煙氣污染物監測過程中的質量控制

　　摘 要： 文章探討了在燃煤電廠煙氣污染物監測工作中常出現的問題和異常情況，通過理論分析、比對試驗，并結合在燃煤電廠的煙氣監測工作經驗，提出了可行、實用的解決方案。

　　關鍵詞：煙氣； 監測； 質量控制

　　0 引言

　　電力行業的迅猛發展，嚴重地影響著本地區的大氣環境。目前，中國的二氧化硫和二氧化碳的排放量已分別居世界第一位和第二位。造成大氣質量嚴重污染的主要原因是以燃煤為主的能源結構，而中國發電行業70%為燃煤發電。燃煤電廠排放煙氣中含有煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及少量一氧化碳，煙塵直接影響到大氣的環境質量，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等均為酸性氣體，是酸雨形成的主要因子。燃煤電廠煙氣污染物的排放控制，首先應做好污染源的環境監測工作，它是環境管理的基礎和標尺。怎樣將燃煤電廠的煙氣、煙塵監測工作做好、做準，在實際的監測工作中有以下幾個方面的體會。

　　1 采樣設備問題

　　1.1 濾筒

　　在對大氣污染源的監測中煙塵排放濃度的監測是一個比較常規的監測項目。其中，收集煙塵采樣濾筒主要有玻璃纖維濾筒和剛玉濾筒。日常的監測中，采樣濾筒以玻璃纖維濾筒為主。濾筒稱重時，有時會出現濾筒終重比初重還要小。這是由于濾筒采樣后出現失重現象造成的。濾筒在采樣前后除了要保證烘烤的時間和溫度保持一致外，烘箱溫度要設定在200℃，因為燃煤電廠的煙氣溫度一般在120～180℃，如果采樣溫度超過了烘箱烘烤溫度，就會造成濾筒出現失重現象。另外，在工作現場裝卸濾筒時，由于運輸過程中震動摩擦濾筒常常會產生一些碎絮并脫落，造成濾筒初重損失。應在濾筒編號前擠壓濾筒邊緣并用毛刷清掃濾筒，減少碎絮的產生[1]。

　　初始稱重及采樣結束后，用無塵包裝紙包裹濾筒，現場安裝、拆卸濾筒要迅速，盡量減少濾筒在空氣中的暴露時間，以免濾筒被空氣污染，影響煙塵采集量的準確度。

　　1.2 采樣槍

　　由于煙氣中含有二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體，再加上煙氣濕度過大，往往會造成采樣槍濾筒托內表面生銹，如果不及時處理，采樣后的濾筒外表面會帶有大片的銹漬，影響濾筒終重。采樣前應擦拭濾筒托，必要時要用鐵砂紙打磨，每次采樣結束后，應將濾筒托在空氣中暴露5 min以上，確保水汽及酸性物質不在濾筒托表面滯留。

　　采樣的過程中要十分小心，采樣嘴不要碰煙道管壁，以免積灰吸入濾筒、槍嘴碰撞變形[2]。

　　1.3 煙氣分析儀

　　在監測煙氣中二氧化硫排放濃度時常用儀器為KM9106便攜式煙氣分析儀及Testo335煙氣分析儀，二者均采用定電位電解法，另外還有傅立葉紅外煙氣分析儀，采用紅外光譜法。燃煤電廠在安裝煙氣脫硫裝置后，脫硫效率均在90%左右，出口煙氣二氧化硫排放濃度較低，用定電位電解法分析儀在脫硫裝置出口測試時常常遇到二氧化硫檢測不出來的現象。在山西某電廠鍋爐煙氣脫硫裝置出口，用傅立葉紅外煙氣分析儀與KM9106、Testo335煙氣分析儀做了比對試驗，試驗結果見表1。

　　定電位電解法煙氣分析儀沒有保溫設施，煙氣抽出煙道遇冷會馬上在采樣管路上結露，二氧化硫氣體很容易溶于水，加上脫硫裝置出口二氧化硫濃度低、煙氣濕度大，造成了二氧化硫濃度檢測不出的現象。

　　針對上述問題，采用在采樣管路上裹保溫材料[3]，盡量減少采樣管路暴露在空氣中的距離，延長測試時間。如若仍解決不了，則應選擇傅立葉紅外光譜法測試。

　　2 采樣過程中的問題

　　2.1 倒吸現象

　　燃煤電廠鍋爐負荷較大，煙氣在進入煙囪前均采用引風機克服阻力，出入口靜壓大多在-2000Pa以上，出入口煙道截面積大，在采樣結束后，采樣槍拔出煙道前的過程中往往會產生倒吸現象，影響采樣結果的準確性。有兩個辦法可以解決該問題：一是將采樣槍直接伸入離測孔最遠的測點，由遠及進依次采樣，減少采樣結束至抽出采樣槍的時間；另一個辦法是提前1-2秒的時間發出抽出采樣槍的命令，控制在采樣槍剛抽出測孔時采樣時間結束。

　　2.2 采樣過程中頻繁出現阻力過大現象

　　天氣較冷且煙氣濕度過大時，煙塵采樣時經常會出現煙塵采樣儀中的干燥筒一個樣品未采集完，干燥瓶中的硅膠已變色。由于煙氣中的水汽大、溫度高，硅膠粒會不時產生爆裂，碎粉末會隨著氣流進入采樣儀內部，碎粉末積聚過多造成氣路堵塞而無法正常工作。經過多年的工作經驗，采取在干燥筒前再串聯一個緩沖瓶，見圖1。

　　煙塵采樣時煙氣分析儀如上圖加裝緩沖瓶，煙氣首先進入第一個緩沖瓶，熱煙氣驟冷可凝結出一部分水分，煙氣濕度降低即可大大減少干燥瓶中硅膠更換次數，又可解決煙溫過高硅膠遇水爆裂堵塞氣路的問題。

　　3 結語

　　綜上所述，通過對燃煤電廠煙氣監測過程中常見問題以及異常情況的分析及處理，能夠確保煙氣監測工作的正常進行，并且能夠有效地保證監測數據的科學、準確、公正。煙氣監測是大氣環境管理的重要環節，只有做好監測這項基礎工作，才能更好地為環境管理服務，為企業服務。

　　文章來源：《2014火電廠污染物凈化與節能技術研討會論文集》