燃煤電站煙氣PM2.5測(cè)試技術(shù)綜述

劉含笑，姚宇平，酈建國(guó)，朱少平，方小偉，郭 瀅

（浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800）

燃煤電站煙氣PM2.5測(cè)試技術(shù)綜述

劉含笑，姚宇平，酈建國(guó)，朱少平，方小偉，郭 瀅

（浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，浙江 諸暨 311800）

闡述了國(guó)內(nèi)外的固定源PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，旨在探索并形成一種科學(xué)合理且適用于工程實(shí)測(cè)的PM2.5測(cè)試技術(shù)及方法。

燃煤電廠；細(xì)微顆粒物（PM2.5）；固定源測(cè)試方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）要求重點(diǎn)地區(qū)的煙塵排放限值為20mg/m3，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）規(guī)定了環(huán)境空氣中的PM2.5濃度限值。近年來(lái)，大氣污染日益嚴(yán)峻，由于環(huán)境容量有限等原因，排放要求進(jìn)一步趨嚴(yán)，燃煤電廠煙氣污染物“超低排放”全面實(shí)施。國(guó)家和地方政策、標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了我國(guó)除塵技術(shù)的快速發(fā)展，但同時(shí)也給現(xiàn)有的顆粒物測(cè)試技術(shù)，尤其是PM2.5測(cè)試技術(shù)，帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

本文依托國(guó)家“863”計(jì)劃課題（2013AA065002）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0203704）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0209107）等，基于原有研究基礎(chǔ)[1、2]，分析了國(guó)內(nèi)外PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究，旨在探索一種科學(xué)合理的PM2.5工程測(cè)試技術(shù)和方法。

1 燃煤電廠煙氣中PM2.5的測(cè)試方法

對(duì)于固定污染源，尤其是燃煤電廠的PM2.5（一次顆粒物）測(cè)試來(lái)說(shuō)，檢測(cè)儀器主要為美國(guó)或歐洲進(jìn)口，按照原理不同大致可分三種方法：重量法、電荷法、光學(xué)法。

1.1 重量法

國(guó)外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 13271 : 2012、ISO 23210 2009、EPA method 201A、日本JIS K 0302等，均采用重量法作為標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法。重量法的操作步驟一般是通過(guò)調(diào)整采樣嘴口徑等方式在煙道內(nèi)部等速采樣，然后用旋風(fēng)子分離、沖擊板、虛擬撞擊器等慣性分離方式將空氣動(dòng)力學(xué)直徑大于2.5μm的顆粒物分離，PM2.5則由濾膜或沖擊板涂脂鋁膜捕集，然后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行干燥處理后用高精天平稱重。屬于重量法的測(cè)試儀器有DEKATI PM-10沖擊器、DLPI（Dekati Low Pressure Impactor）低壓沖擊器、WY型沖擊式塵粒分級(jí)儀、虛擬沖擊器等。這種方法被認(rèn)為是較直觀可靠的方法，可作為標(biāo)桿方法來(lái)驗(yàn)證其它方法的準(zhǔn)確性，但對(duì)于濃度較低的煙塵環(huán)境，該方法則需要較長(zhǎng)的采樣時(shí)間，且濾膜恒重處理及樣品稱重等程序繁瑣費(fèi)時(shí)。

1.1.1 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法

（1）EPA方法

EPA方法有201A和202兩種方法，分別是用于不含液滴煙氣中固定源一次固態(tài)細(xì)顆粒物和可凝結(jié)細(xì)顆粒物濃度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。201A中規(guī)定，對(duì)于高濕煙氣環(huán)境需對(duì)采樣系統(tǒng)進(jìn)行加熱處理，一般要求加熱到120℃以上，以避免液滴對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

201A規(guī)定的測(cè)量方法如圖1所示，煙氣依次進(jìn)入Ⅰ級(jí)大顆粒旋風(fēng)分離器和I級(jí)小顆粒旋風(fēng)分離器，其中Ⅰ級(jí)旋風(fēng)分離器可收集粒徑大于10μm的顆粒，Ⅱ級(jí)旋風(fēng)分離器收集粒徑為2.5～10μm的顆粒物，小于2.5μm的顆粒最后由濾膜來(lái)收集，然后通過(guò)手工稱重方法計(jì)算得到煙氣中一次固態(tài)PM2.5的濃度。經(jīng)此處理的煙氣可進(jìn)一步通過(guò)EPA方法202測(cè)試系統(tǒng)捕集計(jì)算可凝結(jié)顆粒物，最后得到煙氣中總的PM2.5濃度。

圖1 EPA方法201A測(cè)量方法

（2）ISO 23210 : 2009方法

ISO 23210 : 2009規(guī)定了沖擊器測(cè)定了煙氣中低濃度的PM10和PM2.5方法[3]。

ISO 23210 : 2009規(guī)定的沖擊器基本原理如圖2所示。當(dāng)顆粒物隨著氣流通過(guò)孔板時(shí)，在噴孔處被一起加速，因受到收集板的阻擋，氣流很容易發(fā)生轉(zhuǎn)向，慣性較小的顆粒隨著氣流一起轉(zhuǎn)向并進(jìn)入下一級(jí)沖擊器，慣性較大的顆粒物則撞擊到收集板上被收集下來(lái)，收集板一般涂脂以增加黏性，防止顆粒被收集后再被沖散。噴孔處氣流流速越大，收集板與噴孔的距離越小，收集板上收集到的顆粒物就越小。ISO 23210 : 2009給出了三級(jí)撞擊器，分別用來(lái)劃分空氣動(dòng)力學(xué)粒徑大于10μm、粒徑在2.5～10μm之間和粒徑小于2.5μm的顆粒，如圖3所示。如果在沖擊器前端布置帶有鵝頸狀采樣嘴，則容易沉積顆粒物而造成損失，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。需有試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證顆粒物在彎頭處的損失。如將沖擊器放在煙道外采樣，必須要配置加熱器防止冷凝。該方法只適合濃度在40mg/m3以下煙塵的測(cè)量。

圖2 沖擊器的基本原理（ISO 23210 : 2009）

圖3 沖擊板式PM2.5采樣系統(tǒng)圖（ISO 23210 : 2009）

（3）ISO 13271 : 2012方法

鑒于沖擊器采樣時(shí)，不可避免顆粒的反彈、破碎、沉積過(guò)量及再進(jìn)入等問(wèn)題，使得數(shù)據(jù)分析不夠準(zhǔn)確，雖然表面涂脂可解決這些問(wèn)題，但容易受到高溫?zé)煔饣蚱渌蛩氐挠绊?，引起油脂質(zhì)量變化。

ISO 13271 : 2012規(guī)定了固定源煙氣較高煙塵濃度環(huán)境下的PM10/PM2.5質(zhì)量濃度測(cè)量方法[4]，該方法實(shí)現(xiàn)最高200mg/m3煙塵濃度的煙氣中PM2.5采樣，主要是因?yàn)樵摲椒ㄍㄟ^(guò)采集腔取代傳統(tǒng)慣性沖擊器中的硬質(zhì)收集板，讓顆粒隨著氣流經(jīng)噴口一起進(jìn)入一個(gè)空腔體，如圖4所示，需收集的顆粒還留在氣體中，有效避免了顆粒破碎、反彈等問(wèn)題[5]。但該方法氣流分支較多，氣流的操作難度較大。

圖4 虛擬沖擊板原理圖（ISO 13271:2012）

1.1.2 主要測(cè)試儀器

（1）WY型沖擊式塵粒分級(jí)儀

WY型沖擊式塵粒分級(jí)儀包括WY-1型和WY-2型兩種型號(hào)，由我國(guó)自主研發(fā)。WY型沖擊式塵粒分級(jí)儀由不同直徑噴孔及捕集板串連而成，如圖5所示，與ISO 23210 : 2009方法一致。該儀器可測(cè)定空氣動(dòng)力直徑為1.1～42μm的顆粒，每級(jí)接塵板最多允許沉積約100mg的顆粒，可用于煙塵濃度30g/m3的煙氣環(huán)境。

圖5 WY型沖擊式顆粒分級(jí)儀結(jié)構(gòu)圖

（2）PM-10

DEKATI PM-10由芬蘭Dekati公司研制，基本原理也是沖擊式，如圖6所示，兩級(jí)撞擊器測(cè)得的粒徑范圍與ISO 23210 : 2009描述一致，即測(cè)定的顆粒物劃分為三部分：大于10μm、在2.5～10μm之間、小于2.5μm。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且便攜，較適合于工程現(xiàn)場(chǎng)PM2.5測(cè)試。

（3）DLPI

DLPI（Dekati Low Pressure Impactor）也是由芬蘭Dekati公司研制，一個(gè)13段串聯(lián)的撞擊器，如圖7所示，應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理將顆粒物按30nm～10μm，劃分為13個(gè)等級(jí)。小于30nm顆?？杀惠o助的過(guò)濾器收集在一個(gè)47mm的濾膜上，其他顆粒分別收集在25mm基板上，基板上布置有涂脂鋁箔。DLPI可用于很多行業(yè)，如大氣測(cè)量、煙道測(cè)量、汽車測(cè)量、數(shù)學(xué)應(yīng)用等。25mm收集盤上可進(jìn)行化學(xué)分析，由于有過(guò)濾器，粒徑范圍可擴(kuò)到30nm以下。

圖6 DEKATI PM-10撞擊器

圖7 DLPI撞擊器

（4）Andersen顆粒采樣器

Andersen由采樣頭、旋風(fēng)預(yù)切割器、過(guò)濾設(shè)備、撞擊器、帶有抽氣泵的控制器及溫度、壓力之類的傳感器等組成，如圖8所示。撞擊器是Andersen的核心部分，主要作用是對(duì)顆粒物分級(jí)和采集，共分為8級(jí)，分級(jí)方法同DLPI，最后一級(jí)F級(jí)裝的是實(shí)心全膜，以過(guò)濾細(xì)粒子和凝結(jié)型顆粒物。

圖8 Andersen顆粒采樣器

1. 2 電荷法

電荷法是指通過(guò)直接測(cè)量顆粒所帶電荷量，來(lái)間接確定顆粒質(zhì)量的方法，可通過(guò)換算得到顆粒物質(zhì)量濃度。電荷法的典型儀器是ELPI電子低壓撞擊器（Electrical Low Pressure Impactor），也是由芬蘭Dekati公司研制的，該儀器撞擊器分級(jí)方法及級(jí)數(shù)同DLPI。與重量法不同，該儀器在顆粒分級(jí)前，要先通過(guò)荷電裝置使顆粒物預(yù)荷電，然后通過(guò)測(cè)定顆粒所帶電荷量，再經(jīng)過(guò)換算，間接得到顆粒的質(zhì)量濃度。該方法的特點(diǎn)是快捷，可實(shí)時(shí)得到顆粒物的質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)，且可對(duì)較低濃度的煙塵進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于高濃度煙塵環(huán)境可通過(guò)增設(shè)稀釋器的方式來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量。但ELPI測(cè)量直接值是電荷量，質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)需通過(guò)個(gè)數(shù)濃度乘上體積和密度后獲得，為間接轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，精度稍差一些。

ELPI的工作原理如圖9所示，含塵煙氣首先通過(guò)單極電暈充電室進(jìn)行荷電，進(jìn)入撞擊器每個(gè)層面的帶電顆粒的電流，都可實(shí)時(shí)地通過(guò)精密電子測(cè)量計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，最后將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為顆粒物粒徑分布。

圖9 ELPI原理

ELPI的快速反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，特別適合分析不穩(wěn)定顆粒濃度、粒徑分布等變化。ELPI的現(xiàn)場(chǎng)采樣系統(tǒng)如圖10所示。

1.3 光學(xué)法

光學(xué)法是指通過(guò)測(cè)量顆粒的透射光或反射光來(lái)確定顆粒的粒徑分布與濃度數(shù)據(jù)。代表的儀器有TSI : APS-3321、帕萊斯便攜式顆粒物檢測(cè)儀等，通過(guò)加速噴嘴，使得不同粒徑顆粒獲得不同的加速度，然后測(cè)量各顆粒的散射光強(qiáng)度，來(lái)確定顆粒的粒徑分布與濃度數(shù)據(jù)。該方法也可實(shí)時(shí)得到顆粒的質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)，但同樣存在精度問(wèn)題。

（1）TSI : APS-3321

TSI : APS-3321型空氣動(dòng)力學(xué)粒度儀是由TSI公司開(kāi)發(fā)的專利測(cè)試儀器，用于測(cè)定氣溶膠顆粒物的空氣動(dòng)力學(xué)粒徑，并給出氣溶膠數(shù)量濃度、體積濃度、表面積濃度及質(zhì)量濃度隨粒徑分布情況。該設(shè)備測(cè)定每一顆粒通過(guò)兩束近距離的激光束飛行時(shí)間，以換算顆粒的動(dòng)力學(xué)粒徑。測(cè)試粒徑范圍：0.37～20μm（光散射直徑），0.5～20μm（空氣動(dòng)力學(xué)直徑）。

（2）帕萊斯便攜式顆粒物檢測(cè)儀

帕萊斯便攜式顆粒物檢測(cè)儀為德國(guó)進(jìn)口，可同時(shí)測(cè)量TSP、PM-10、PM4、PM2.5、PM1質(zhì)量和數(shù)濃度，可以從0.18～18μm范圍內(nèi)選擇最多64個(gè)等級(jí)進(jìn)行粒徑分布分析，時(shí)間分辨率可在1s～24h內(nèi)任意設(shè)定。

當(dāng)煙氣中的顆粒通過(guò)光路光敏感區(qū)時(shí)，顆粒的散射光量與其質(zhì)量濃度成正比，用單位時(shí)間內(nèi)的散射光累計(jì)值來(lái)表示出懸浮顆粒的相對(duì)質(zhì)量濃度，通過(guò)轉(zhuǎn)化系數(shù)，計(jì)算出顆粒的質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)。

圖10 ELPI現(xiàn)場(chǎng)采樣系統(tǒng)圖

2 PM2.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究

2.1 采用的測(cè)試儀器及方法

本文研究采用重量法（PM-10、DGI）、電荷法（ELPI）測(cè)試儀器開(kāi)展了多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比測(cè)試。為了便于對(duì)比，均采用Dekati公司生產(chǎn)的三種PM2.5測(cè)試儀器。

PM-10、DGI、ELPI均是采用撞擊法對(duì)不同粒徑顆粒物進(jìn)行分級(jí)收集的儀器。PM-10撞擊器分為3級(jí)，DGI分為4級(jí)，兩種撞擊器收集到顆粒后可通過(guò)稱重法確定顆粒物的質(zhì)量濃度；ELPI撞擊器為13級(jí)，每級(jí)撞擊器均對(duì)應(yīng)一個(gè)靜電計(jì)和電流放大器，可測(cè)量捕集到這一級(jí)撞擊板上的顆粒物所帶電荷量，并根據(jù)電荷量自動(dòng)計(jì)算出該級(jí)上的顆粒物數(shù)濃度。

遵循電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火電廠煙氣中細(xì)顆粒物（PM2.5）測(cè)試技術(shù)規(guī)范 重量法》（DL/T 1520-2016）的相關(guān)規(guī)定，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)試系統(tǒng)分別如圖11～圖13所示，PM-10和DGI均為直接采樣，ELPI配置了旋風(fēng)切割器和一級(jí)高溫稀釋，各個(gè)設(shè)備的采樣槍、旋風(fēng)分離器、PM-10撞擊器及DGI撞擊器均加熱至120℃。

圖11 PM-10測(cè)試系統(tǒng)示意圖

圖12 ELPI測(cè)試系統(tǒng)示意圖

圖13 DGI測(cè)試系統(tǒng)示意圖

2.2 測(cè)試結(jié)果

（1）重量法（PM-10、DGI）與電荷法（ELPI）測(cè)試數(shù)據(jù)比較

分別采用PM-10、ELPI測(cè)試某電廠WESP后PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)，比較結(jié)果如圖14所示， PM-10與ELPI測(cè)試的結(jié)果差別并不大，推測(cè)其差別主要是由于該兩次測(cè)試工況條件略有差異。

圖14 PM2.5測(cè)試結(jié)果比較

再分別采用PM-10、DGI和ELPI測(cè)試某電廠低低溫電除塵器后PM2.5質(zhì)量濃度，測(cè)試結(jié)果對(duì)比分別如圖15、圖16所示，對(duì)于PM2.5來(lái)說(shuō)，測(cè)試結(jié)果同樣較為接近，且重量法結(jié)果一般都會(huì)略大于電荷法。從數(shù)據(jù)對(duì)比可看出來(lái)，遵循PM2.5測(cè)試規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試，三種儀器的PM2.5測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性均較好，驗(yàn)證了測(cè)試方法和測(cè)試儀器的合理性。

圖15 3個(gè)時(shí)段ELPI與DGI對(duì)比

圖16 2個(gè)時(shí)段ELPI與PM-10對(duì)比

（2）ELPI兩級(jí)稀釋、一級(jí)稀釋測(cè)試數(shù)據(jù)比較

分別采用ELPI的兩級(jí)稀釋器和一級(jí)稀釋器測(cè)試了某600MW機(jī)組WFGD后的PM10數(shù)據(jù)及粒徑分布，并將各測(cè)量工況的數(shù)據(jù)取了平均值，圖17為這兩種稀釋比條件下的各級(jí)顆粒數(shù)量濃度粒徑分布曲線，兩種不同稀釋比測(cè)得的顆粒數(shù)量濃度粒徑分布規(guī)律是基本一致的，只是在較大粒徑段略有些差異。

圖17 顆粒數(shù)量濃度曲線

對(duì)比兩種稀釋比條件下的PM1、PM2.5、PM10數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)，如圖18、圖19所示，采用兩級(jí)稀釋器時(shí)測(cè)得的PM1、PM2.5、PM10數(shù)量濃度結(jié)果均小于采用一級(jí)稀釋時(shí)；對(duì)于質(zhì)量濃度而言，采用兩級(jí)稀釋測(cè)得的PM1、PM2.5結(jié)果小于采用一級(jí)稀釋時(shí)，而PM10測(cè)量的結(jié)果卻大于一級(jí)稀釋，這主要是因?yàn)椴捎脙杉?jí)稀釋器時(shí)第10、11級(jí)沖擊器的顆粒數(shù)量濃度比較多引起的。

圖18 PM1、PM2.5、PM10數(shù)量濃度柱狀圖

圖19 PM1、PM2.5、PM10質(zhì)量濃度柱狀圖

（3）ELPI用于 WFGD的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究

因煙氣溫度過(guò)高及濕度過(guò)大，濕法脫硫后煙氣含濕量較高，水蒸汽易在采樣管及ELPI集塵盤上凝結(jié)，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成較大影響，為了減小液滴對(duì)顆粒物測(cè)量的影響，ELPI的測(cè)量系統(tǒng)中配有兩級(jí)稀釋系統(tǒng)，一級(jí)熱稀釋和二級(jí)常溫稀釋。即采用加熱后的凈化空氣作為稀釋氣體對(duì)煙氣進(jìn)行稀釋，并對(duì)采樣管路采取加熱保溫措施，溫度設(shè)定為110℃使霧滴蒸發(fā)，以此避免煙氣中的水分對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在WFGD系統(tǒng)進(jìn)口和出口煙道分別采樣兩次，取兩組數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行計(jì)算。煙道內(nèi)飛灰顆粒質(zhì)量濃度的粒徑分布，由圖20可知，飛灰顆粒在PM2.5范圍內(nèi)呈現(xiàn)單峰分布，粒徑峰值出現(xiàn)在0.1～1μm之間。然而當(dāng)飛灰顆粒粒徑在2.5～10μm之間時(shí)，顆粒質(zhì)量濃度隨粒徑增大而增大，推測(cè)在粒徑大于10μm處將出現(xiàn)另一個(gè)峰值。

圖20 進(jìn)出口質(zhì)量濃度分布

通過(guò)對(duì)進(jìn)出口飛灰顆粒質(zhì)量濃度隨粒徑的變化，可以得到顆粒物的分級(jí)脫除效率曲線，如圖21所示。各級(jí)顆粒物的脫除效率隨著粒徑增大總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，脫除效率從前6級(jí)（粒徑小于0.3μm）的40%左右上升到后4級(jí)（粒徑大于1μm）的80%左右，對(duì)飛灰顆粒的脫除效率在0.1～1μm之間出現(xiàn)低谷。

圖21 飛灰顆粒的分級(jí)脫除效率曲線

（4）ELPI用于 WESP的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究

相對(duì)于濕法脫硫塔后的煙氣來(lái)說(shuō)，濕式電除塵器（WESP）的煙氣特點(diǎn)則是不但煙塵濃度很低，且煙氣濕度大，煙氣中也很可能存在液態(tài)水滴但會(huì)少于濕法脫硫塔后的煙氣。為了避免煙氣中水滴對(duì)測(cè)試精度造成影響，同時(shí)保證煙氣不至于過(guò)度稀釋，本測(cè)試采用一級(jí)高溫稀釋器，且采樣槍、旋風(fēng)子等采用電加熱保溫，使煙氣內(nèi)水滴充分蒸發(fā)，測(cè)試過(guò)程中ELPI荷電器均未出現(xiàn)報(bào)警，各級(jí)撞擊器均沒(méi)有負(fù)電流現(xiàn)象，本次測(cè)試有效避免了煙氣中水滴對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。測(cè)試完畢后，將ELPI各級(jí)撞擊器拆卸下來(lái)，觀察每級(jí)的撞擊器，均無(wú)水滴或液膜。WESP進(jìn)、出口的顆粒物數(shù)量濃度和質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)分別如圖22～圖24所示，各級(jí)撞擊器的照片如圖25所示。

圖22 WESP進(jìn)口顆粒數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)

圖23 WESP出口顆粒數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)

圖24 WESP進(jìn)、出口顆粒數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)

圖25 各級(jí)撞擊器照片

經(jīng)過(guò)計(jì)算，WESP進(jìn)、出口煙道內(nèi)各級(jí)顆粒的數(shù)量、質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)如圖24所示，經(jīng)WESP后，不同粒徑顆粒的數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度均有明顯的下降。其中，PM2.5數(shù)量濃度去除率為81.7%；質(zhì)量濃度去除率為78.8%。

3 結(jié)果分析

（1）重量法是國(guó)內(nèi)外PM2.5測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，PM-10、DGI等重量法測(cè)試儀器的測(cè)試結(jié)果重復(fù)性較好，雖采樣時(shí)間較長(zhǎng)、人工稱重程序較繁瑣，仍應(yīng)作為工程實(shí)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法推薦使用。

（2）經(jīng)對(duì)比測(cè)試，ELPI測(cè)得的PM2.5數(shù)據(jù)與PM-10、DGI等重量法測(cè)試儀器測(cè)試結(jié)果很接近，且ELPI可實(shí)時(shí)讀數(shù)，縮短采樣時(shí)間，可獲取更多分級(jí)數(shù)據(jù)，當(dāng)工程實(shí)測(cè)中需同時(shí)獲得粒徑分布等研究數(shù)據(jù)時(shí)可采用該方法。

（3）由于進(jìn)入ELPI撞擊器的液滴，也將作為粉塵重量計(jì)入從而影響測(cè)試結(jié)果，在含有液滴的濕煙氣中，要采用ELPI測(cè)試煙塵，進(jìn)入其撞擊器前液滴已得到充分蒸發(fā)是保證測(cè)試精度的關(guān)鍵。建議脫硫塔后的煙氣測(cè)試采用二級(jí)稀釋，而濕式電除塵器后煙氣測(cè)試采用一級(jí)稀釋。

[1] 姚宇平.大氣及固定發(fā)生源煙氣中PM2.5的測(cè)試方法[C].第十五屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議，2013.

[2] 劉含笑，姚宇平，酈建國(guó)，等.燃煤煙氣的PM2.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)研究[C].第十五屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議， 2013.

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

[4] 劉含笑，姚宇平，酈建國(guó)，等.PM2.5團(tuán)聚測(cè)試技術(shù)及其研究進(jìn)展[J].電力與能源，2013（4）：118-123.

[5] 劉含笑，朱少平，姚宇平，等.電荷法測(cè)試WESP進(jìn)出口煙氣中PM2.5的試驗(yàn)研究[J].中國(guó)電力，2014，47（12）：37-41.

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

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

[8] 呂陽(yáng)，徐立大，劉凡.虛擬沖擊器的研究進(jìn)展[J].衛(wèi)生研究，2001，30（2）：125-127.

[9] 朱少平，劉含笑.WESP后PM2.5測(cè)試方法研究[J].當(dāng)代環(huán)保，2013，32（14）：71-75.

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

Summarization of Flue Gas PM2.5Testing Technique in Coal-fred Power Station

LIU Han-xiao, YAO Yu-ping, LI Jian-guo, ZHU Shao-ping, FANG Xiao-wei, GUO Ying
(Zhejiang Feida Environmental Science & Technology Co., Ltd, Zhejiang Zhuji 311800, China)

This paper mainly introduces the standards and testing methods of stationary source PM2.5at home and abroad and carries out the actual test on site and makes contrast and analysis on the test result, aiming at exploration and formation of a scientifc and reasonable testing technique and method that are suitable to the engineering actual test of PM2.5.

coal-fred power plant; PM2.5; test method of stationary source

X701

A

1006-5377（2017）08-0045-07

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（2013AA065002）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0203704）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0209107）；浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013C11G6080001）