烟气污染物监测过程中的质量控制
摘 要： 文章探讨了在燃煤电厂烟气污染物监测工作中常出现的问题和异常情况，通过理论分析、比对试验，并结合在燃煤电厂的烟气监测工作经验，提出了可行、实用的解决方案。
关键词：烟气； 监测； 质量控制
0 引言
电力行业的迅猛发展，严重地影响着本地区的大气环境。目前，中国的二氧化硫和二氧化碳的排放量已分别居世界第一位和第二位。造成大气质量严重污染的主要原因是以燃煤为主的能源结构，而中国发电行业70%为燃煤发电。燃煤电厂排放烟气中含有烟尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及少量一氧化碳，烟尘直接影响到大气的环境质量，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等均为酸性气体，是酸雨形成的主要因子。燃煤电厂烟气污染物的排放控制，首先应做好污染源的环境监测工作，它是环境管理的基础和标尺。怎样将燃煤电厂的烟气、烟尘监测工作做好、做准，在实际的监测工作中有以下几个方面的体会。
1 采样设备问题
1.1 滤筒
在对大气污染源的监测中烟尘排放浓度的监测是一个比较常规的监测项目。其中，收集烟尘采样滤筒主要有玻璃纤维滤筒和刚玉滤筒。日常的监测中，采样滤筒以玻璃纤维滤筒为主。滤筒称重时，有时会出现滤筒终重比初重还要小。这是由于滤筒采样后出现失重现象造成的。滤筒在采样前后除了要保证烘烤的时间和温度保持一致外，烘箱温度要设定在200℃，因为燃煤电厂的烟气温度一般在120～180℃，如果采样温度超过了烘箱烘烤温度，就会造成滤筒出现失重现象。另外，在工作现场装卸滤筒时，由于运输过程中震动摩擦滤筒常常会产生一些碎絮并脱落，造成滤筒初重损失。应在滤筒编号前挤压滤筒边缘并用毛刷清扫滤筒，减少碎絮的产生[1]。
初始称重及采样结束后，用无尘包装纸包裹滤筒，现场安装、拆卸滤筒要迅速，尽量减少滤筒在空气中的暴露时间，以免滤筒被空气污染，影响烟尘采集量的准确度。
1.2 采样枪
由于烟气中含有二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，再加上烟气湿度过大，往往会造成采样枪滤筒托内表面生锈，如果不及时处理，采样后的滤筒外表面会带有大片的锈渍，影响滤筒终重。采样前应擦拭滤筒托，必要时要用铁砂纸打磨，每次采样结束后，应将滤筒托在空气中暴露5 min以上，确保水汽及酸性物质不在滤筒托表面滞留。
采样的过程中要十分小心，采样嘴不要碰烟道管壁，以免积灰吸入滤筒、枪嘴碰撞变形[2]。
1.3 烟气分析仪
在监测烟气中二氧化硫排放浓度时常用仪器为KM9106便携式烟气分析仪及Testo335烟气分析仪，二者均采用定电位电解法，另外还有傅立叶红外烟气分析仪，采用红外光谱法。燃煤电厂在安装烟气脱硫装置后，脱硫效率均在90%左右，出口烟气二氧化硫排放浓度较低，用定电位电解法分析仪在脱硫装置出口测试时常常遇到二氧化硫检测不出来的现象。在山西某电厂锅炉烟气脱硫装置出口，用傅立叶红外烟气分析仪与KM9106、Testo335烟气分析仪做了比对试验，试验结果见表1。
定电位电解法烟气分析仪没有保温设施，烟气抽出烟道遇冷会马上在采样管路上结露，二氧化硫气体很容易溶于水，加上脱硫装置出口二氧化硫浓度低、烟气湿度大，造成了二氧化硫浓度检测不出的现象。
针对上述问题，采用在采样管路上裹保温材料[3]，尽量减少采样管路暴露在空气中的距离，延长测试时间。如若仍解决不了，则应选择傅立叶红外光谱法测试。
2 采样过程中的问题
2.1 倒吸现象
燃煤电厂锅炉负荷较大，烟气在进入烟囱前均采用引风机克服阻力，出入口静压大多在-2000Pa以上，出入口烟道截面积大，在采样结束后，采样枪拔出烟道前的过程中往往会产生倒吸现象，影响采样结果的准确性。有两个办法可以解决该问题：一是将采样枪直接伸入离测孔最远的测点，由远及进依次采样，减少采样结束至抽出采样枪的时间；另一个办法是提前1-2秒的时间发出抽出采样枪的命令，控制在采样枪刚抽出测孔时采样时间结束。
2.2 采样过程中频繁出现阻力过大现象
天气较冷且烟气湿度过大时，烟尘采样时经常会出现烟尘采样仪中的干燥筒一个样品未采集完，干燥瓶中的硅胶已变色。由于烟气中的水汽大、温度高，硅胶粒会不时产生爆裂，碎粉末会随着气流进入采样仪内部，碎粉末积聚过多造成气路堵塞而无法正常工作。经过多年的工作经验，采取在干燥筒前再串联一个缓冲瓶，见图1。
烟尘采样时烟气分析仪如上图加装缓冲瓶，烟气首先进入第一个缓冲瓶，热烟气骤冷可凝结出一部分水分，烟气湿度降低即可大大减少干燥瓶中硅胶更换次数，又可解决烟温过高硅胶遇水爆裂堵塞气路的问题。
3 结语
综上所述，通过对燃煤电厂烟气监测过程中常见问题以及异常情况的分析及处理，能够确保烟气监测工作的正常进行，并且能够有效地保证监测数据的科学、准确、公正。烟气监测是大气环境管理的重要环节，只有做好监测这项基础工作，才能更好地为环境管理服务，为企业服务。
文章来源：《2014火电厂污染物净化与节能技术研讨会论文集》
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