淺議固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)

鄧振飛

【摘 要】隨著我國空氣污染日趨嚴(yán)重，廢氣監(jiān)測(cè)的任務(wù)也越來越重。固定污染源是相對(duì)于移動(dòng)污染源而言的，它是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，做好固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)工作意義重大。本文結(jié)合固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)工作特點(diǎn)，提出了一些工作方法和對(duì)策，介紹了相關(guān)的質(zhì)量保證措施，以期指導(dǎo)實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】固定污染源；廢氣監(jiān)測(cè)；核查；平臺(tái)設(shè)置

0 前言

相對(duì)于移動(dòng)污染源廢氣監(jiān)測(cè)而言，固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)也是我國環(huán)保工作中較為重要的一個(gè)方面。自《固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》發(fā)布實(shí)施以來，我國的固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)在技術(shù)規(guī)范上得到逐步加強(qiáng)，效果日益顯著。同時(shí)在具體實(shí)踐中也存在不少問題，為了保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可信，把好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量關(guān)是固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵。

1 工況核查

1.1 風(fēng)量核查

固定污染源廢氣的風(fēng)量與污染物排放量有關(guān)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的情況來分析，發(fā)生管道出進(jìn)口風(fēng)量不相配或者相差比較大的情況。原因可能是如下幾種情況：

（1）使用實(shí)測(cè)風(fēng)量核對(duì)管道進(jìn)出口風(fēng)量。煙氣經(jīng)過各種設(shè)施后排放，明顯煙氣的性狀發(fā)生了變化。顯然，用實(shí)測(cè)風(fēng)量進(jìn)行核對(duì)是不對(duì)的，應(yīng)將進(jìn)出口的風(fēng)量換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣進(jìn)行比較。

（2）由于管路設(shè)計(jì)，風(fēng)門開度、系統(tǒng)漏風(fēng)、凈化設(shè)施本體阻力等原因造成實(shí)際阻力大于設(shè)計(jì)阻力，導(dǎo)致管道出口風(fēng)量小于進(jìn)口風(fēng)量。

（3）工藝設(shè)計(jì)中部分排放煙氣回用或風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)，實(shí)際風(fēng)量的大小根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的變化而變化等因素導(dǎo)致管道出口風(fēng)量小于進(jìn)口風(fēng)量。

（4）實(shí)際監(jiān)測(cè)的位置的煙氣分布不均，不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)開孔斷面的要求。

因此，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)固定污染源廢氣風(fēng)量的同時(shí)需要記錄各風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量等信息，初步核算風(fēng)量與風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的合理性，進(jìn)出口風(fēng)量的一致性。若存在不合理情況，應(yīng)分析原因，及時(shí)進(jìn)行核實(shí)。

1.2 熱工儀表核查

可通過熱工儀表進(jìn)行工況核查的生產(chǎn)工藝主要包括蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機(jī)熱載體爐等。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)期間，對(duì)上述工藝核查過程中可能存在的問題有下列情況：

（1）蒸汽鍋爐工況核查時(shí)，經(jīng)常以鍋爐蒸汽壓力表的數(shù)值衡量鍋爐的負(fù)荷，這種方式是欠妥當(dāng)?shù)摹ｅ仩t運(yùn)行時(shí)，司爐人員根據(jù)壓力表指示數(shù)值來調(diào)節(jié)燃燒，使之適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，將鍋爐壓力控制在允許的范圍內(nèi)。其目的是保證鍋爐的正常、安全運(yùn)行，而無法準(zhǔn)確反映鍋爐的實(shí)際負(fù)荷情況。蒸汽鍋爐的負(fù)荷，是指鍋爐的蒸發(fā)量，即鍋爐在單位時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生多少重量的蒸汽。因此，應(yīng)通過蒸汽流量表法、水箱（水表）法計(jì)量監(jiān)測(cè)期間的鍋爐負(fù)荷，在不具備上述條件時(shí)，可通過鍋爐燃煤量法計(jì)算鍋爐負(fù)荷。

（2）熱水鍋爐工況核查時(shí)，應(yīng)計(jì)量鍋爐循環(huán)水的進(jìn)出水溫度以及循環(huán)水量，通過公式（1）計(jì)算熱水鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷。如鍋爐本身沒有循環(huán)水量表，可通過超聲波流量計(jì)計(jì)量循環(huán)水量。

Q=■（1）

式中：Q—熱水鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷，MW；

G—循環(huán)水量，t/h；

tc—鍋爐出水溫度；

tj—鍋爐回水溫度，℃；

（3）有機(jī)熱載體爐工況核查時(shí)，應(yīng)計(jì)量熱載體爐導(dǎo)熱油的流量、進(jìn)出口溫度并根據(jù)不同導(dǎo)熱油的性能參數(shù)表查詢進(jìn)出口平均溫度下的導(dǎo)熱油重度和比熱，通過公式（2）計(jì)算有機(jī)熱載體爐的運(yùn)行負(fù)荷。

Q=V×v′×Cp′×（t2-t1）（2）

式中：Q—有機(jī)熱載體爐運(yùn)行熱負(fù)荷，kJ/h；

V—導(dǎo)熱油流量，m3/h；

v′—進(jìn)、出口平均溫度下導(dǎo)熱油重度，kg/m3；

Cp′—進(jìn)、出口平均溫度下導(dǎo)熱油比熱，kJ/Kg·℃；

t1、t2―進(jìn)、出口導(dǎo)熱油溫度，℃。

通過熱工儀表的讀數(shù)及相關(guān)數(shù)學(xué)計(jì)算，可較準(zhǔn)確核查現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)期間的相關(guān)工藝負(fù)荷。

1.3 非燃燒工藝工況核查

非燃燒工藝生產(chǎn)工況核查需要了解生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)污工序，核實(shí)主要生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力；生產(chǎn)負(fù)荷不僅是產(chǎn)品產(chǎn)量和設(shè)計(jì)產(chǎn)量的比例關(guān)系，而應(yīng)具體到生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)負(fù)荷。可以采取查看監(jiān)測(cè)當(dāng)天的生產(chǎn)報(bào)表、原料用量及產(chǎn)品產(chǎn)量、關(guān)鍵工序設(shè)施的操作記錄等多種途徑，準(zhǔn)確核定驗(yàn)收監(jiān)測(cè)生產(chǎn)工況。

1.4 污染物治理設(shè)施運(yùn)行核查

各類煙（粉）塵、廢氣凈化裝置的運(yùn)行核查，應(yīng)按照不同凈化設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)核對(duì)監(jiān)測(cè)期間的實(shí)際運(yùn)行情況，如濕法脫硫除塵設(shè)施，應(yīng)使用pH試紙測(cè)試循環(huán)用（上）水的pH值、堿液的添加量；有機(jī)廢氣凈化設(shè)施，檢查活性炭更換記錄；布袋除塵裝置，檢查濾料的更換情況，布袋是否有破損等是否符合設(shè)備的技術(shù)參數(shù)要求。

2 固定污染源監(jiān)測(cè)孔及平臺(tái)設(shè)置

表1 固定污染源廢氣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器常見問題

固定污染源廢氣的排放，由于受到生產(chǎn)（凈化）工藝、場(chǎng)地空間、氣體介質(zhì)、特征排放因子性狀等因素，其在管道中的分布很多情況下是不均勻的。因此，選擇合適的監(jiān)測(cè)位置開設(shè)采樣孔，搭建采樣平臺(tái)，對(duì)取得代表性的樣品具有十分重要的意義。而實(shí)際的工作中，由于現(xiàn)場(chǎng)條件、踏勘人員經(jīng)驗(yàn)等因素，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)孔及平臺(tái)設(shè)置不理想，主要有下列問題：

（1）監(jiān)測(cè)孔開設(shè)位置距管道彎頭、閥門、變徑管、風(fēng)機(jī)等距離不能滿足相關(guān)國家規(guī)范要求，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)斷面風(fēng)量時(shí)差異較大，存在渦流及局部無風(fēng)量現(xiàn)象。

（2）監(jiān)測(cè)孔內(nèi)徑較小，一般僅能放入一把普通的煙塵采樣槍，但由于同時(shí)需要監(jiān)測(cè)的污染因子較多，現(xiàn)有開孔大小不能滿足需要。

（3）監(jiān)測(cè)孔套管較長(zhǎng)，煙塵采樣槍取出時(shí)易與套管內(nèi)壁接觸，可能會(huì)造成采樣嘴及皮托管磨損及套管內(nèi)壁鐵銹進(jìn)入樣品濾筒導(dǎo)致沾污。

（4）監(jiān)測(cè)孔開設(shè)，套管及法蘭設(shè)置隨意性較大；正（下轉(zhuǎn)第59頁）（上接第68頁）壓管道缺少帶閘板的密封采樣孔；監(jiān)測(cè)孔僅靠回絲或棉布封堵，存在一定的漏風(fēng)現(xiàn)象。

（5）監(jiān)測(cè)平臺(tái)較小，相當(dāng)部分為臨時(shí)或簡(jiǎn)易平臺(tái)，人員及儀器擺放不便；監(jiān)測(cè)平臺(tái)缺少必要的安全及防護(hù)措施，監(jiān)測(cè)人員要攀爬垂直扶梯至監(jiān)測(cè)平臺(tái)，監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備需吊裝至平臺(tái)，存在一定的危險(xiǎn)性。

因此，現(xiàn)場(chǎng)踏勘固定污染源廢氣管道時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)行的國家規(guī)范及企業(yè)的實(shí)際情況，選擇“合法、合理、有代表性”的監(jiān)測(cè)位置，盡量設(shè)置永久性監(jiān)測(cè)平臺(tái)，保證監(jiān)測(cè)斷面的代表性、平臺(tái)的便于操作和安全性。

3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器及輔助設(shè)備

固定污染源廢氣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)需要使用各類煙塵、煙氣采樣及相關(guān)耗材輔助設(shè)備。儀器設(shè)備在運(yùn)輸和使用過程中的振動(dòng)、粉塵、高溫、廢氣性狀、維保使用不當(dāng)、儀器性能下降等因素都會(huì)造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的偏離甚至是采樣的失敗。表1給出了固定污染源廢氣現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器在使用中可能發(fā)生的問題及解決辦法。

因此，只有在現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間分析判斷監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)問題的原因并結(jié)合日常良好的期間核查及維護(hù)保養(yǎng)工作，才能保證現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

隨著企業(yè)生產(chǎn)和凈化設(shè)施工藝的不斷發(fā)展和進(jìn)步，固定污染源廢氣也呈現(xiàn)排放情況復(fù)雜、最終排放濃度日趨降低，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)方法存在局限性等特點(diǎn)。因此，監(jiān)測(cè)人員只有熟練掌握國家各項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范、儀器性能、特殊情況的現(xiàn)場(chǎng)處理等許多方面的知識(shí)，正確處理監(jiān)測(cè)過程中遇到的各種問題，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性、準(zhǔn)確性、可比性、完整性，這樣才能為環(huán)境管理部門提供企業(yè)污染物排放的真實(shí)情況，為進(jìn)一步掌握污染物的發(fā)展變化趨勢(shì)，提供有力的技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李宗文.固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)中有關(guān)問題的研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（08）.

[2]王麗華.固定污染源廢氣監(jiān)測(cè)中的質(zhì)量控制[J].包鋼科技，2010（02）.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]