(山东华聚能源股份有限公司 273500)
摘要:近期,国家环保部新推出烟尘烟气的超低排放标准。根据新标准,要求我们环保监测人员与时俱进,不断更新和掌握相关专业技能。本文就现场工作经验总结了超低排放监测各项工作注意事项。
关键词:超低排;烟气;采样
为深入贯彻国务院《大气污染防治行动计划》和《山东省2013-2020年大气污染防治规划》及其行动计划,落实《京津冀大气污染防治强化措施(2016-2017年)》要求,加强省会城市群大气污染防治,实现区域环境空气质量改善目标,山东省环保厅于2016年10月11日发布“进一步加强省会城市空气污染防治并实施方案的控制”,通知进一步加强空气污染防治工作实施方案,推进低排放燃煤机组改造,超低排放量达到新高度。每次排放新标准的引入,不仅是工业废气企业的新要求,也是环境监测行业的新挑战。较低浓度的监测意味着监测设备的精度要求的提高,传统监测方法的变化。
1 监测仪器设备的准备和检查
1.1低浓度采样枪
主要是用于烟道、烟囱、排气筒等固定污染源排放物中浓度低于10 mg/Nm³颗粒物的采集。低浓度采样枪突出的特点在于:采用低浓度采样头,采样头整体烘干、整体称重,大大降低采样误差。枪体长度可按客户需求定做。采样头和枪体全程加热控温110℃±10℃。带温度、皮托管测量传感器,其中温度传感器采用PT100,皮托管采用S型皮托管。
1.2对测试仪器的检查
首先确认电源电压是否符合仪器使用要求,检查显示器、键盘、采样泵等各项功能是否正常,干燥筒中加入约为3/4体积的具有充分干燥能力的变色硅胶(颗粒状),使用标准气体校准气体组分(O2、SO2、NO、NO2)传感器,尤其要注意SO2反应滞后时间长的特点。检查仪器管路系统连接和气密性是否完好,检查胶管是否存在折点或堵塞;气密性检查方法:连接好仪器,选用等速流量采样,用手指压住进气端口,如泵的声音突然加大,松手后恢复正常,则气密性正常。
2 监测位置与采样点的选择
窗体顶端
为取得具有代表性样品,采样位置应优先选择在烟囱或地面管道气流平稳的垂直管段中,避开烟道弯头和断面形状急剧变化的部位。采样位置应距烟道的弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B为边长。当测试现场空间位置有限,很难满足上述要求时,采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍处,并应适当增加测点的数量。采样断面的气流最好在5m/s以上。
采样点数量的多少主要与烟道采样断面截面积的形状、大小、断面烟气流动的分布状态是否均匀有关。必须按照一定的原则在同一断面内进行多点测量,才能取得较为准确的数据。对于圆形烟道断面分成一定数量的同心等面积圆环来确定采样点的位置和数量;而方形或矩形烟道,则将烟道断面分成适量的等面积小块,各块中心即为测点。当采样断面远离弯头、阀门和变径管时,断面测出的烟气流速和尘粒分布是比较均匀的,这时可适当较少测点数量;但有时由于采样现场的限制,找不到理想的断面,不得不在距离弯头、变径管较近的位置选择断面,此断面处的烟气流动状态通常是不均匀的,甚至比较紊乱,这种情况应当增加采样点数量。
3 采样测量
3.1测定时应具备的测试条件
脱硫、脱硝、除尘系统运行正常,除尘系统不堵灰,不漏风。
3.2锅炉工况的确定
在监测中,锅炉的负荷需达到设计值的70%以上,根据锅炉三年内、锅炉运行三年以上两种情况,不同负荷的工况下,将实际测得的数据乘以表1中所列出力影响系数K,作为锅炉排放容量在额定输出的烟尘浓度。
3.3采样操作
测定烟气中烟尘时:①需采用多点采样。因为烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的。②等速采样。采气流速大于或小于采样点烟气流速都将造成采样误差。采气流速大于采样点烟气流速时,由于气体分子惯性小,容易改变方向,而尘粒惯性大,不容易改变方向,所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴,而其中的尘粒按原方向前进,不进入采样嘴,从而导致测量结果偏低;采气流速小于采样点烟气流速时则相反。测定烟气中气态和蒸气态组分,不需要多点采样,只要在靠近烟道中心的任何一点都可采集到具有代表性的气样;也不需要等速采样。原因:气态和蒸气态物质分子在烟道内分布比较均匀,同时气体分子质量极小,可不考虑惯性作用。
连接好烟尘采样仪各部分气路,换上已选好的采样头。打开烟道的采样孔,清除孔中的积灰,将采样管反气流方向插入烟道,采样孔要堵严,避免负压系统采样时外界空气被卷入或正压系统采样时高温气体喷出。当仪器进入采样状态后,翻转采样嘴对准气流方向。此时与气流方向的偏差不得>5°,完成第一个采样点的采样后,按预先在采样器上作出的标识在水平方向上移至第二个采样点,使采样嘴对准气流方向,以此法直至完成此样品的监测。采样结束时将采样嘴背向气流方向,关掉仪器电源,从烟道中迅速取出采样管。采样结束后采样头要用镊子小心取放并轻轻敲打前弯管,将采样头妥善保存。采样结束后再重测一次采样点的流速,与采样前的流速相比,相差如大于20%,样品作废,重新采样。每个断面采样次数不得小于3次,每个测点连续采样时间不得小于3分钟,取其平均值;当烟气流速低或含尘浓度低时,应延长采样时间。
选用低浓度烟尘采样枪与便携式大流量低浓度烟尘自动测试仪配合试用,在固定污染源废气中浓度低于10mg/Nm3的颗粒物测定中,当标干采样体积为1m3时,最低检出限位1mg/Nm3。
当测量动态压力和静态压力时,如果仪器显示低动态压力或零点,则应交换动压力管和静压管,确定当压力朝向对齐方向时的皮肤压力。采样速度大于或小于空气流量采样点将使采样结果偏差。保持恒速采样的方法是同时测量烟气的流量。根据烟道的形状,烟道的大小(壁厚,尺寸,取样孔长度)依次测量每个点的流量,每个点的平均流量由烟尘取样器自动计算适当的采样嘴。也可以手动选择采样嘴,但采样嘴的大小选择原则是“高流速小采样嘴,低流速大采样嘴”。
其次烟气监测时:由于烟气传感器存在零漂移,因此测量前先进行烟气校准。可选烟气预处理器(烟气预除尘、加热、冷却作用)和紫外差示烟气综合分析仪和红外烟气综合分析仪结合使用最大限度满足监测精度要求,保证结果准确,适合高含水量和低浓度的烟气条件。测试完全结束后,应将仪器置于干净的环境空气中继续抽气来清洗传感器,直到达到要求。
4 数据的记录和处理
配备专门的记录本,准确编制锅炉型号、制造商、除尘设备型号、烟囱高度、直径、环境温度、大气压力、风向、风速等详细记录。检查以验证每个数据并计算结果以确保准确性。根据监测数据和计算结果填写监测表。
参考文献
[1] 脱硫超低排放技术在电厂中的应用探讨;黄俊;《科技创新与应用》;2017
[2] 脱硫超低排放技术在电厂中的应用探讨;姚胜威;《现代制造》;2016
作者简介
李树远,男,(1982年6月出生),青岛理工大学环境工程专业,本科,助理工程师。山东华聚能源股份有限公司综合服务中心兖矿集团环境监测站,从事环境监测工作。研究方向:大气污染物环境监测。
论文作者:李树远
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/6
标签:烟气论文; 断面论文; 流速论文; 烟道论文; 气流论文; 烟尘论文; 方向论文; 《电力设备》2017年第14期论文;