燃煤電廠PM2.5重量法(PM-10、DGI)實測案例及方法總結

鄒凇宇，劉含笑，方小偉，陳 黎，郭 瀅，何德源

(1.神華國能哈密電廠，哈密 839000；2.浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，浙江 諸暨 311800)

燃煤電廠PM2.5重量法(PM-10、DGI)實測案例及方法總結

鄒凇宇1，劉含笑2，方小偉2，陳 黎2，郭 瀅2，何德源2

(1.神華國能哈密電廠，哈密 839000；2.浙江菲達環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800)

采用重量法PM2.5測試儀器(PM-10、DGI)對燃煤電廠開展工程實測，并對測試技術和方法進行歸納、總結，為制訂我國相應標準測試方法的提供參考。

燃煤電廠；PM2.5；固定源測試方法；PM-10；DGI

對于固定污染源，尤其是燃煤電廠的PM2.5(一次顆粒物)測試來說，檢測儀器主要為美國或歐洲進口，按照原理不同大致可分三種方法：重量法、電荷法、光學法[1-7]。固定污染源的PM2.5(一次顆粒物)測試，國內(nèi)在2016年6月發(fā)布的《火電廠煙氣中細顆粒物(PM2.5)測試技術規(guī)范 重量法》(DL/T 1520-2016) ，美國的EPA method 201A、國際標準ISO 23210:2009和ISO/DIS 13271:2011、日本的JIS K 0302等測試方法均以重量法作為標準。重量法是在煙道內(nèi)等速采樣，然后用沖擊板或旋風子分離空氣動力學直徑大于2.5 μm的顆粒物，PM2.5則由濾膜或沖擊板捕集，然后進行干燥稱重。屬于這一類的測試儀器有WY型沖擊式塵粒分級儀、DEKATI PM-10撞擊器、DLPI(Dekati Low Pressure Impactor 低壓撞擊器)等。這種方法較為直觀可靠，可以作為驗證其它方法是否準確的標桿，但在煙塵濃度較低時，該方法需要的采樣時間較長，且人工稱重程序比較繁瑣費時。

本文依托國家863計劃課題(2013AA065002)、國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0203704)、國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0209107)等，基于原有研究基礎[8-15]，采用重量法PM2.5測試儀器(PM-10、DGI)對燃煤電廠開展工程實測，并對測試技術和方法進行歸納、總結，旨在探索一種科學合理的PM2.5工程測試技術和方法，為制訂我國相應標準測試方法的提供參考。

1 主要測試儀器

為便于對比，本實驗均采用Dekati公司生產(chǎn)的兩種PM2.5測試儀器，PM-10、DGI，兩種儀器結構及原理圖分別如圖1～圖2所示。PM-10、DGI都是采用撞擊法對不同粒徑的顆粒物進行分級收集。PM-10撞擊器分為3級，DGI撞擊器分為4級，該兩種撞擊器收集到顆粒后通過稱重法確定顆粒物的濃度。

圖1 PM-10撞擊器及工作原理

圖2 DGI撞擊器及工作原理

2 測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)如圖3、圖4所示。采樣槍及撞擊器本體均加熱至120℃，并采用嶗應采樣泵進行抽氣采樣，PM-10可抽氣10L/min或30L/min，DGI可抽氣30L/min。

圖3 PM-10測試系統(tǒng)示意圖

圖4 DGI測試系統(tǒng)示意圖

3 工程實測

圖5 測試結果對比

為研究不同測試儀器間的性能差異，對比DGI(70 L/min)與PM-10(30 L/min、10L/min)測試結果，如圖5所示，對于 PM2.5來說，重量法(DGI、PM-10)測試結果較為接近。

針對WESP出口低濃度工況進行測試，將稱重結果同之前ELPI測試結果進行比較，比較結果如圖6所示，測試工況條件如表2所示。PM-10測試結果與ELPI測試結果相近，雖然略有不同，一方面是因為兩次測試工況條件不同，如表1所示；另一方面是因為ELPI測試質(zhì)量濃度結果是經(jīng)換算得到的，煤灰顆粒真密度值取2g/cm3(文獻值：1.9～2.9 g/cm3)。

圖6 測試結果對比

表1 測試工況條件

4 工程實測

1)重量法是國內(nèi)外PM2.5測試相關標準確定的標準測試方法。經(jīng)實際測試，PM-10、DGI等重量法測試儀器的測試結果重復性較好，雖采樣時間較長、人工稱重程序較繁瑣，仍應作為工程實測的標準方法推薦使用。

2)DGI(70 L/min)與PM-10(30 L/min、10L/min)測試結果差別不大，根據(jù)ESP、WFGD和WESP出口實際煙塵濃度，建議ESP、WFGD出口可采用PM-10(30 L/min、10L/min)，而WESP后煙氣測試采用DGI(70 L/min)。

[1] 中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會. 燃煤電廠煙氣超低排放技術[M]. 北京：中國電力出版社,2015.

[2] ISO 23210:2009 Stationary source emissions - Determination of PM10/PM2,5 mass concentration in flue gas - Measurement at low concentrations by use of impactors[S].2009.

[3] ISO 13271:2012 Stationary source emissions - Determination of PM10/PM2,5 mass concentration in flue gas - Measurement at higher concentrations by use of virtual impactors[S]. 2012.

[4] 呂 陽,徐立大,劉 凡.虛擬沖擊器的研究進展[J].衛(wèi)生研究，2001,30(2): 125-127.

[5] 莫 華,朱法華,王 圣.火電行業(yè)大氣污染物排放對PM2.5的貢獻及減排對策[J]. 中國電力, 2013, 46(8) :1-6.

[6] 寧愛民, 文軍浩, 鄭德智, 等. PM2.5監(jiān)測技術及其比對測試研究進展[J].計測技術, 2013, 33(4): 11-14.

[7] 王 圣,朱法華,王慧敏,等. 2011.基于實測的燃煤電廠細顆粒物排放特性分析與研究[J].環(huán)境科學學報, 31(3): 630 -635.

[8] 姚宇平.大氣及固定發(fā)生源煙氣中PM2.5的測試方法[C]. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會:十五屆中國電除塵學術會議論文集. [出版地不祥]：[出版社不祥],2013.

[9] 劉含笑，姚宇平，酈建國，等. 燃煤煙氣的PM2.5現(xiàn)場測試技術研究[C].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會:第十五屆中國電除塵學術會議論文集.[出版地不祥]：[出版社不祥],2013.

[8] 朱少平,劉含笑. WESP后PM2.5測試方法研究[J].當代環(huán)保, 2013,32(14):71-75.

[9] 朱少平, 劉含笑. 電子低壓沖擊器不同稀釋比對PM2.5排放測試的影響[J]. 電力與能源, 2014 (2)：141-143.

[10] 劉含笑, 姚宇平, 酈建國, 等. PM2.5團聚測試技術及其研究進展[J].電力與能源,2013 (4)：118-123.

[11] 劉含笑，朱少平，姚宇平，等. 電荷法測試WESP進出口煙氣中PM2.5的試驗研究[J].中國電力, 2014,47(12)：37-41.

[12] 劉含笑, 姚宇平,酈建國, 等. 一種集成式PM2.5采樣槍：中國，201710049662.1[P].2017-06-09.

[13] 劉含笑, 姚宇平, 朱少平, 等. PM2.5重量法現(xiàn)場測試技術研究[J].電力與能源, 2014.35 (5)：572-575.

(本文文獻格式：鄒凇宇，劉含笑，方小偉，等.燃煤電廠PM2.5重量法(PM-10、DGI)實測案例及方法總結[J].山東化工，2017，46(20)：70-71.)

TheMethodsSummaryandTestCasesforPM2.5GravimetricMethods(PM-10、DGI)ofCoal-firedPowerPlant

ZouSongyu1,LiuHanxiao2,FangXiaowei2,ChenLi2,GuoYing2,HeDeyuan2

(1.Shenhua Guoneng Hami Coal-fired power plant, Hami 839000, China; 2.Zhejiang Feida Environmental Science amp; Technology Co., Ltd, Zhejiang 311800, China)

The PM2.5 Emission of coal-fired power plant was tested by PM2.5 gravimetric method (PM-10、DGI), and the testing technology and methods were summarized, which can provide certain reference for the selection of standard test method in our country.

coal-fired power plant; PM2.5; stationary emission; test method;PM-10；DGI

2017-07-27

X831

A

1008-021X(2017)20-0070-02