鍋爐煙氣煙塵在線監(jiān)測系統(tǒng)應注意哪些問題？

鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生大量的煙氣煙塵，其中有SO2、NOx等大氣污染物，這些污染物排放到大氣中，會形成酸雨等，嚴重破壞生態(tài)平衡，給人們的生活帶來極大的不便。因此，減少鍋爐煙氣煙塵的排放量和降低廢氣的濃度是中國環(huán)保事業(yè)的重要組成部分。實行對鍋爐煙氣煙塵的監(jiān)測是減少煙氣煙塵排放的一項有效措施。

 

1、鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測的指標和流程

 

1.1、監(jiān)測的指標

 

煙氣煙塵的監(jiān)測指標有煙道氣壓力、煙塵速度和濃度、煙氣過剩空氣系數(shù)和漏風對熱效應的影響等。

 

煙道氣壓力分為煙道靜壓和動壓，監(jiān)測時，根據(jù)監(jiān)測孔位置的不同有吸入式煙道和壓入式煙道，這兩種情況下的煙道靜壓和動壓一般均為負值。

 

煙塵濃度的監(jiān)測一般采用重量法，等速采樣，采樣斷面上的煙塵流速不應小于5m/s。煙道中的煙氣和煙塵的分布在實際情況下并不是理論上的均勻分布，而是會隨著煙道直徑的變化產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析。一般情況下，監(jiān)測孔的位置是監(jiān)測結果準確與否的重要決定因素。

 

鍋爐中燃料燃燒過程中實際所用空氣量與理論要用空氣量的比值稱為過剩空氣系數(shù)。煙氣空氣過剩系數(shù)是用來衡量煙氣燃燒所用的空氣量是否適合，進而判斷出燃料的燃燒情況，合適的空氣過剩系數(shù)才能保證燃料完全燃燒，把各項熱損失降為最小。國標中規(guī)定燃煤鍋爐的過剩空氣系數(shù)為1.8，燃油燃氣鍋爐的過剩空氣系數(shù)為1.2。過剩空氣量約大，表示實際供給的空氣量比燃料燃燒所需的理論空氣量越大，爐膛里O2越充分，燃料燃燒就較充分。

 

但是過剩空氣系數(shù)過大，則因大量冷空氣進入爐膛，爐膛溫度就會下降，對燃燒反而不利;排煙損失也會增加，使鍋爐熱效率降低;煙氣量增加，煙氣攜帶的煙塵量也隨之增加。所以，在實際運行中總希望排煙處的過剩空氣系數(shù)在1.8以下，當然，由于設備狀態(tài)不佳，運行水平低，實測時，過剩空氣系數(shù)往往大于1.8，而且有的大得驚人。

 

這是因為負荷低，爐排燃燒面小、大量冷空氣從爐排竄入爐膛;鼓引風不匹配;再就是由鍋爐尾部煙道或除塵器本身大量漏風所致。這都是不正常的，應在試驗前加以消除。過剩空氣系數(shù)合適說明燃料燃燒的較為完全，產(chǎn)生廢氣中的有害物質較少;系數(shù)偏低，說明燃料燃燒的不夠充分，廢氣中CO和NOx等有害氣體含量較高。

 

1.2、煙氣煙塵監(jiān)測過程中重點事項

 

1.2.1采樣前的準備

 

濾筒是監(jiān)測工作的必要工具，放于煙道內用于捕塵，需要在采樣前認真準備。對濾筒要求是筒壁要均勻，太厚、太薄或者筒壁有針狀孔的要及時棄用。因為筒壁厚，在采樣過程中阻力大，煙氣煙塵粒子不容易被吸入;筒壁薄，強度較低，煙氣煙塵通過時筒壁容易破裂。常用玻璃纖維濾筒，同時監(jiān)測過程中還必須有空白濾筒一直參與，用于參照，校正誤差。

 

采樣前還要對測試儀器進行全面仔細的檢查，包括采樣泵、傳感器和顯示器等。檢查儀器的管路系統(tǒng)是否有漏氣和堵塞的情況，若有問題應及時解決，以使監(jiān)測工作順利進行。

 

1.2.2監(jiān)測點的選擇

 

采樣位置應該選在管道中氣流平穩(wěn)的垂直和水平管段中，避開斷面形狀發(fā)生急劇變化的管段和彎頭處，切采樣斷面的氣流不小于5m/s。采樣點數(shù)量的確定與采樣斷面的形狀、大小以及斷面處的氣流大小有關。每一斷面的測點數(shù)要根據(jù)規(guī)范盡量多布置，才能保證測量數(shù)據(jù)的精確性。比如遠離彎頭和斷面均勻的部位，氣流也比較均勻，可以少取一些監(jiān)測點;而不得已只能在離彎頭或者斷面急劇變化的附近部位選區(qū)監(jiān)測點時，要盡量多布置一些監(jiān)測點，以保證得到較為精確的數(shù)據(jù)。

 

1.2.3溫度和濕度的控制

 

煙氣煙塵的溫度和濕度也是監(jiān)測過程中要重點得到的數(shù)據(jù)。溫度的測量常采用采樣槍在監(jiān)測點處采樣，將數(shù)據(jù)傳至儀器進行分析。濕度的測量常用干濕球法，氣體以一定的流速經(jīng)過干濕球溫度計，得到氣體的溫度，再根據(jù)監(jiān)測點處的排氣壓力，可以計算出煙氣煙塵中水分的含量，即濕度。

 

1.2.4流速的控制和采樣

 

為了得到較為精確的數(shù)據(jù)，應該采用等速采樣方法。所謂等速采樣就是指氣體進入采樣嘴的速度等同于采樣點處的煙氣流速。等速采樣的方法是針對煙道不同部位不同流速的情況采用不同的與之相符合的采樣嘴，使不同流速的煙氣流入采樣嘴，流出等速的煙氣。

 

當一切準備妥當就開始進行監(jiān)測。首先把監(jiān)測儀器進行調零，在采樣管中裝入稱量好的濾筒，裝上計算好的采樣嘴，連接好管道，此時采樣孔處于封閉狀態(tài)。當氣流趨于平穩(wěn)，逐漸進入到采樣狀態(tài)，此時打開采樣孔，依次使采樣嘴對準氣流方向，完成采樣。采樣結束后要將采樣嘴反方向于氣流方向，取出采樣管，稱量濾筒吸入的煙塵顆粒的質量，重新再測一次，若煙氣流速和前次稱量結果相差大于±20%，則樣品作廢。全部工作做完后，檢查儀器是否完好并清洗干凈。

 

若采樣過程中發(fā)現(xiàn)含氧量過高的現(xiàn)象，可能是由鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)了漏風或者引風量大引起的。應及時檢查鍋爐設備，對于漏風的情況，應對煙道系統(tǒng)采取密封措施，對于引風量大的情況，則要及時調換與鍋爐相匹配的系統(tǒng)。

 

1.2.5數(shù)據(jù)記錄及處理

 

監(jiān)測工作準備過程中，要認真記錄鍋爐設備的型號、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)能力，環(huán)境的溫度、濕度、氣壓和風速，煙道的直徑和高度等;監(jiān)測工作結束后要及時認真的記錄下各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，并經(jīng)檢查無誤后填入到相應表格中。表格的填寫要嚴格遵守國家標準，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、準確性和公正性。

 

2、對煙氣煙塵監(jiān)測可能產(chǎn)生影響的因素

 

影響因素主要有監(jiān)測環(huán)境、風量和設備的使用及維護。

 

煙氣煙塵的監(jiān)測要在規(guī)范規(guī)定的環(huán)境條件下進行，許多時候，監(jiān)測場地、鼓風機以及閥門的位置不正確，監(jiān)測數(shù)據(jù)就會失真。環(huán)境的溫度、濕度等也會影響煙氣煙塵的流速，使得實際監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離真實數(shù)據(jù)。風量的大小影響到煙道中氣流的靜壓、和流速動壓，影響到等速采樣計算結果采樣嘴的選擇。

 

同樣的設備、同樣的環(huán)境條件，在不同的工作人員的操作下，得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)是不一樣的。設備的使用年限、承載力的大小以及維護情況對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響也是很大的。比如，當鍋爐負荷60%時，煙塵排放濃度是額定負荷時的30%;鍋爐負荷80%的時候，煙塵排放濃度則升高至65%。

 

3、對鍋爐煙氣煙塵監(jiān)測工作給出的一些建議

 

a)鍋爐的燃料要選用復合國家標準的燃煤種類，鍋爐等燃燒設備應該選用符合國家環(huán)境評價要求的型號，監(jiān)測開始前一定做好準備工作，認真仔細地檢查除塵設備的工作性能是否良好、煙道及氣管是否有著良好的密閉性以及各種監(jiān)測工具是否處于最佳工作狀態(tài);b)監(jiān)測部門要著力于監(jiān)測環(huán)境的改善，比如監(jiān)測過程中對環(huán)境溫度、濕度以及氣壓的控制等;c)監(jiān)測部門要協(xié)同生產(chǎn)部門加強工作人員的專業(yè)素質以及職業(yè)道德的培養(yǎng)。鍋爐工作人員專業(yè)水平高，其掌握燃料的使用量和引風量的合理性，空氣過剩系數(shù)就接近于國家標準，燃料的燃燒就比較充分，煙氣煙塵的排放量的濃度就接近于國家標準，監(jiān)測過程中得到的數(shù)據(jù)也就越是精確，同時監(jiān)測工作量也會大大降低。

 

4、結語
 

鍋爐煙氣煙塵排放量及其濃度是關系到大氣質量的關鍵因素，其監(jiān)測也是中國環(huán)保部門的最基本的監(jiān)測內容。鍋爐煙氣煙塵的監(jiān)測工作不易實行，究其原因和鍋爐型號的多樣化、現(xiàn)場環(huán)境情況的復雜性以及工作人員的綜合素質有關。但無論情況有多么復雜多變，監(jiān)測工作都有1個統(tǒng)一的國家標準，即GB13271-2011鍋爐煙塵監(jiān)測方法。工作人員應該嚴格遵守國家標準，認真仔細的做好每一項細微的工作，保證監(jiān)測結果的完整性、準確性和公正性。