淺談煙塵監(jiān)測過程中的質量保證

【摘要】本文詳細介紹了煙塵監(jiān)測中采樣前準備的質量保證、煙塵捕集過程的質量保證、樣品分析過程的質量保證三個方面的質量控制技術，通過一系列的規(guī)范操作來落實國家標準全面質量管理的要求。

【關鍵詞】煙塵質量保證質量管理

為讓監(jiān)測工作在環(huán)境管理中的基礎作用得以充分發(fā)揮，監(jiān)測數(shù)據(jù)的質量保證是關鍵。煙塵的采樣是利用采樣器提供動力，使煙道中的煙氣以同樣的速度通過煙槍的采樣嘴，煙氣中的塵粒被濾筒截留下來，剩余的煙氣繼續(xù)進入采樣器計量采樣體積，稱量采樣前后濾筒重量差再除以標態(tài)采樣體積得到煙塵實測濃度，經(jīng)過標準含氧量折算，就得到可與標準比較的濃度。煙塵監(jiān)測的可操作性強，與實際現(xiàn)場經(jīng)驗、分析技術以及對儀器性能的熟練程度都有關系。要保證測試結果的準確性，必須從以下幾個方面嚴格要求。

一、采樣前的準備方面

1、采樣模式的選擇

煙塵的采樣要求煙道中的煙氣以同樣的速度通過煙槍的采樣嘴的等速采樣模式，反映在實際操作時即選擇采樣器等速采樣模式，而不是定速采樣模式，。通過預測流速操作，采樣儀會給出煙氣溫度、大致的煙氣流速和建議使用的采樣嘴尺寸，適宜的采樣嘴尺寸會使采樣器抽氣泵的出力在合理的范圍內(nèi)，反之則可能會因為抽氣泵的出力跟不上流速變化。

2、合適的采樣點位置和數(shù)量

采樣點位置的布設是關鍵，煙塵和煙氣有所不同，煙氣采樣相對自由一些，因為氣態(tài)污染物在煙道中均質化較高，而煙塵顆粒則會因為重力、離心力等作用呈濃淡分布，而且在變徑、彎頭、閥門等管道處有較強的湍流，流速劇烈波動，影響采樣儀的自動跟蹤功能。最為規(guī)范的是在測定采氣流量和采集煙塵樣品時，應盡可能將采樣位置設在煙囪和地面管道氣流平穩(wěn)的管段中，距彎頭、閥門和其他變徑管段下游方向大于6倍直徑處，其上游方向大于3倍直徑處。

3、監(jiān)測時工況條件

根據(jù)煙塵測試方法標準，鍋爐煙塵排放濃度的測試應在鍋爐熱工況穩(wěn)定后進行。所謂熱工況穩(wěn)定是指爐墻、鋼結構等部件的吸熱達到飽和穩(wěn)定狀態(tài)。

對于不同爐型，工況要求不一樣。常用鍋爐負荷的估算方法：蒸發(fā)量估算法，具體測試方法為蒸汽流量表法、量水箱法和水表法；用煤量估算法，利用短期內(nèi)所用煤質相同，現(xiàn)用煤量和滿負荷用煤量比較估算負荷；總發(fā)熱量估算法，利用鍋爐中控室總發(fā)熱量讀數(shù)與鍋爐的額定發(fā)熱量比較估算負荷。

4、參與計算的排氣參數(shù)

影響煙塵測試的排氣參數(shù)主要有煙氣溫度、含濕量、動壓、靜壓、煙道尺寸、采樣時間等。煙氣溫度和含濕量的通過溫度計法、干濕球法測定。在測定過程中為了確保參數(shù)的準確性，且不受外界因素的干擾，必須把工作端置于煙道的中心，且堵往采樣孔，待讀數(shù)穩(wěn)定以后，方可讀數(shù)。當排氣溫度較低或含濕量較大時應先預熱煙槍5～10min加熱到130攝氏度左右，以免排氣到達干濕球溫度計前冷凝。

動壓、靜壓的測定是為了計算煙道中的流速，一般采用S型皮托管測定，應該注意的是每個皮托管都在出廠時標定了一個皮托系數(shù)，該系數(shù)一般寫在采樣煙槍上，應輸入采樣器。在實際選點過程中，盡量選擇全壓為正的煙道，減少外界環(huán)境對參數(shù)的影響。為減少誤差，通常需重復測定3次，再取均值。

二、煙塵捕集過程的質量保證

1、實時跟蹤等速采樣，氣體進入采樣嘴的速度與采樣點的排氣速度相對誤差在-5%～+10%以內(nèi)，即采樣的“跟蹤率”在要求范圍內(nèi)。

2、監(jiān)測采樣時，采樣嘴和皮托管平行，垂直插入煙道，采樣嘴正對排氣流動方向，偏差不大于5°。

3、現(xiàn)用采樣儀一般會自動加大出力以平衡由于塵粒在濾筒上附著，阻力的逐漸增加。如果未安裝防倒吸模式的話，采樣完畢將對折連接煙槍上的橡膠管，拔出煙槍避免由于煙道負壓引起的倒吸。取出采樣管時不要倒置，以免塵粒倒出。

4、每個測點斷面采樣次數(shù)不小于3次，每個測點連續(xù)采樣時間不得小于3min。而且，每臺鍋爐測定時的總采氣量不得小于1m3。

5、為保證采集樣品的質量，采樣時的煙氣流量要與其鍋爐工況對應。

三、樣品分析過程的質量保證

分析過程中的質量保證工作主要從濾筒稱重和兩個方面進行。濾筒稱重包括：采樣前、后濾筒均經(jīng)過烘干、平衡、恒重、稱量的過程；數(shù)據(jù)計算包括：有效數(shù)字的修約與濃度折算、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗、數(shù)據(jù)的整理等。

其中，濃度折算需要計算過?？諝庀禂?shù)。過?？諝庀禂?shù)是實際的空氣量與理論空氣量之。過?？諝庀禂?shù)越大，爐堂的氧氣越多，燃燒越充分，但氧氣量太多會使爐堂溫度降低，排煙的熱損失也會增加，而過?？諝庀禂?shù)太低，爐堂的氧氣不足，部份燃料轉化為一氧化碳后未進一步燃燒，造成浪費。一般來說，每一臺鍋爐根據(jù)規(guī)格、燃料和使用年限會有一個最佳的過?？諝庀禂?shù)，兼顧排放的熱損失和燃料的充分燃燒。國家標準中對不同噸位的鍋爐、不同燃料的鍋爐規(guī)定了不同的標準過剩空氣系數(shù)皆源于此，因為過剩空氣系數(shù)過大時也客觀上稀釋了污染物濃度，所以折算成同一標準過?？諝庀禂?shù)下的折算濃度與標準濃度比較就很有必要。過?？諝庀禂?shù)在鍋爐監(jiān)測標準中有兩種計算方式，在垃圾焚燒和山東省發(fā)布的煙氣標準中使用了基準氧含量這一表述，進一步統(tǒng)一了折算濃度的計算方式。

其次，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗。需要對可疑數(shù)據(jù)進行剔除，因為可疑數(shù)據(jù)可能歪曲試驗結果，且于正常數(shù)據(jù)不是來自同一正態(tài)分布的總體。測試過程中，由于系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤差等因素，可能會產(chǎn)生一些離散程度較大的數(shù)據(jù)。

綜合上述，煙塵監(jiān)測工作要求監(jiān)測人員不僅能夠熟練掌握標準方法和規(guī)范，還需要有豐富的知識和現(xiàn)場工作經(jīng)驗。具體的質量保證工作除上述的采樣前準備的質量保證、煙塵捕集過程的質量保證、樣品分析過程的質量保證外，還有經(jīng)過認證的分析方法、監(jiān)測人員“持證上崗”、分析儀器和計量器具的定期檢定以及原始記錄的規(guī)范化填寫等。只有認真作好這幾方面的工作，才算完成標準、規(guī)范中全面質量管理的要求。

參考文獻

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