展高湿度、低浓度烟尘测试提供技术支撑。

目前通过改造采样枪的方法已经克服了高湿的烟尘采样，可对于10 m g/m 3以下的烟尘采样没有一个标准的采样方法，目前国内外的比较可行的低浓度粉尘采样仪器有SICK SHC502称重法粉尘测量仪、崂应3012H-D型便携式大流量低浓度等。

对于几种不同种方法作比对，首先对于试验工况作个要求：

（1）检测期间，锅炉负荷75%及以上并稳定运行，最大波动幅度不得超过±5%。

（2） 检测期间，燃烧煤种、煤质基本不变、燃料配比不变。

（3）检测期间，锅炉没有投油枪助燃、没有吹灰和打焦。

（4）检测期间电除尘器基本保证正常稳定投运，高压供电系统、以及低压控制系统基本正常稳定运行。

（5）检测期间气力输灰系统运行稳定可靠。

（6）检测期间，烟气脱硫系统各子系统稳定运行，吸收塔系统、喷淋系统和除雾系统正常稳定投运。

于是，我们通过这两种仪器，不同的采样方法的对湿式电除尘的出口监测，进行结果比对：

此外，现场还通过双层、单层膜，玻璃纤维滤膜，石英滤膜，聚四氟乙烯等材质的滤膜进行采样，结果都不是很理想。

通过以上几组数据进行分析比对，滤膜整体称重采样，烟尘浓度结果基本在一个较低的水平，由于滤膜的对高湿度的烟尘的捕集效率有限，结果采集烟尘浓度偏低，而通过改进滤筒加装颗粒物采样滤筒夹装置，由于滤筒对高湿度的烟尘捕集效率都符合烟尘的采样质量要求，通过加装颗粒物采样滤筒夹装置，减少了人为的采样误差，提高了烟尘的采样精度。对于不同浓度的烟尘采样，颗粒物采样滤筒夹装置都能达到稳定较好的效果。

[1]固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法[Z].国家环境保护总局，GB/T16157－1996.