鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量控制及現(xiàn)場(chǎng)采樣應(yīng)注意的問題

摘要：以生態(tài)文明全面取代工業(yè)文明，是實(shí)現(xiàn)人類生存進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑。以我國為例，在經(jīng)歷40年社會(huì)改革開放、經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)之后，工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化所取得巨大成就的背后，是生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，尤其近年來“霧霾”成為生態(tài)環(huán)境治理中最為頑固的詬病。鍋爐煙塵是造成霧霾現(xiàn)象的“主要元兇”，從環(huán)境監(jiān)測(cè)角度出發(fā)，加強(qiáng)鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)過程及現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制，精準(zhǔn)地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠?yàn)榄h(huán)境治理方案提供科學(xué)依據(jù)。但同時(shí)，鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)及采樣是十分復(fù)雜且具有系統(tǒng)性的工作，在整個(gè)過程中需要加強(qiáng)質(zhì)量控制。本文列舉相關(guān)注意問題，以供技術(shù)人員在操作中參考借鑒。

關(guān)鍵詞：鍋爐煙塵;質(zhì)量控制;現(xiàn)場(chǎng)采樣;監(jiān)測(cè)過程

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.111

Abstract： The overall replacement of industrial civilization with ecological civilization is the only way to achieve human survival and progress and sustainable economic development. Take China as an example. After 40 years of social reform and opening up and rapid economic growth， behind the great achievements of industrialization， urbanization， and modernization， the ecological environment has been severely damaged， especially in recent years. The most stubborn rickets. Boiler smoke and dust is the “main culprit” that causes haze. From the perspective of environmental monitoring， strengthening the boiler smoke and dust monitoring process and on-site sampling quality control， and accurately obtaining relevant data， can provide a scientific basis for environmental governance solutions. But at the same time， boiler smoke and dust monitoring and sampling are very complicated and systematic tasks， and quality control needs to be strengthened throughout the process. This article lists relevant attention issues for reference by technicians in operation.

Keywords： Boiler soot; Quality control; Field sampling; Monitoring process

1 鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量控制應(yīng)注意的問題

1.1 濾筒、儀器及采樣位置

首先，濾筒對(duì)于煙塵監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量控制起到直接影響作用，監(jiān)測(cè)開始之前要對(duì)濾筒準(zhǔn)確性、嚴(yán)密性、完整性等檢查，確保濾筒均勻完好。同時(shí)，監(jiān)測(cè)不同鍋爐煙塵所選用的濾筒也不一樣，要綜合煙塵中主要成分、操作環(huán)境、濕度溫度等進(jìn)行篩選。以溫度因素為例，常用的玻璃纖維濾筒耐受水平僅為500℃，在該溫度以下，玻璃纖維濾筒可以捕捉到99%的0.5μm的煙塵，而溫度高于500℃則必須更換為剛玉濾筒，否則會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。其次，鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)所需要的儀器種類較多，儀器本身監(jiān)測(cè)的對(duì)象，造成存在損壞的可能性較大。因此在監(jiān)測(cè)前需要對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行鑒定，按照相關(guān)要求，儀器鑒定工作需要定期交付給國家技術(shù)部門，此外，對(duì)于鑒定合格的儀器，在使用之前也要展開細(xì)致檢查，例如氣密性是否完好、氣路是否存在堵塞、是否需要清洗等。再次，鍋爐煙塵采樣的具體位置如何選擇，對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量有著本質(zhì)性作用。采樣的目標(biāo)是獲取代表性樣本，而煙道（煙囪）直道可作為優(yōu)先的監(jiān)測(cè)孔所在，而斷面、彎頭部分由于局部空間變化劇烈，會(huì)出現(xiàn)煙塵成分的不均勻分布。排除監(jiān)測(cè)空間、位置的限制，采樣點(diǎn)距離彎道、斷面的距離至少為煙道（煙囪）直徑的1.5倍以上，正常情況下以3倍以上為底線，必要時(shí)可以多開一些監(jiān)測(cè)孔。

1.2 鍋爐負(fù)荷率

鍋爐是產(chǎn)生煙塵的源頭，因此鍋爐負(fù)荷率對(duì)于煙塵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響是不容忽視的。根據(jù)《鍋爐煙塵測(cè)試方法》的要求，監(jiān)測(cè)工作應(yīng)以鍋爐處理為依據(jù)。但現(xiàn)實(shí)操作中發(fā)現(xiàn)，真正獲取鍋爐準(zhǔn)確出力的數(shù)據(jù)是很難的，在這種情況下可以選擇替代方法：其一，直接控制法。對(duì)于蒸汽過濾而言，本身就具有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控方式，可以采用量水箱法、蒸汽流量表法等獲取鍋爐負(fù)荷率。其二，對(duì)于一些無法直接或間接進(jìn)行控制的情況，可以利用煙氣量、空氣剩余量來計(jì)算。

1.3 過剩空氣系數(shù)

過?？諝庀禂?shù)對(duì)鍋爐工況有著明顯影響，并直接反映在鍋爐煙塵產(chǎn)生方面，據(jù)此可以作為監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量的控制途徑。如果鍋爐內(nèi)剩余空氣過多，則會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部壓強(qiáng)不足的情況，導(dǎo)致煙塵比例增加并帶走大量熱量，反之則會(huì)造成鍋爐內(nèi)燃燒不充分;在此基礎(chǔ)上，可以通過構(gòu)建剩余空氣系數(shù)和鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)下的方程式，例如，以燃料為因變量，國家標(biāo)準(zhǔn)下燃煤鍋爐的過剩空氣系數(shù)為1.8、燃?xì)忮仩t的過?？諝庀禂?shù)為1.2，系數(shù)過高過低都代表了煙塵樣本不規(guī)范。

相對(duì)應(yīng)的，從監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量控制角度出發(fā)，如果過?？諝庀禂?shù)過高，代表著鍋爐內(nèi)的含氧量過高，整個(gè)系統(tǒng)中可能存在漏風(fēng)的現(xiàn)象，表現(xiàn)為鍋爐功率較低，煙塵取樣要比實(shí)際的成分濃度小。反之，如果過?？諝庀禂?shù)過低，說明燃料與含氧量比例過高，則鍋爐燃燒不沖分，煙塵取樣要比世紀(jì)的成分濃度高，且包含大量燃燒不盡的產(chǎn)物。

2 鍋爐煙塵現(xiàn)場(chǎng)采樣應(yīng)注意的問題

鍋爐煙塵現(xiàn)場(chǎng)采樣過程中存在的影響因素較多，如天氣、場(chǎng)地、儀器、人員等各方面，都可能造成采樣不規(guī)范、不準(zhǔn)確，因此在具體操作過程中，要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確保采樣規(guī)范操作。結(jié)合筆者多次參與現(xiàn)場(chǎng)煙塵采樣經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以下問題的注意。

2.1 采樣人員方面

圍繞著“采樣人員”，所要注意的問題包括：（1）參與鍋爐煙塵采樣的人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)及實(shí)踐練習(xí)，要求持證上崗，在采樣過程中嚴(yán)格按照正確方法及規(guī)范流程實(shí)施。（2）要“知己知彼”，采樣前要做好充足準(zhǔn)備，了解鍋爐煙塵中的污染成分，熟悉鍋爐所在生產(chǎn)單位的生產(chǎn)工藝等。（3）做好安全防護(hù)工作。一般來說，鍋爐煙塵采樣都會(huì)在正壓區(qū)內(nèi)進(jìn)行，而實(shí)施采樣操作時(shí)，必須將采樣孔堵死，這樣才能避免煙塵噴射傷害到人，也確保了采樣的有效性。（4）實(shí)時(shí)觀測(cè)。鍋爐煙塵現(xiàn)場(chǎng)采樣面向的不是“煙塵”本身多少，而是煙塵成分、濃度等有效反饋出的數(shù)據(jù)，因此相關(guān)人員必須實(shí)時(shí)觀測(cè)采樣儀現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常后重新組織采樣工作。

2.2 采樣操作方面

首先，現(xiàn)場(chǎng)采樣操作應(yīng)注意動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)收集方式，即采樣槍要保持橫貫采樣面的“由內(nèi)而外”的逐點(diǎn)移動(dòng)，這樣做一方面可以規(guī)避采樣誤差、實(shí)現(xiàn)全面收集，另一方面也可以降低采樣槍溫度過高而發(fā)生燙傷危險(xiǎn)。其次，現(xiàn)場(chǎng)采樣過程中如果發(fā)現(xiàn)煙道內(nèi)負(fù)壓過大，要提前將采樣槍撤離，這樣可以避免粉塵被吸回?zé)煹?，同時(shí)保障每次采樣的實(shí)踐均衡，如每個(gè)濾筒的采樣時(shí)間維持在10～12min，誤差不超過±5s;此外，采樣過程中要遵循基本標(biāo)準(zhǔn)，如每次操作所獲取的樣品不能少于3種，每次采樣的時(shí)間不能低于3min。再次，現(xiàn)場(chǎng)采樣結(jié)束之后，要綜合評(píng)定采樣儀輸出的數(shù)據(jù)，判斷是否存在誤差較大的現(xiàn)象，杜絕以偏概全。

2.3 儀器設(shè)備方面

鍋爐煙塵現(xiàn)場(chǎng)采樣所要用到的儀器設(shè)備主要包括：煙塵采樣儀、濾筒、采樣嘴、采樣槍等，圍繞著相關(guān)儀器設(shè)備的注意問題如下。

第一，當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備市場(chǎng)上可選用的產(chǎn)品很多，以煙塵采樣儀和采樣嘴的配套問題而言，如果發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和采樣嘴存在口徑不匹配的問題，應(yīng)遵循“選大不選小”的原則，同時(shí)，采樣嘴在流量變化方面應(yīng)參考鍋爐風(fēng)機(jī)功率，將流量變化控制在20～30L/min范圍內(nèi)。

第二，儀器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)質(zhì)量的保障，因此在現(xiàn)場(chǎng)采樣開始之前，需要預(yù)先處理一些影響因素。主要包括：煙道開孔之后要清理積灰，反向插入采樣管避免負(fù)壓吸入正壓噴出現(xiàn)象。采樣過程中要牢記順序，確保采樣槍手柄、采樣嘴方向保持一致。采樣過程中保證采樣嘴穩(wěn)定，避免觸及煙囪孔壁吸入積灰。

第三，采樣完畢之后做好收集工作，詳細(xì)對(duì)比采樣儀輸出數(shù)據(jù)是否在合理參數(shù)范圍之內(nèi)，對(duì)比依據(jù)可參照《鍋爐煙塵測(cè)試方法》的相關(guān)規(guī)定，并及時(shí)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行清理。

3 結(jié)束語

總體而言，鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)保監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中的常見工作內(nèi)容，但我國以燃煤為能源的生產(chǎn)、生活地域較多，鍋爐規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不一，因此實(shí)際監(jiān)測(cè)過程及現(xiàn)場(chǎng)采樣面臨的問題較為復(fù)雜。根據(jù)我國出臺(tái)的《鍋爐煙塵測(cè)試方法》，相關(guān)人員要在設(shè)備、操作等方面做好協(xié)同，一方面，不斷引進(jìn)更為先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器（如智能煙塵監(jiān)測(cè)儀），提高準(zhǔn)確性及便捷性。另一方面，則要重點(diǎn)展開監(jiān)測(cè)及采樣人員的專業(yè)能力培訓(xùn)，形成一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為環(huán)境保護(hù)治理提供更可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘惠榮.淺論鍋爐煙塵煙氣監(jiān)測(cè)過程中質(zhì)量控制[J].低碳世界，2019，9（03）：19-20.

[2]孟佟.淺談鍋爐煙塵和煙氣監(jiān)測(cè)過程中的質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（14）：231-232.

[3]朱學(xué)軍.淺析鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制[J].污染防治技術(shù)，2017，30（02）：68-69.

[4]邵茂華.鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量控制及現(xiàn)場(chǎng)采樣應(yīng)注意的問題[J].科技展望，2016，26（15）：60.

[5]劉新安.鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制措施的探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（04）：32.

收稿日期：2019-12-20

作者簡(jiǎn)介：張海林（1975-），男，漢族，大專學(xué)歷，中級(jí)，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。