鍋爐cems煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)丨鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)流程及注意事項(xiàng)
 

編者按
鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)全面而復(fù)雜的工作，不僅要求監(jiān)測(cè)人員熟練掌握專業(yè)知識(shí)和操作技能，還需具備豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。本文將對(duì)鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)的流程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

 

 

監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的準(zhǔn)備和檢查

 

1濾筒的準(zhǔn)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。我們常用的是玻璃纖維濾筒，玻璃纖維濾筒由超細(xì)玻璃纖維制成，對(duì)于0.5um以上的塵粒的捕集效率達(dá)99.9%以上。適用于500℃以下的煙氣采集。

 

濾筒準(zhǔn)備時(shí)需要進(jìn)行認(rèn)真的篩選，濾筒太薄、太厚及厚薄不均勻的要剔除，這是因?yàn)橥脖谥旅懿痪鶆颉⑼脖诒砻嫦∈璧臑V筒在測(cè)量和稱重時(shí)容易部分掉落；筒壁太薄，強(qiáng)度太低，監(jiān)測(cè)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(cè)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(yàn)合格的濾筒用鉛筆編號(hào)，在105—110的烘箱內(nèi)烘烤1小時(shí)，取出置于干燥箱內(nèi)，冷卻至室溫，用萬分之一天平恒重。當(dāng)濾筒在400℃以上高溫排氣中使用時(shí)，為減少濾筒本身減重帶來的誤差，應(yīng)預(yù)先在400℃高溫箱中烘烤1小時(shí)，然后放入干燥箱中，冷卻至室溫，稱量至恒重。

 

2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)前對(duì)煙氣測(cè)試儀器進(jìn)行全面檢查

 

首先確認(rèn)電源電壓是否符合儀器使用要求，檢查顯示器、鍵盤、采樣泵等各項(xiàng)功能是否正常，干燥筒中加入約為3/4體積的具有充分干燥能力的變色硅膠（顆粒狀），使用標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)氣體組分（O2、SO2、NOX）傳感器，尤其要注意SO2的反應(yīng)滯后時(shí)間長。檢查儀器管路系統(tǒng)連接和氣密性是否完好，檢查膠管是否存在折點(diǎn)或堵塞，氣密性檢查方法：連接好儀器，選用等速流量采樣，用手指壓住進(jìn)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。

 

 

煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖（一）

 

 

監(jiān)測(cè)位置與采樣點(diǎn)的選擇

 

 

為取得具有代表性樣品，采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在煙囪或地面管道氣流平穩(wěn)的垂直管段中，避開煙道彎頭和斷面形狀急劇變化的部位。采樣位置應(yīng)距煙道的彎頭、接頭、閥門和其他變徑管的下游方向大于6倍直徑和距上述部位的上游方向大于3倍直徑處。對(duì)矩形煙道，其當(dāng)量直徑D=2AB/(A+B)，式中A、B為邊長。當(dāng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)空間位置有限，很難滿足上述要求時(shí)，采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的1.5倍處，并應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)的數(shù)量。采樣斷面的氣流最好在5m/s以上。

 

采樣點(diǎn)數(shù)量的多少主要與煙道采樣斷面截面積的形狀、大小、斷面煙氣流動(dòng)的分布狀態(tài)是否均勻有關(guān)。必須按照一定的原則在同一斷面內(nèi)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，才能取得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。對(duì)于圓形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(diǎn)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(cè)點(diǎn)。當(dāng)采樣斷面遠(yuǎn)離彎頭、閥門和變徑管時(shí)，斷面測(cè)出的煙氣流速和塵粒分布是比較均勻的，這時(shí)可適當(dāng)較少測(cè)點(diǎn)數(shù)量；但有時(shí)由于采樣現(xiàn)場(chǎng)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，此斷面處的煙氣流動(dòng)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(diǎn)數(shù)量。

 

 

鍋爐工況的確定

 

 

鍋爐運(yùn)行負(fù)荷是影響煙塵排放濃度的重要因素，必須保證鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工況負(fù)荷的穩(wěn)定性。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)有人專門監(jiān)督被測(cè)鍋爐的工況，保證鍋爐及其除塵設(shè)施正常運(yùn)行，滿足監(jiān)測(cè)條件。鍋爐煙塵測(cè)試方法》GB5468-1991中規(guī)定，在用鍋爐煙塵排放濃度的測(cè)試，必須在鍋爐設(shè)計(jì)出力70%以上的情況下進(jìn)行。

 

 

煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖（二）

 

 

測(cè)定煙氣壓力、流速、選擇采樣嘴

 

 

在煙道中流動(dòng)的氣體同時(shí)受到動(dòng)壓和靜壓作用，如果不能正確地測(cè)得這兩種壓力，將對(duì)采樣嘴的選擇及等速采樣流量的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差，測(cè)量動(dòng)壓、靜壓時(shí)若儀器顯示動(dòng)壓很低或?yàn)榱悖瑒t應(yīng)互換動(dòng)壓管和靜壓管，測(cè)定時(shí)皮托管嘴動(dòng)壓向要對(duì)準(zhǔn)氣流方向。為了從煙道得到有代表性的樣品，須等速采樣，即氣體進(jìn)入采樣嘴的速度和采樣點(diǎn)的煙氣流速相等。采樣速度大于或小于采樣點(diǎn)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(cè)定煙氣流速的同時(shí)進(jìn)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(cè)量確定的采樣點(diǎn)上依次測(cè)量各點(diǎn)的流速，測(cè)量完畢后根據(jù)各點(diǎn)的平均流速由煙塵采樣器自動(dòng)計(jì)算選擇合適的采樣嘴。也可以手動(dòng)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”。

 

 

濕度的測(cè)量

 

煙氣的濕度測(cè)量有重量法、冷凝法和干濕球法等方法。現(xiàn)在我們使用的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(jì)。根據(jù)干濕球溫度計(jì)和測(cè)點(diǎn)處的排氣壓力，計(jì)算出排氣的水分含量，當(dāng)干濕球溫度計(jì)穩(wěn)定后，記錄干濕球的溫度。當(dāng)被測(cè)氣體溫度較高時(shí)，導(dǎo)致濕球溫度升至100℃，這時(shí)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(cè)量這種狀態(tài)下的氣體濕度。

 

采樣

 

由于煙氣傳感器存在零漂移，因此測(cè)量前先進(jìn)行煙氣校準(zhǔn)，校準(zhǔn)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。打開煙道的采樣孔，清除孔中的積灰，將采樣管反氣流方向插入煙道，采樣孔要堵嚴(yán)，避免負(fù)壓系統(tǒng)采樣時(shí)外界空氣被卷入或正壓系統(tǒng)采樣時(shí)高溫氣體噴出。當(dāng)儀器進(jìn)入采樣狀態(tài)后，翻轉(zhuǎn)采樣嘴對(duì)準(zhǔn)氣流方向。此時(shí)與氣流方向的偏差不得>5°，完成第一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣后，按預(yù)先在采樣器上作出的標(biāo)識(shí)在水平方向上移至第二個(gè)采樣點(diǎn)，使采樣嘴對(duì)準(zhǔn)氣流方向，以此法直至完成此樣品的監(jiān)測(cè)。采樣結(jié)束時(shí)將采樣嘴背向氣流方向，關(guān)掉儀器電源，從煙道中迅速取出采樣管。采樣結(jié)束后濾筒要用鑷子小心取放并輕輕敲打前彎管，用細(xì)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。采樣結(jié)束后再重測(cè)一次采樣點(diǎn)的流速，與采樣前的流速相比，相差如大于20%，樣品作廢，重新采樣。每個(gè)斷面采樣次數(shù)不得小于3次，每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)采樣時(shí)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(shí)，應(yīng)延長采樣時(shí)間，采集樣品累計(jì)的總采氣量應(yīng)大于1m3。測(cè)試完全結(jié)束后，應(yīng)將儀器置于干凈的環(huán)境空氣中繼續(xù)抽氣來清洗傳感器，直到達(dá)到要求。

 

煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖（三）

 

煙氣采樣中，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(yán)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(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行堵漏維修，調(diào)整鍋爐運(yùn)行狀況，使鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行正常。

 

 

數(shù)據(jù)的記錄和處理

 

配備專門的記錄本，詳細(xì)記錄鍋爐的型號(hào)、生產(chǎn)廠家、除塵設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家、煙囪的高度、直徑、環(huán)境溫度、大氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等。檢查核實(shí)每個(gè)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，保證準(zhǔn)確無誤。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填好監(jiān)測(cè)表格。

 

鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)是環(huán)保部門最基本的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，但由于鍋爐種類眾多，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，我們應(yīng)依據(jù)《鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)方法》的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)各種情況分重點(diǎn)選擇性對(duì)待，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的正確性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性。

鍋爐cems煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)丨鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測(cè)流程及注意事項(xiàng)
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