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發(fā)布時(shí)間:2018-01-07 22:30:19 分類:行業(yè)動(dòng)態(tài) 來(lái)源: 點(diǎn)擊:次
固定源稀釋采樣出現(xiàn)PM2.5倒掛情況的分析
固定源稀釋采樣出現(xiàn)PM2.5倒掛情況的分析 (正大環(huán)保 宋偉) 背景:我國(guó)是燃煤大國(guó),目前我國(guó)二氧化硫排放量已居世界第一位,其中50%以上二氧化硫是燃煤電廠排放的。所以,控制二氧化硫排放是重中之重。煙氣脫硫是目前國(guó)際上廣泛采用的控制二氧化硫的成熟技術(shù),其中半干法煙氣脫硫工藝在電廠煙氣脫硫裝置中占到20%~30%。該工藝的核心是將燃煤煙氣絕熱增濕,以促進(jìn)氫氧化鈣與二氧化硫反應(yīng)的進(jìn)行。其衡量指標(biāo)之一為煙氣相對(duì)濕度。煙氣濕度大,煙氣脫硫效果好,所以我國(guó)燃煤電廠或者其他燃煤固定污染源的排放特點(diǎn)就是:濕度大、腐蝕性強(qiáng)。 2013年以來(lái),霧霾的影響范圍已波及中國(guó)大部分省市,京津冀三地的霧霾指數(shù)更是屢次爆表,危害著人們的健康。如何有效治理霧霾成為百姓和政府都非常關(guān)心的事。“大氣顆粒物解析可以找到罪魁禍?zhǔn)祝瑸榇髿忸w粒物污染防治指明方向,使我們明白該對(duì)哪種源采取措施。而針對(duì)不同地區(qū)的不同顆粒物構(gòu)成,這些措施也應(yīng)有所區(qū)別。”國(guó)家環(huán)境保護(hù)城市環(huán)境顆粒物污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授馮銀廠說(shuō)。同時(shí),針對(duì)不同的污染源采取不同的采樣方法,也成了一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。 稀釋采樣法:在20世紀(jì)80~90年代美國(guó)的研究者率先開發(fā)了煙氣稀釋通道采樣方法。20世紀(jì)80年代中期以前稀釋采樣方法關(guān)注于燃燒源排放顆粒物的質(zhì)量濃度,而后考慮到顆粒物的健康效應(yīng),才關(guān)注燃燒源排放顆粒物的粒徑和化學(xué)組成。隨著環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析研究興起,為構(gòu)建更加真實(shí)的固定源排放顆粒物源譜,愈來(lái)愈多的科學(xué)家采用稀釋通道采樣方法采集固定源顆粒物樣品。 稀釋采樣方法的主要裝置稱為稀釋通道,是該方法關(guān)鍵的部分。稀釋通道主要的參數(shù)包括稀釋比、停留時(shí)間和混合段雷諾數(shù)。稀釋通道原理相對(duì)簡(jiǎn)單。各國(guó)學(xué)者根據(jù)需要設(shè)計(jì)了各種各樣的稀釋通道,如正壓稀釋、負(fù)壓稀釋。為了保證煙氣與稀釋氣充分混合,稀釋通道多采用湍流混合方式。稀釋過(guò)程是揮發(fā)和半揮發(fā)物質(zhì)與顆粒物以及顆粒物與顆粒物相互作用的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,包括成核、凝結(jié)和聚并,須有足夠的停留時(shí)間才能保證顆粒物粒徑分布達(dá)到穩(wěn)定。 目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)關(guān)于固定源稀釋通道采樣方法的標(biāo)準(zhǔn)方法。國(guó)外國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、美國(guó)EPA經(jīng)過(guò)多年的探索,以England設(shè)計(jì)的便攜式稀釋通道為原型提出的(如下圖所示),提出了稀釋采樣法的標(biāo)準(zhǔn),分別為ISO25597:2013、EPA Method CTM-039。 其中ISO方法利用PM2.5-PM10兩級(jí)旋風(fēng)采樣器去除煙氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑大于2.5 μm的顆粒物,然后稀釋冷凝之后用一個(gè)旋風(fēng)采樣器去除空氣動(dòng)力學(xué)直徑大于2.5 μm的顆粒物,然后用濾膜采集后稱重。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)地規(guī)定了稀釋通道的參數(shù)稀釋比應(yīng)大于等于20:1,停留時(shí)間應(yīng)不小于,10 s,稀釋后濾膜處的溫度小于等于42 ℃,相對(duì)濕度小于70 %。 行業(yè)共性問(wèn)題:針對(duì)國(guó)內(nèi)目前采用稀釋通道采樣過(guò)程中PM2.5倒掛的情況綜合分析有以下幾點(diǎn): (前提:撞擊式切割器/旋風(fēng)式切割器通道流量在采樣過(guò)程中運(yùn)行穩(wěn)定精準(zhǔn),氣密性良好,除此之外分析如下)1、我國(guó)燃煤鍋爐多采用半干法脫硫工藝,煙道內(nèi)部水汽大,含濕量高;2、稀釋采樣技術(shù)需要模擬真實(shí)的自然環(huán)境,需要進(jìn)行自然冷卻,故采樣過(guò)程管路冷凝水多;3、目前我國(guó)大部分燃煤鍋爐普遍實(shí)行超低排放標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到采樣分析量需要采樣時(shí)間長(zhǎng),加之高含濕量的環(huán)境下大顆粒損失量比較大;4、基于我國(guó)國(guó)情,測(cè)試單位配合問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)很難按照國(guó)際ISO:25597:2013標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定執(zhí)行;5、高含濕量情況下,有可能采集不到樣品; 綜述:基于我國(guó)與國(guó)外固定源特點(diǎn)情況不一樣的特點(diǎn),針對(duì)高含濕量的鍋爐,其解決辦法是如何更好地控制采樣過(guò)程中煙道內(nèi)部水蒸氣和高溫冷凝后的冷凝水,這也是稀釋采樣技術(shù)中普遍遇到的一個(gè)共性問(wèn)題,該問(wèn)題我司已經(jīng)實(shí)施具體的方案,后期將會(huì)提供更好的服務(wù)與解決辦法。
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