污染源煙氣采樣方法分析

梅州市梅江區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 廣東梅州 514000

摘要：在現(xiàn)代煙塵的采樣過程中，常有煙道內(nèi)承擔(dān)壓力過大，而且還有煙氣采樣槍的阻力，抽氣泵功力小，導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)不出二氧化硫的結(jié)果，因?yàn)闊煔夂蜔焿m的采樣不同步，所以會(huì)導(dǎo)致煙氣排放量的計(jì)算有誤差。本文采用了改變了原有的煙氣采樣方法，新方法有著不需采樣槍，降低了成本，采樣設(shè)備簡(jiǎn)單，提高了工作效率，減小了測(cè)量誤差等的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：煙氣；采樣方法；工作效率

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，工業(yè)得到了快速的發(fā)展，但是隨之而來的環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重，人們對(duì)與如何治理工業(yè)排放的廢氣污染十分重視。在污染源進(jìn)行煙氣采樣進(jìn)行分析就是一個(gè)研究如何凈化廢氣的方法，現(xiàn)如今的煙氣采樣方法缺點(diǎn)較為突出，不能很好地應(yīng)用，我們有必要改變?cè)械姆椒ǎ捎酶玫男路椒?。下面就此進(jìn)行討論分析。

1污染源煙氣采樣方法分析

進(jìn)行固定污染源采樣時(shí)使用用自動(dòng)煙塵采樣儀，這個(gè)的步驟是預(yù)先測(cè)出壓力的含量和氣流速度等方面的參數(shù)，再測(cè)定廢氣。廢氣測(cè)定時(shí)，使用煙氣采樣槍，槍頭裝上濾筒過濾煙塵，氣溫較低時(shí)還要加熱，以防SO2、NO溶于冷凝水中產(chǎn)生誤差。而在實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到煙道內(nèi)負(fù)壓過大，再加上煙氣采樣槍的阻力，抽氣泵功力太小，從而出現(xiàn)SO2測(cè)不出的情況。因此，我們往往不用采樣槍，而是直接將膠管放入煙道內(nèi)。這樣，大多數(shù)情況下SO2都能測(cè)出。但是由于沒有了濾筒的過濾作用，煙塵水份極易進(jìn)入電極中，從而討論污染了電極，減少了電極的使用壽命，增大了測(cè)量誤差。目前煙氣測(cè)量的步驟是：先測(cè)出SO2、NO、含氧量后，再進(jìn)行煙塵的測(cè)量，也就是說煙氣和煙塵采樣不同步。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問題：計(jì)算煙氣排放量用的標(biāo)干流量是采集煙塵時(shí)的標(biāo)干流量，而不是采集煙氣時(shí)的標(biāo)干流量，這兩個(gè)標(biāo)干流量不一定相同，因此煙氣排放量的計(jì)算將產(chǎn)生誤差。為解決這一問題，本文提出了改變煙氣的采樣方法。具體采樣位置如圖1所示。

圖1 應(yīng)用3012H自動(dòng)煙塵采樣儀采樣示意圖

1—熱電偶或熱電阻溫度計(jì)；2—皮托管；3—采樣管；

4—干燥器；5—微壓傳感器；

6—壓力傳感器；7—溫度傳感器；8—流量傳感器；

9—流量調(diào)節(jié)裝置；10—抽氣泵；

11—微處理系統(tǒng)；12—改變后的采樣位置

該方法的基本原理是：在煙氣經(jīng)過濾筒過濾除塵、除濕后，進(jìn)入主機(jī)測(cè)定流量等參數(shù)后排出，在排出口處測(cè)定煙氣各成份的濃度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：1.當(dāng)煙道內(nèi)的靜壓很大時(shí)，由于煙塵采樣泵的功力足夠大，仍然能夠采集到干凈的煙氣，不會(huì)產(chǎn)生電極污染，提高了電極的使用壽命，SO2始終能夠測(cè)出；2.煙氣的采集與煙塵同步，因此采集到的廢氣標(biāo)干流量就是煙氣中SO2、NO的標(biāo)干流量，不存在煙氣SO2、NO排放量計(jì)算誤差的問題；3.由于煙氣與煙塵同時(shí)采集，節(jié)約了測(cè)量時(shí)間，提高了工作效率。該方法的缺點(diǎn)可能是：由于沒有加熱，煙氣在抽出煙道后因?yàn)闇囟认陆禃?huì)產(chǎn)生少部分液態(tài)水，少量SO2等被吸附，同時(shí)煙氣需要經(jīng)過干燥器和主機(jī)，可能也會(huì)有很少量的SO2等被吸附，使得SO2等值偏底。但是這一煙氣采樣方法產(chǎn)生的誤差仍然低于目前的煙氣采樣方法。為證實(shí)這一問題，做如下實(shí)驗(yàn)。

目前的煙氣采樣示意圖

目前的煙氣采樣是：煙氣經(jīng)過過濾除塵和加熱后，經(jīng)軟管抽至主機(jī)，再由各種電極進(jìn)行分析。煙氣進(jìn)行加熱是為了防止煙氣中的水冷凝吸收SO2、NO等。但在實(shí)際采樣過程中，存在以下問題：煙氣從A點(diǎn)到B點(diǎn)有一段距離，仍然會(huì)出現(xiàn)冷凝?，F(xiàn)在假設(shè)A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為5米（通常為煙塵采樣時(shí)橡膠管的長(zhǎng)度，現(xiàn)場(chǎng)條件不允許軟管太短。）軟管內(nèi)徑為5毫米，煙氣采樣速度為1升/分鐘（通常為電極分析時(shí)，對(duì)煙氣流速的要求）。那么煙氣由A點(diǎn)到B點(diǎn)（即主機(jī)電極）的時(shí)間是5*（0.005/2）2*3.14*1000*60=T T=5.9（秒）

現(xiàn)在煙塵的采樣時(shí)間：假設(shè)橡膠管的長(zhǎng)度也為5米，采樣的速度為5米/秒（煙塵采樣時(shí)，對(duì)煙氣流速的最低要求）那么煙氣從煙道到主機(jī)的時(shí)間是5/5=1（秒）。也就是說煙氣受到冷凝的時(shí)間更短，因此產(chǎn)生的冷凝水也更少，SO2、NO等被吸收的更少。

比較以上兩種煙氣的采樣過程可以得出結(jié)論：它們的共同點(diǎn)是煙氣都經(jīng)過過濾，是干凈的；不同點(diǎn)是第一種方法煙氣在進(jìn)入電極之前，經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間，更易發(fā)生冷凝現(xiàn)象，SO2、NO等更易被吸收，同時(shí)煙氣沒有經(jīng)過干燥，煙氣中的水分進(jìn)入電極干擾分析。第二種方法的特點(diǎn)是：煙氣迅速進(jìn)入電極，受到冷凝的時(shí)間很短，產(chǎn)生的冷凝水很少，因此被吸收的SO2、NO量就更少，同時(shí)煙氣經(jīng)硅膠干燥后，煙氣是清潔和干燥的，減小了電極分析的誤差，電極受到的污染較小，使用壽命較長(zhǎng)。

下面的幾組數(shù)據(jù)為同時(shí)使用以上兩種方法測(cè)得的SO2、NO對(duì)比情況。

選擇三種除塵設(shè)施，即靜電除塵、水膜除塵、布袋除塵。測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：

表1 水泥廠煙氣數(shù)據(jù)（布袋除塵）

表2 熱電廠煙氣數(shù)據(jù)（水膜除塵）

表3 熱電廠煙氣數(shù)據(jù)（靜電除塵）

從表中數(shù)據(jù)可以看出，第二種方法測(cè)得的數(shù)據(jù)平均值均略高，說明SO2、NO被吸收的較少。

2結(jié)語

綜上所述，改變了采樣的順序之后，使煙氣和煙塵的測(cè)定可以同時(shí)進(jìn)行，該方法有著設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，節(jié)省采樣時(shí)間，提高工作效率，提高電極的使用壽命，減小測(cè)量產(chǎn)生的誤差等從多的優(yōu)點(diǎn)。我們應(yīng)該積極采用新方法，更好地對(duì)污染源煙氣采樣，從而更好地治理廢氣污染問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法：第四版[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社：356.

[2] 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測(cè)實(shí)用手冊(cè)：鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）：第一版[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社：785.