鍋爐煙塵采樣檢測工作的分析與研究

張偉 張麗莉

摘 要：鍋爐煙塵采樣檢測是文章研究的中心，從采樣位置設(shè)置、選擇采嘴與采樣時間、煙塵采樣處理、負荷運行、過量空氣系數(shù)等方面展開探討，目的在于科學開展鍋爐煙塵采樣檢測工作。

關(guān)鍵詞：煙塵采樣;測點位置;過量空氣系數(shù);負荷運行

生態(tài)環(huán)境建設(shè)力度不斷加大，生態(tài)環(huán)境污染問題是全球關(guān)注焦點。鍋爐運行過程中，經(jīng)過不斷燃燒排除大量煙塵廢氣，這些煙塵廢氣中的懸浮顆粒物排放到大氣中，污染大氣環(huán)境。近些年不斷進行“超低排放”研究，對鍋爐燃燒排放進行凈化處理。需要對煙塵采樣檢查，根據(jù)《鍋爐大氣污染物排放標準》以及《鍋爐源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等，科學開展鍋爐煙塵采樣檢測工作。

一、鍋爐煙塵采樣測控位置

（一）測孔與測點位置設(shè)計要求

煙塵采樣之前，必須進行測控與測點位置設(shè)置，涉及到采樣斷面以及開孔等因素。其中測控位置盡量以垂直管段為主，測點位置同樣需要避開斷面位置或者煙道彎頭位置。選擇煙塵管道閥門或者彎頭方向≥6倍直徑位置。煙塵管道中的矩形煙道，直徑d、邊長為A、B，d=2AB/（A+B），確定測孔與測點位置[1]。

（二）測孔與測點設(shè)置

對于不規(guī)則煙道，測孔位置確定，要求第一孔與第二孔之間形成直角，逐步增加測孔數(shù)量。結(jié)合煙道氣流方向以及不穩(wěn)定特點，計算小塊矩形面積，并且準確掌握其中的壓力，隨后通過溫度以及速度等測定采樣流量。測孔與測點位置設(shè)置期間，盡可能將數(shù)量增加，以保證測孔與測點位置準確，為后期煙塵采樣檢查提供方便[2]。

二、選擇采嘴與采樣時間

所有的側(cè)面采樣次數(shù)均需要大于三次，所有斷面檢測點的采樣時間也需要大于三分鐘，而各鍋爐測定過程中采集樣品總采集氣體量需要大于一立方米。通常情況下，自動采樣設(shè)備需要有選嘴功能，適應設(shè)備選嘴功能時通常需要相應的時間，開展實際工作時，工作人員可結(jié)合經(jīng)驗（分析煙氣流速）選擇最為合理的采樣嘴，進而節(jié)約時間。低流速選擇小型采樣嘴，高流速選擇大型采樣嘴就是采樣嘴選擇的主要原則[3]。若煙道流速較高并適應小采樣嘴時，就會導致等速跟蹤精度差問題的出現(xiàn)，嚴重時還會致使采樣泵因高負荷運行而損壞;若低流速時使用小型采樣嘴，就會出現(xiàn)采樣流量過小不符合采樣體積需求問題，進而降低采樣檢測信息的精準性。選擇采樣嘴時需要最大程度的保證采樣流量保持在20L/min至40L/min 之內(nèi)。

三、特殊情況下的煙塵采樣處理

引風機后發(fā)現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)可運用的采樣斷面，而引風機前可及時發(fā)現(xiàn)合理的采樣截面。采集引風機前的斷面煙塵時，若鍋爐蒸發(fā)量較大，會在較大引風作用下形成高負壓，最高會在-2000Pa以上。采樣工作后若采樣管沒有及時抽離煙管，受到煙道負壓影響，濾筒中存在的大量塵粒將會進入到煙道中。采樣引風機前的采樣斷面時需進行一下操作：在煙道中放入采樣管，最先采集距采樣孔最遠的采樣點，接著逐點向外進行采樣，當最近采樣點采樣結(jié)束后，需要第一時間關(guān)閉采樣氣路，并及時抽出采樣管。

在采樣現(xiàn)場條件因素影響下，將水平煙道上部設(shè)置采樣孔，開展采樣工作時，應頭部以下的將采樣管放入煙道中。采樣工作結(jié)束后，濾管中的大直徑煙塵會不斷下降，進而導致誤差問題的出現(xiàn)。想要解決這一問題，需要在采樣工作結(jié)束時，提前抽出采樣管，同時確保頭部向上的放置采樣管。

若檢測濕度較高的煙道時，主要的問題就是測量期間設(shè)備的采樣流量會突然提升，獲得的動壓也相對較高，原因是采樣管與動壓管中的水蒸氣出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，進而導致動壓管堵塞，提高管中的壓力，而設(shè)備也出現(xiàn)相應的流量調(diào)整命令。解決這一問題可使用以下方法：最大程度的減少所有樣品的采集時間，當每個樣品采集結(jié)束后，均需要針對采樣管進行抹平與疏通處理，確保采樣管始終保持持平狀態(tài)，避免采樣管水流進入到動壓管中，還需在動壓管15厘米位置安置橡皮筋，避免采樣管的外壁凝結(jié)水進入到動壓管。

四、鍋爐煙塵采樣中的負荷運行

鍋爐的運行負荷與煙塵排放度之間有著極為密切的聯(lián)系。負荷率的增加會提高煙塵排放濃度。若負荷率達到60%時，煙塵濃度為額定負荷期間的30%;負荷率為80%時，煙塵濃度降提升至額定負荷的65%，出現(xiàn)超負荷情況時，煙塵排放濃度會快速提升，這充分表明了檢測煙塵濃度過程中，也需要檢測負荷。

安裝新鍋爐結(jié)束時，需要在設(shè)計出力的條件下針對出口原始的煙塵排放量與濃度進行檢測和驗收。

檢測鍋爐煙塵排放污染過程中，需要保證設(shè)計出力在70%以上，同時還可分鍋爐運行三年以上與三年以內(nèi)兩種環(huán)境，各種出力檢測的排放濃度數(shù)據(jù)與表1相乘計算出力影響參數(shù)（K），其屬于鍋爐處于額定出力時煙塵的實際排放濃度。

五、計算煙塵采樣過量空氣系數(shù)

鍋爐煙塵采樣中，還需要計算過量空氣系數(shù)。受到冷空氣影響，鍋爐溫度明顯下降，這會影響到鍋爐燃燒處理，進而造成排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。如此一來鍋爐煙塵排放量增加，對大氣污染加重。過量空氣系數(shù)計算，具體公式如下：

計算公式中涉及到實測過量空氣系數(shù)a，排放標準要求下的過量空氣系數(shù)a0，折算煙塵排放濃度C，實測煙塵排放濃度C。計算期間，以實測過量空氣系數(shù)a為基準，如果>2，則表示煙塵中氧氣含量高，如果<2，則表示鍋爐正常。>2的情況下，鍋爐燃燒氧氣利用不充分，整體運行負荷過低，之所以如此主要因為管道密閉不到位，鼓風量超過鍋爐運行要求等，這方面需要特別注意。

結(jié)束語

綜上所述，鍋爐煙塵采樣是有效處理煙塵大氣污染的重要手段。大氣污染問題的改善，對煙塵采樣提出更高要求。科學設(shè)定測孔位置，準確計算采樣過量空氣系數(shù)，并且選擇采嘴與采樣時間，保證煙塵采樣處理科學到位、準確及時。

參考文獻

[1]何思桐.鍋爐煙塵監(jiān)測采樣及注意事項探究[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，v.30;No.141（04）：198-199.

[2]繆進鋒.鍋爐煙塵監(jiān)測采樣問題的研究[J].低碳世界，2018，000（004）：359-360.

[3]邵茂華.鍋爐煙塵監(jiān)測過程質(zhì)量控制及現(xiàn)場采樣應注意的問題[J].科技展望，2016，026（015）：60-60.

作者簡介：

張偉（1984.12-），男，籍貫：江蘇如東，民族：漢族，職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：現(xiàn)場監(jiān)測.