烟尘监测质量控制的技术小结

烟尘监测质量控制的技术小结

摘要：介绍了合格滤筒的筛选方法和采样滤筒在实验室分析中的质量控制。以及规则及不规则烟道测孔位置和测点的布置

关键词：烟尘监测；滤筒质量控制，采样滤筒的称量控制，测孔位臵，测点位臵

一、采样滤筒是一种普及率高、阻力小，便于放入烟道内采样捕尘装臵，玻璃纤维滤筒是应用最广的。玻璃纤维滤筒由超细玻璃纤维制成，对0.5μm以上尘粒的捕集率可达99.9%以上，但由于生产工艺原因，有些滤筒存在质量问题，会影响尘粒的捕集。因此，监测采样前应对滤筒进行挑选。

1 滤筒筛选与处理

1.1 针孔检查

检查针孔时，用黑纸卷住滤筒口，将滤筒口对准光源，眼睛套住黑纸卷观察，检查是否有针孔存在，同时还可以检查滤筒壁纤维的均匀性。

1.2 质量筛选

滤筒质量是反映滤筒内在质量的一项指标。滤筒过轻，滤筒强度小，采样时容易破裂；滤筒过重，壁厚增加，采样阻力增加，尘粒的捕集效率会降低。根据实际工作经验，以规格为25mm×70 mm的玻璃纤维滤筒质量在（1.0±0.2）g 范围为宜。

1.3 阻力筛选

将滤筒放入采样枪中，调节烟尘采样器的工作状态与现场监测要求一致，流量为50 L/min ，此时仪器负压<10.0kPa为宜。

1.4 滤筒失重处理

资料表明，在400℃烘干1h ，约失重5mg ，使监测结果偏低。因此必须对滤筒进行高温处理。实际监测时，烟气温度一般不超过400℃，只要对滤筒进行500℃烘烤1h的失重处理就能满足监测要求。

1.5 滤筒恒重处理

选择合格滤筒，放入滤筒专用称量瓶，编好样品编号，放入烘箱中，在105℃～110℃恒温烘干至恒重，即可供采样监测使用。

1.6 滤筒保存

滤筒的保存很重要，将采样后的滤筒放入专用称量瓶，再放入清洁的塑料袋或盒中，送至实验室进行分析，可以防止样品损失和玷污，保证分析质量。

2.采样后滤筒的称量处理

2.1将样品滤筒与两个以上标准空白滤筒放入烘箱中，在105℃～110℃温度下，恒温烘干4h ，以下操作步骤同上。当标准空白滤筒的质量与标准质量相差±0.0005g时，表明该批采样滤筒的称量结果在质量控制范围，结果可靠。

2.2 空气湿度对滤筒称量的影响

实验室分析环境常受到客观条件的限制，实验结果表明，空气湿度每增加10%，滤筒的称量值也平均增加23mg。因此，应在环境湿度在40%左右进行滤筒的采样前后称量，采样前后滤筒称量时的湿度差值应<5%。

2.3 冷却时间对滤筒称量的影响

在监测技术规范中，没有规定冷却时间，根据实际工作情况，当干燥器内的滤筒大于2/3放满，滤筒在30min 内无法冷却至室温，只有在干燥器内放一层滤筒时30min 基本能使干燥器内冷却至室温。

2.4 烘干时间对滤筒称量的影响

在实际工作中，当烟气温度较小时（<10%），将滤筒臵于105℃～110℃烘干1h即可，当烟气湿度较大时（>10%），采样后的滤筒湿重增加较大，烘干1h 滤筒达不到采样前的干燥程度，使结果偏大出现正误差。实际工作表明，在105℃～110℃连续烘干4h ，可达到要求，同时用标准空白滤筒控制称量的准确性。

二、烟尘的测定通常是用采样管从烟道中抽取一定量的含尘烟气，根据收集的尘粒量和烟气量求出烟尘浓度。这种测定方法的精确性取决于从烟道中抽出的那部分烟气样品能否代表烟道中整个断面上的烟气状况。这就需要采样点断面上的气流和烟尘的分布应是相当均匀或有较确定的规律性。因此，测孔位臵和测点的合理布臵是准确测定烟尘排放浓度的首要一环。

1 测孔位臵和测点的布臵原则

在烟尘监测中测孔位臵的选择和测点位臵布臵是依据GB 16157—1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》为基本原则，测孔位臵应设在

管道气流平稳段并优先考虑垂直管道。原则上设在距弯头、阀门和其它变径管道下游方向大于6倍直径处，上游方向大于3倍直径处。对矩形管道其当量直径D=2AB/（A+B），其中AB为边长。这样的样品具有代表性。应当避免烟道弯头和断面形状急剧变化的部位，同时要求采样断面气流的速度最好在5m以上。在选择采样位臵时应优先考虑垂直烟道。测定位臵选定后，对不同形状的烟道，采样孔和采样点数目的设臵应严格按照GB 16157—1996执行。

2测孔测点布臵注意事项

2.1尽量避免在烟气流速低于5m/s处布臵测点。

2.2如果采样管与测孔处无密封套，采用棉布等物堵塞孔时，应尽量塞紧防止烟气流速波动，减少测量误差。

3不规则烟道测孔、测点选择及采样

在现场采样过程中，由于石化各事业部的锅炉大多是七、八十年代安装的，许多烟道处于不规则状态，因此给工作带来很大困难，若选位不当将会使测试结果出现偏差。

下面将对在工作中遇到的几种不规则烟道的选点采样加以总结。3.1 两端小于1.5倍直径的烟道

各事业部许多烟道垂直、水平段长度达不到烟道直径的1.5倍，找不到合适的孔位采样。但是为了监测污染排放情况，又必须测试，因此在技术上采取措施使所测偏差减少到最小，尽量接近代表性的浓度值，可采取：（1）孔位臵距弯头、阀门和其它变径管段尽可能远些。

（2）尽量满足气流上游方向的条件，就是在弯头、阀门和其它变径管的下游1.5倍烟道处开孔。

（3）如果仍然满足不了，就按2：1的比例处打孔，这样可将多种不利因素影响变为少量不利因素影响。

3.2 不规则矩形烟道

不规则矩形烟道，在工作中经常遇到垂直方向、水平方向找不到足够长的直管道，给监测工作带来不便。为了达到测试目的，可以采取以下措施：（1）一个大的监测截面划分几个小矩形面积小于0.05M2 。

（2）一个小矩形作为一个监测点。

（3）当烟道气流不稳定时，可根据每个小矩形上的压力、温度进行等速采样。

3.3 斜管道的采样

斜管道的气流运动是随倾斜角度变化而变化的，尘粒随着重力逐渐运动，在倾斜角的管壁一侧，大尘粒增多，而微小尘粒将沿原来方向继续运动，因此要取得有代表性的样品，必须做到：

（1）采样管必须垂直于烟道采样，即采样管轴线方向与烟气气流方向呈90度夹角。

（2）采样嘴要对着气流方向采样。

（3）打2个相互垂直测量直径呈90度夹角的测试孔，增加它的不同方位的环数和测点数，使总采样体积和样品数加倍。

3.4 其它变径管道的采样

有些管道不但直管段短，而且是变径的，测量起来相当困难，特别是当采样孔的测点离除尘器、引风机过于接近，使烟气在测定处产生较大的涡流，流速过大，造成气流不稳定，尘粒分布不均匀，很难达到等速采样。在实际工作中应尽量避免在此处布点。

监测站陶国强

2011年10月20日