鍋爐環(huán)境監(jiān)測中質(zhì)量控制舉措

文_譚景祥 青島市生態(tài)環(huán)境局市北分局環(huán)境監(jiān)測站

當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展迅猛，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，鍋爐屬于不可或缺的重要設(shè)備類型，更是被廣泛地運(yùn)用在多種不同的生產(chǎn)類企業(yè)當(dāng)中。但鍋爐在生產(chǎn)當(dāng)中會產(chǎn)生對周邊生態(tài)環(huán)境造成污染的有害氣體。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，相應(yīng)的環(huán)保問題開始受到人們的廣泛關(guān)注，尤其是空氣質(zhì)量水平，成為人們持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。因此必須降低鍋爐煙氣中的污染物排放濃度，才能降低空氣污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提就是應(yīng)當(dāng)對鍋爐煙氣排放的濃度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，做好數(shù)據(jù)收集，這也是環(huán)保部門實(shí)施環(huán)境治理的重要依據(jù)。文章主要對鍋爐環(huán)境監(jiān)測工作進(jìn)行探究，通過深入探討鍋爐環(huán)境監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)，期望能夠由此保障鍋爐環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。

1 采樣實(shí)驗(yàn)前的監(jiān)測準(zhǔn)備

1.1 制定科學(xué)合理化監(jiān)測方案

在實(shí)施鍋爐環(huán)境監(jiān)測之前，要制定出科學(xué)合理化的監(jiān)測方案。該監(jiān)測方案的內(nèi)容具體要求囊括評價標(biāo)準(zhǔn)、污染源情況、所需監(jiān)測的內(nèi)容項(xiàng)目、采樣的時間、位置及頻率、采用的監(jiān)測方法及內(nèi)容報(bào)告等等。同時要求相關(guān)監(jiān)測人員應(yīng)當(dāng)對鍋爐采用的目標(biāo)及要求加以明確，結(jié)合所制定的監(jiān)測方案來嚴(yán)格執(zhí)行，這樣才能切實(shí)保障采樣工作的穩(wěn)定、有序開展。

1.2 嚴(yán)格要求環(huán)境監(jiān)測人員

由于鍋爐監(jiān)測整個過程較為復(fù)雜，因此通常這項(xiàng)工作都是需要整個團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成。監(jiān)測工作本身具備較強(qiáng)的專業(yè)性，因此對環(huán)境監(jiān)測人員本身的素質(zhì)提出了很高的要求。切實(shí)提升相關(guān)監(jiān)測工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)水平，并由此降低監(jiān)測當(dāng)中由于一定的人為因素所致監(jiān)測結(jié)果偏差，監(jiān)測人員應(yīng)具備專業(yè)知識及技術(shù)技能，接受過培訓(xùn)考核且合格才能持證上崗開展工作。同時監(jiān)測人員還需熟練掌握相關(guān)測試儀器設(shè)備的操作原理及方法，監(jiān)測機(jī)構(gòu)要做好對人員的職業(yè)道德教育，提升其工作責(zé)任心，降低因人為因素所致的影響。

1.3 做好儀器設(shè)備準(zhǔn)備工作

首先要求監(jiān)測所采用的設(shè)備應(yīng)當(dāng)符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，《煙塵采樣器技術(shù)條件》文件中就對煙塵采樣設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確。在標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中規(guī)定了采樣管類型，如普通型、皮托型、動壓平衡型、靜壓平衡型等類型，并闡明了測定排氣流速、溫濕度及壓力等參數(shù)的儀器使用的技術(shù)要求。所選用設(shè)備、工具，必須接受質(zhì)量技術(shù)部門檢測和鑒定，并在此基礎(chǔ)上形成鑒定報(bào)告，從而保障所使用設(shè)備處于強(qiáng)檢有效期范圍。最后應(yīng)當(dāng)切實(shí)做好所有監(jiān)測設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)工作，在整個使用過程中做好核查記錄。

1.4 準(zhǔn)備好濾膜

通常在鍋爐環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中，所選濾膜質(zhì)量的好壞對最終環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的精密、準(zhǔn)確性將造成直接影響，因此在濾膜準(zhǔn)備工作時，要對濾膜認(rèn)真細(xì)致篩選。具體要求為濾膜的內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)均勻平整，要結(jié)合鍋爐的煙氣溫度來進(jìn)行濾膜材質(zhì)的選擇，一般選擇玻璃纖維濾膜。玻璃纖維濾膜具備高過濾性及高污垢承載力，且具有良好的生物惰性和疏水性。其對大部分試劑都具備良好的耐化學(xué)性，最高使用溫度為500℃。

2 現(xiàn)場采樣工作內(nèi)容及要求

2.1 做好鍋爐運(yùn)行負(fù)荷檢查工作

鍋爐運(yùn)行負(fù)荷是對鍋爐排放濃度造成影響的主要因素。然而在具體的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，絕大多數(shù)監(jiān)測人員對于鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷檢查不夠重視，致使最終獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏代表性。這就要求必須采取正確的方式來監(jiān)測鍋爐排放情況。為了能夠獲取相應(yīng)的代表性樣品，要求鍋爐應(yīng)當(dāng)基于穩(wěn)定負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。針對不同年限的鍋爐，國際標(biāo)準(zhǔn)在測定條件方面作出了明確規(guī)定，要求鍋爐運(yùn)行出力大于額定負(fù)荷的70%實(shí)施測試才能取得實(shí)際效果。目前判定鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的方式有很多，如水表法、孔板法、水箱法及耗煤量法等等。在監(jiān)測鍋爐的過程中，嚴(yán)禁在不加燃料、不噴蒸汽、負(fù)荷運(yùn)行及二次風(fēng)稀釋狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測工作，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠性。

2.2 選取采用點(diǎn)位

在進(jìn)行采樣點(diǎn)位選取時，要求搭建相應(yīng)的安全操作平臺，切實(shí)保障監(jiān)測人員本身安全。為了能夠在此基礎(chǔ)上獲取相應(yīng)的代表性樣品，采樣孔應(yīng)當(dāng)設(shè)置在垂直及水平管道當(dāng)中，具體在距離煙道拐彎、接頭、閥門及其他變徑管下游位置，且大于6倍直徑，或者距上述位置上游方向大于3倍直徑的位置。當(dāng)測試現(xiàn)場內(nèi)空間位置受限時，難以充分滿足以上要求，采樣斷面和彎頭位置距離應(yīng)當(dāng)是煙道直徑1.5倍范圍，同時需在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加相應(yīng)的測點(diǎn)數(shù)量，其中采樣斷面的氣流要求在5m/s以上。

2.3 測量空氣過剩系數(shù)與含濕量

空氣過剩系數(shù)屬于煙塵排放濃度核算公式當(dāng)中的重要參數(shù)類型，直接和鍋爐設(shè)備、燃料類型及實(shí)際操作條件密切相關(guān)。要想獲取較為準(zhǔn)確的排放參數(shù)，每個采樣樣品都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行空氣過剩系數(shù)的測定，借助空氣過剩系數(shù)進(jìn)行最終采集的煙塵濃度修正與同步。在實(shí)際的煙塵采樣分析當(dāng)中，通?？諝庀禂?shù)越大，折算后的鍋爐排放濃度也越大。經(jīng)過實(shí)際測試，導(dǎo)致空氣污染過剩系數(shù)偏高的主要原因在于燃料燃燒不夠充分、管道、除塵器漏風(fēng)及密封不嚴(yán)等等，致使大量氧氣無法有效利用。

2.4 鍋爐煙塵樣品測定

具體需要結(jié)合鍋爐流量大小來選擇適合的采樣嘴。在采樣過程中需打開煙道采樣孔，并對孔中積灰加以清除。采樣管通過反氣流方向直接插入到煙道當(dāng)中。在采樣槍進(jìn)入煙道后，需堵實(shí)采樣孔來避免漏風(fēng)情況發(fā)生。采樣完成后，輕輕敲打儀器前彎管，并將附著彎管內(nèi)的塵粒全部排入濾膜內(nèi)，取出濾膜后置于防潮、防塵器物當(dāng)中。全部采樣結(jié)束后，需針對煙氣流速進(jìn)行重新測量，一旦發(fā)現(xiàn)采樣前后流速存在明顯偏差，如大于20%，則采樣樣品作廢。

2.5 采集并測量煙氣

鍋爐煙氣排放的監(jiān)測工作，主要集中在二氧化硫及氮氧化物的測定方面，其中二氧化硫與氮氧化物的測定結(jié)果將直接展現(xiàn)出鍋爐燃料的含硫量及所配備脫硫裝置的運(yùn)行情況等。通常針對鍋爐煙氣的監(jiān)測，需要采用待測煙氣的標(biāo)準(zhǔn)氣體。應(yīng)實(shí)時矯正監(jiān)測儀器，使用前需在清潔空氣環(huán)境中校零儀器參數(shù)。測試最終結(jié)束后，需將儀器置于潔凈空氣環(huán)境當(dāng)中，并通過持續(xù)抽氣來對傳感器進(jìn)行清洗。最終煙氣測定可采取電位電解法來測定其中硫、氮、氧濃度的平均值，不可以瞬時測定值來表示污染物排放值。

3 鍋爐環(huán)境監(jiān)測中質(zhì)量控制舉措

3.1 生產(chǎn)工況的質(zhì)量控制

在鍋爐環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中，鍋爐生產(chǎn)工況通常對最終監(jiān)測的數(shù)據(jù)具有較大影響。而生產(chǎn)工況的質(zhì)量控制離不開鍋爐排放負(fù)荷及濃度值。因此，在實(shí)際監(jiān)測當(dāng)中，一旦鍋爐本身未達(dá)到所額定負(fù)荷，相應(yīng)的排量將隨之減少，最終監(jiān)測結(jié)果也隨之降低，甚至得出無污染的結(jié)論。因此，在鍋爐初始運(yùn)行階段不適合開展環(huán)境監(jiān)測，否則將很容易出現(xiàn)上述情況。要嚴(yán)格控制到鍋爐工況負(fù)荷，如果不可知鍋爐工況、或者不加煤處理，將致使蒸汽外送，極大地稀釋排放濃度。如果進(jìn)行人為超控鍋爐燃燒運(yùn)行狀況，會改變鍋爐排塵濃度，致使最終監(jiān)測結(jié)果不符合實(shí)際排放濃度。因此，在具體質(zhì)量控制上，需從設(shè)備運(yùn)行、產(chǎn)品產(chǎn)量、原料及能源使用量方面入手。

3.2 參數(shù)測定的質(zhì)量控制

鍋爐參數(shù)測定主要工作是煙塵采樣環(huán)節(jié)，因此要想實(shí)現(xiàn)參數(shù)測定的質(zhì)量控制，就需要做好煙塵采樣工作。采用時，應(yīng)當(dāng)在打開采樣孔后，細(xì)致清理采用孔短接管中的積灰。插入采樣管后，對四周縫隙進(jìn)行密封，防治漏氣。測定排氣含濕量時，可采取組合式采樣槍，在前段位置需安裝顆粒過濾器，并將采樣管直接深插煙道中央，從而縮短采樣管外露長度，以有效預(yù)防水汽在槍內(nèi)冷凝，避免測定結(jié)果產(chǎn)生偏差。在選用采樣嘴時，要結(jié)合儀器顯示參數(shù)來選取。

3.3 顆粒物采樣質(zhì)量控制

在采樣過程中，需將采樣嘴對準(zhǔn)氣流，存在的偏差不可超過10o。為了預(yù)防因人為因素引發(fā)的角度誤差，可采用專用三腳架進(jìn)行輔助支撐。在采樣結(jié)束后，不可直接關(guān)閉采樣設(shè)備，需先進(jìn)行支撐設(shè)備的拆卸，然后抽出采樣槍，避免管道負(fù)壓倒吸采樣槍內(nèi)的顆粒物。針對鍋爐煙塵顆粒物采樣，需設(shè)置多點(diǎn)采樣，在原則上要求其每點(diǎn)采樣時間不可少于3min，同時鍋爐測定時采樣類型總采氣量應(yīng)當(dāng)大于1m3，且至少保存3個最終樣品，由此獲取平均值。