摘要：隨著人們的物質(zhì)生活條件的改善,環(huán)境意識的提高, “節(jié)能減排”和“低碳環(huán)保”深入人心，人民群眾愈加關(guān)注自身的生存環(huán)境，如今大氣污染問題已經(jīng)引起公眾的普遍關(guān)注，造成城市大氣污染70%的負荷來自鍋爐燃煤。本文針對鍋爐煙塵監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)進行簡要的介紹。

關(guān)鍵詞：鍋爐煙氣；采樣

一、濾筒的準備

濾筒是一種捕集率高、阻力小、便于放入煙道內(nèi)采樣的捕塵裝置，由玻璃纖維濾筒和剛玉筒兩種。下面著重對我們常用的玻璃纖維濾筒進行介紹。玻璃纖維濾筒由超細玻璃纖維制成，對于0.5um以上的塵粒的捕集效率達99.9%以上。適用于500℃以下的煙氣采集。濾筒準備時需要進行認真的篩選，濾筒應(yīng)采用玻璃纖維濾筒，太薄，太厚及厚薄不均勻的要剔除，這是因為筒壁致密不均勻，筒壁表面稀疏的濾筒在測量和稱重時容易部分掉落；筒壁太薄，強度太低，監(jiān)測過程中容易破裂；筒壁太厚，采樣阻力較大，影響塵粒吸入。監(jiān)測過程中，還必須有空白濾筒的全程伴隨，作為該批濾筒的誤差校正。應(yīng)將檢驗合格的濾筒在105-110℃的烘箱內(nèi)烘烤1小時，取出置于干燥箱內(nèi)，冷卻至室溫。用萬分之一的天平稱量恒重后（兩次重量之差不超過0.5mg),當(dāng)濾筒在400℃以上高溫排氣中使用時，為了減少濾筒本身減重，應(yīng)預(yù)先在400℃高溫箱中烘烤1小時，然后放入干燥器中，冷卻至室溫，稱量至恒重。

二、儀器性能的檢查

采樣前，應(yīng)檢查儀器的各項功能是否正常，干燥器中的硅膠是否失效，如果煙氣的含濕量較大或采樣時間較長，應(yīng)另外準備備用的硅膠干燥劑。氣密性在采樣過程中直接影響氣流的動壓/靜壓，從而對采樣流速、采樣體積有很大的影響，連接好儀器，選用等速流量采樣，用手指壓住進氣端口，如泵的聲音突然加大，松手后恢復(fù)正常，則氣密性正常。

三、監(jiān)測位置與采樣點的選擇

為取得具有代表性樣品，要盡可能的將采樣位置放在煙囪或地面管道氣流平穩(wěn)的管段中，采樣位置應(yīng)設(shè)在距煙道的彎頭、閥門和變徑下游方向不小于6倍直徑和距上述部件上游方相不小于3倍直徑處。但是，在實際的監(jiān)測中，采樣斷面并不都是理想的，有時還需要考慮到采樣安全、采樣人員所處的工作環(huán)境、勞動強度等問題進行綜合分析，但采樣斷面與彎頭的距離至少是煙道直徑的1.5倍處，采樣斷面的氣流最好在5m/s以上。

采樣點數(shù)量的多少主要取決于煙道采樣斷面截面積的大小，也與斷面處煙氣流動的分布狀態(tài)是否均勻有關(guān)。對于圓形煙道是把煙道斷面分成一定數(shù)量的同心等面積圓環(huán)來確定采樣點的位置和數(shù)量；而方形或矩形煙道，則將煙道斷面分成適量的等面積小塊，各塊中心即為測點。當(dāng)采樣斷面遠離彎頭、閥門和變徑管時，斷面測出的煙氣流速和塵粒分布是比較均勻的，這時可是適當(dāng)較少測點數(shù)量；但有時由于采樣現(xiàn)場的限制，找不到理想的斷面，不得不在距離彎頭、變徑管較近的位置選擇斷面，此斷面出的煙氣流動狀態(tài)通常是不均勻的，甚至比較紊亂，這種情況應(yīng)當(dāng)增加采樣點數(shù)量。

還應(yīng)注意下列情況：

1、濕式除塵器。要將采樣位置設(shè)在垂直管段，并盡可能遠離除塵器，以防濕式除塵器中的污水隨著煙氣進入采樣器，堵塞采樣嘴，污染采樣探頭。

2、干式除塵器。要優(yōu)先考慮將采樣位置設(shè)在引風(fēng)機與除塵器的負壓管段上，主要防止引風(fēng)機及風(fēng)門調(diào)節(jié)器裝置處漏風(fēng)，加大空氣過剩指數(shù)。

3、對于氣態(tài)污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規(guī)定限制，但應(yīng)避開渦流區(qū)。

4、要特別注意積層厚度對流量的影響，盡量清除積層厚度。

四、預(yù)測流速、選擇采樣嘴

為了從煙道得到有代表性的煙塵樣品，須等速采樣，即氣體進入采樣嘴的速度和采樣點位的煙氣流速相等。采樣速度大于或小于采樣點的氣流速度都將使采樣結(jié)果產(chǎn)生偏差。維持等速采樣的方法是測定煙氣流速的同時進行等速跟蹤采樣。在事先根據(jù)煙道的形狀，煙道的尺寸（壁厚，內(nèi)控尺寸，采樣孔長）測量確定的采樣點上依次測量各點的流速，測量完畢后根據(jù)各點的平均流速由煙塵采樣器自動計算選擇合適的采樣嘴，也可以手動選擇采樣嘴，但采樣嘴的大小選擇原則是“高流速小采樣嘴，低流速大采樣嘴”。如果在高流速的的煙道中采樣時使用大的采樣嘴，會產(chǎn)生等速跟蹤精度差的問題，甚至導(dǎo)致采樣泵符合過高而損壞；相反，在低流速的煙道中采樣時采用小的采樣嘴，會使采樣流量太小而不能抽取足夠的采樣體積，降低測量結(jié)果的準確度。

五、濕度的測量

煙氣的濕度測量有重量法、冷凝法和干濕球法等方法。現(xiàn)我們使用的儀器煙塵采樣器多采用干濕球法，此方法使氣體在一定的速度下流經(jīng)干、濕球溫度計。根據(jù)干濕球溫度計和測點處的排氣壓力，計算出排氣的水分含量，當(dāng)干濕球溫度計穩(wěn)定后，記錄干濕球的溫度。

測量濕度的過程中應(yīng)注意以下問題：

1、應(yīng)清除孔中的積灰，當(dāng)采樣管插入煙道中心位置時，封閉采樣孔。

2、當(dāng)被測氣體溫度較高時，導(dǎo)致濕球溫度升至100℃，這時濕球溫度不再受氣體濕度的影響，因此不能再用干濕球法測量這種狀態(tài)下的氣體濕度。

3、當(dāng)濕球水分蒸發(fā)殆盡后，必須給濕球補充水分后再進行測量。

六、采樣

由于煙氣傳感器存在零漂移，因此測量前先進行煙氣校準，校準后，連接好煙塵采樣儀各部分氣路，在采樣管中裝入已稱量的濾筒，換上已選好的采樣嘴。將采樣管反氣流方向插入煙道，封閉測孔，當(dāng)儀器進入采樣狀態(tài)后，翻轉(zhuǎn)采樣嘴對準氣流方向。此時與氣流方向的偏差不得〉5。，完成第一個采樣點的采樣后，按預(yù)先在采樣器上作出的標識在水平方向上移至第二個采樣點，使采樣嘴對準氣流方向，將煙氣采樣管置于待測管道中，以此法直至完成此樣品的監(jiān)測。

采樣過程中應(yīng)注意的問題：

1、在鍋爐煙塵監(jiān)測采樣前，首先應(yīng)當(dāng)保證鍋爐設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和工況負荷的穩(wěn)定性，在確定煙塵采樣儀處于良好狀態(tài)后進行，國家標準GB5468-91《鍋爐煙氣監(jiān)測方法》中規(guī)定在進行鍋爐煙氣監(jiān)測時，必須進行鍋爐出力的測試，因為它不僅決定了煙塵測試結(jié)果的準確性，還決定了煙塵測定結(jié)果的有效性（GB5468-91規(guī)定的的煙塵測試時，鍋爐的最低負荷率為70%），鍋爐的負荷率與監(jiān)測期間的耗煤量有關(guān)，而鍋爐燃煤產(chǎn)生的煤氣量、空氣過剩系也與耗煤量有關(guān)，又因為煙氣量和空氣過量系數(shù)可以現(xiàn)場測試，故可以用煙氣量和空氣過剩系數(shù)計算監(jiān)測期間的耗煤量，從而計算鍋爐負荷率。

2、由于監(jiān)測現(xiàn)場的條件限制，當(dāng)監(jiān)測斷面選在風(fēng)機前吸入式管道中時，由于強勁的引風(fēng)在在煙道內(nèi)很高的負壓，使得靜壓為負，全壓可能為負或正；當(dāng)監(jiān)測斷面選在風(fēng)機后的壓入式煙道中時，靜壓為正值，但由于煙道后部較高的煙囪產(chǎn)生的負壓使得風(fēng)機至煙囪之間的煙道靜壓和負壓大都為負值。如果在采樣結(jié)束前沒有及時將采樣管從煙道中取出，在煙道的負壓下，濾筒中的塵粒會被倒吸入煙道中。因此，應(yīng)進行如下操作：將采樣管插入煙道中，對距離采樣孔最遠的采樣點逐個向內(nèi)進行監(jiān)測，采樣結(jié)束的同時，從煙道中迅速取出采樣管。

3、煙溫的漂移

在我們開始對煙塵采樣時，如果發(fā)現(xiàn)煙氣溫度有很明顯的向上漂移增高現(xiàn)象，此時，鍋爐系統(tǒng)正處于升溫階段，工況尚不穩(wěn)定；如果在測試過程中，出現(xiàn)煙溫向下滑落降低現(xiàn)象，可能是爐排停止推進輸煤造成。出現(xiàn)上述兩種情況，應(yīng)當(dāng)停止采樣，待鍋爐運行正常穩(wěn)定后再進行。

4、煙氣含氧量偏高

煙塵采樣中，出現(xiàn)含氧量偏高甚至很高的現(xiàn)象，是由于鍋爐系統(tǒng)的除塵凈化器和鍋爐尾部的煙道密封不嚴造成的，或者是鍋爐系統(tǒng)的引風(fēng)量大而輸煤量小，不匹配造成的。應(yīng)當(dāng)對鍋爐系統(tǒng)進行堵漏維修，調(diào)整鍋爐運行狀況，使鍋爐系統(tǒng)運行正常。

5、風(fēng)量偏低

一些年久缺修的鍋爐，由于引風(fēng)機的磨損，煙道風(fēng)量會降低很多，鍋爐處在低負荷狀態(tài)下運行。但是，如果鍋爐的使用時間比較短，而在采樣中發(fā)現(xiàn)風(fēng)量嚴重偏低（一般情況下，鍋爐每1噸/小時蒸發(fā)量產(chǎn)生的標態(tài)煙氣風(fēng)量為2500～3000M3/h,則可能是鍋爐用戶有意將引風(fēng)機風(fēng)量關(guān)閉過大造成，把引風(fēng)機調(diào)整正常后再采樣。

七、采樣的質(zhì)量保證

1、采樣前對采樣儀器進行全面檢查，并進行系統(tǒng)檢漏實驗。

2、監(jiān)測采樣應(yīng)當(dāng)在鍋爐運行穩(wěn)定狀態(tài)下進行，并有專人負責(zé)對工況的監(jiān)督。

3、打開煙道的采樣孔，清除孔中的積灰。

4、采樣嘴不得與煙道壁捧碰撞，以免造成煙道壁上附著的煙塵吸入濾筒中和采樣嘴變形。

5、濾筒要用鑷子小心取放并輕輕敲打前彎管，用細毛刷將附著在前彎管內(nèi)的塵粒刷到濾筒中，將濾筒用紙包好，妥善保存。

6、采樣后再測量一次采樣點的流速，與采樣前的流速相比，相差如大于20%，則樣品作廢，重新采樣。

7、每個斷面采樣次數(shù)不得小于3次，每個測點連續(xù)采樣時間不得小于3分鐘，取其平均值；當(dāng)煙氣流速低或含塵濃度低時，可以使用較長的時間采樣；反之則可以采用較短時間采樣。

以上簡單介紹了煙塵監(jiān)測過程的步驟和在監(jiān)測過程中容易遇到的問題和解決的方法。鍋爐煙氣監(jiān)測是環(huán)保部門最基本的監(jiān)測內(nèi)容，但由于鍋爐種類眾多、實際現(xiàn)場情況復(fù)雜，我們應(yīng)針對各種情況，依據(jù)《鍋爐煙氣監(jiān)測方法》的標準、分重點選擇性對待，排除鍋爐煙氣監(jiān)測中的各種干擾因素，保證檢測結(jié)果的正確性、準確性、科學(xué)性。

作者簡介：張濤（1977－），男，從事環(huán)境監(jiān)測工作。

參考文獻：

[1]空氣和廢氣監(jiān)測分析方法編寫組.空氣和廢氣檢測分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990.

[2]劉星，薛銳.鍋爐煙塵測試中鍋爐符合率的計算方法[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2001，（1）：38-39

[3]GB/T5468-91，鍋爐煙塵測試方法[S].

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