天津市火電廠鍋爐排放大氣污染物監(jiān)測(cè)中濕度問題的解決方法

于　洋,李　巍,孫國(guó)鼐　　　?。ㄌ旖蚴协h(huán)境監(jiān)測(cè)中心,天津300191）

天津市火電廠鍋爐排放大氣污染物監(jiān)測(cè)中濕度問題的解決方法

于洋,李巍,孫國(guó)鼐
（天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,天津300191）

隨著天津市空氣質(zhì)量的不斷改善,廢氣治理技術(shù)的不斷發(fā)展，廢氣排污系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和廢氣污染物存在的狀態(tài)越加復(fù)雜，給廢氣監(jiān)測(cè)工作增加了難度。分析了鍋爐現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中存在的主要問題，并就這些問題提出有效的解決方法。

環(huán)境監(jiān)測(cè)；鍋爐；大氣污染物；問題；解決方法

隨著我市藍(lán)天工程的實(shí)施，大氣中煙塵、二氧化硫的污染濃度明顯下降，我市環(huán)境空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)?；痣姀S鍋爐排放的大氣污染物仍然是環(huán)境空氣質(zhì)量好壞的主要決定因素，先進(jìn)的廢氣治理技術(shù)的應(yīng)用，有效地提高氣態(tài)污染物的去除效率，減少了排入大氣環(huán)境的絕對(duì)量，取得了實(shí)質(zhì)性的效果，隨之而生的便是廢氣排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和廢氣污染物存在狀態(tài)的變化，為廢氣排放的監(jiān)測(cè)工作增添了新的課題和增加了新的難度。調(diào)查結(jié)果表明，在高濕度環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠鍋爐廢氣排放實(shí)施有效監(jiān)測(cè)，并確保監(jiān)測(cè)結(jié)果精度符合監(jiān)測(cè)目標(biāo)要求，是電廠鍋爐廢氣排放源監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)，應(yīng)引起相關(guān)部門的高度重視。

1　　煙氣濕度對(duì)測(cè)試的影響

火力發(fā)電廠是我市環(huán)境監(jiān)控中最重要的排放點(diǎn)源。隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223－2011）》標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，燃煤鍋爐須執(zhí)行煙塵排放低于30mg/m3、氮氧化物排放低于100mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行煙塵排放低于20mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物100mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，我市采用的電廠脫硫裝置均應(yīng)用了脫硫塔技術(shù)，使脫硫塔工作效率得到了顯著提高，但該種技術(shù)也帶來了新的問題，即，排放的煙氣具有較高濕度，給監(jiān)測(cè)工作帶來了新的挑戰(zhàn)。一方面，濕煙氣會(huì)引起玻璃纖維濾筒潮濕，增加采煙塵采樣系統(tǒng)的阻力，當(dāng)該阻力增大到某一值后，無法確保煙塵采集速度的穩(wěn)定性，而且采集儀器高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)增加采樣過程中斷機(jī)率。與此同時(shí)，濾筒也容易出現(xiàn)濕爛、破裂現(xiàn)象。另一方面，當(dāng)煙氣從較高的煙道出抽出，溫度一旦適宜就會(huì)凝結(jié)成水，其中的SO2融入到水中形成揮發(fā)性較弱的硫酸而被分離，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)低于實(shí)際數(shù)值。

2　　對(duì)策

對(duì)鍋爐實(shí)施監(jiān)測(cè)時(shí)，采樣槍是監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的重要設(shè)備，因此，對(duì)采樣槍的工作方式加以優(yōu)化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，可在一定程度上減小高濕氣體給氣態(tài)、固態(tài)污染物監(jiān)測(cè)精度的干擾。

為避免采集煙塵在低溫高濕的環(huán)境中進(jìn)行，可使用剛玉濾筒替代之前的玻璃纖維濾筒。研究表明，使用剛玉濾筒可有效避免濾筒潮濕引起的多種問題。不過處理剛玉濾筒前期殘留物時(shí)具有較大難度，進(jìn)行循環(huán)利用操作時(shí)會(huì)因阻塞濾筒而報(bào)廢。同時(shí)，使用采樣槍與濾筒時(shí)密封性較差，考慮到投入成本比較高等諸多因素，大大降低了剛玉濾筒實(shí)際使用機(jī)率。在濾筒位置使用恒溫加熱的取樣管，即，將溫度控制在120℃的溫度之上，可確保濾筒干燥。經(jīng)測(cè)試該種取樣管獲得了滿意的效果，但需要適當(dāng)增加取樣管的體積與重量。

在濕度較高的環(huán)境中對(duì)容易水的氣態(tài)污染物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通常采用高溫加熱或制冷脫水的方法與處理煙氣。當(dāng)采用制冷脫水法時(shí)，使用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制冷效率并不顯著，容易引起水與氣分離的效率的降低，而且脫水不徹底。當(dāng)水與氣分離以及殘留水蒸氣會(huì)將一部分污染物帶走，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值之間存在較大偏差，引起檢測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確。當(dāng)采用高溫加熱法加熱待測(cè)煙氣時(shí)，對(duì)導(dǎo)氣管的保溫效果要求較高，引起導(dǎo)氣管重量與體積的增加，給經(jīng)常進(jìn)行高空測(cè)試帶來諸多不便，而且這樣的要求實(shí)現(xiàn)難度非常之大，所以，需要對(duì)以空氣為介質(zhì)的傳統(tǒng)制冷裝置加以改造，使用防凍液作為制冷介質(zhì)。而且制冷劑具有較穩(wěn)定的熱穩(wěn)定性，當(dāng)高溫?zé)煔饨?jīng)過處于防凍液中的管路時(shí)防凍液溫度變化較小，顯著提高了制冷效果，煙氣冷凝后脫水效果更加明顯。同時(shí)，防凍液的冰點(diǎn)在零下40℃，因此，當(dāng)將半導(dǎo)體制冷裝置的冷卻溫度設(shè)置在0℃時(shí)并不會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。

3　　總結(jié)

就目前環(huán)境監(jiān)測(cè)來看，廢氣排放監(jiān)測(cè)的復(fù)雜程度越來越大，然而監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的更新速度則相對(duì)緩慢，監(jiān)測(cè)儀器的研發(fā)步伐比較滯后，監(jiān)測(cè)手段無法滿足當(dāng)今環(huán)境監(jiān)測(cè)的需要。因此，相關(guān)部門應(yīng)積極開展專用監(jiān)測(cè)儀器以及監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究活動(dòng)，尋找更加優(yōu)異的方法，探索更加先進(jìn)的監(jiān)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)高鍋爐排放廢氣的監(jiān)測(cè)水平，尤其監(jiān)測(cè)儀器的發(fā)展在滿足監(jiān)測(cè)工作需要的同時(shí)，還應(yīng)確保工作的穩(wěn)定性以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，尤其對(duì)特殊環(huán)境的適應(yīng)，以滿足未來環(huán)境監(jiān)測(cè)工作發(fā)展的需要。

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