鍋(窯)爐煙塵濃度測定的主要影響因素
1 原理和影響因素
1.1 原理
根據GB/Tl6l57一l996標準的規定煙塵測定采用過濾稱重法,即用采樣管從煙道中抽取一定量的含塵煙氣,通過濾筒將煙塵捕集下來,然后根據捕集的煙塵量和抽取的煙氣量,求出煙塵濃度。根據煙塵濃度和煙氣的流量計算煙塵排放量。
1.2 影響因素
1.2.1 采樣位置、采樣點數、對測定結果的影響
采取煙塵樣品時,為了取得有代表性的樣品,一定要合理地選擇測定截面的位置和采樣點數,以減少氣流分布不勻時對測定結果的影響。
采樣位置應避開彎頭、閥門、三通等變徑管段,放在氣流平穩的管段中,要距彎頭、閥門和其他變徑管段下游方向大于 6倍直徑處,在其上游方向大于3倍直徑處,此外水平煙道由于塵粒的重力沉降作用,較大塵粒會在煙道中心線下半部,因此水平煙道中塵粒濃度分布不如垂直煙道均勻,選擇采樣位置時應優先考慮垂直管道。
采取點數按照煙道大小而定。當斷面位置靠近彎頭和其他變徑管段時,測定點數應適當增加,關于圓形煙道,應在相互垂直的兩條直線上進行采樣,矩形或方形煙道是將煙道分成適當數量的等面積小塊各塊中心即為測定點。見下圖1,圖2。
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1.2.2 采樣速度對測定結果的影響
為了從煙道中采取有代表性樣品需等速采樣,即氣體進入采樣嘴的氣流速度V 應與采樣點的煙氣流速Vs相等,相對誤差應在1O%以內,采樣速度大干或小于采樣點的氣流速度都將使采樣結果產生偏差。
當Vn>Vs時處于采樣嘴邊緣以外的部分氣流進入采樣嘴,而其中的塵粒則由于本身運動慣性作用,不能改變方向,隨氣流進入采樣嘴后繼續沿著原來的方向前進,使采樣濃度低于采樣點的實際濃度。
當Vn<Vs時與上術情況相反中,處于采樣嘴邊緣的一些塵粒到達采樣嘴時本應隨流線繞過采樣嘴,亦由于慣性作繼續沿原來方向前進而進入采樣嘴內使樣品濃度高于實際濃度,只有Vn=Vs時,采樣濃度才與實際濃度相等。所以在采樣前先進行煙氣溫度、濕度、壓力等參數測定,以計算出煙氣流速和等速采樣的流量。
1.2.3 采樣嘴方向對測定結果的影響
煙塵采樣時,必須把采樣嘴對準氣流的方向,根據標準要求,其與氣流方向偏差不得大于10°否則進入采樣嘴的塵量減少,從而使煙塵濃度結果偏低。實踐證明采樣濃度以實際濃度之差隨采樣嘴偏離角度的增加而加大,也隨塵粒直徑的增大而增大,本人曾做過實驗,在采樣嘴與氣流方向編差30°時其測定結果如下表1。
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從表中數據看出,采樣嘴與氣流方向偏差大干10°時煙塵濃度明顯減少。
1.2.4 采樣嘴的形狀和大小對測定結果的影響
采樣嘴的形狀在一定程序上影響氣流的流線,從而影響塵粒的采樣精度,從實驗結果看出直角邊和鈍邊采樣嘴對煙塵濃度結果造成一定誤差,因而我們采用漸縮銳邊圓形,銳邊的錐度以45為宜。采樣嘴入口邊緣厚度應大于0.2mm,
入口直徑偏差應不大于0.1mm。采樣嘴直徑不應小于5mm,否則達不到等速采樣的要求,一般直徑為6、8、10、l2mm較為合適。
2 結語
綜上所述,要提高煙塵測試的準確度,在采樣工況穩定的前提下,首先要確定具有代表性的采樣位置和采樣點數,準確測定煙氣參數,正確計算出采樣流速并等速進行樣品采集,采樣時采樣嘴方向操作要準確并選擇大小適合的采樣嘴。按以上環節正確操作才能保證監測質量。
參考文獻
1.國家環保局Ⅸ空氣和廢氣監測分析方法》編委會編(第四版).
2.常鵬.對煙塵濃度排放濃度測試問題的探討[J].清海環境,2007,3.
[3]何兆德,等.鍋(窯)爐運行管理及測試技術實用手冊[M].中國環境科學出版社.

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