鍋爐環境監測過程中的質量控制

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鍋爐環境監測過程中的質量控制

摘要:鍋爐煙塵煙氣排放是造成環境空氣污染的主要因素之一,準確可靠的煙塵煙氣監測結果為環境治理和排污企業的管理提供科學的數據支撐。要真實反映鍋爐污染的排放狀況,就必須做好鍋爐監測各個環節的質量控制工作。結合實驗工作,闡述鍋爐廢氣監測中技術要求,以提高鍋爐監測的質量。

關鍵詞:鍋爐;監測;質量控制;探討

鍋爐是工業生產過程中必不可少主要設備,廣泛應用于各類生產企業,但同時也產生大量對環境造成污染的有害氣體。隨著我國社會經濟的快速發展,環境保護日益受到人們的重視,而環境空氣質量是人們普遍關注的焦點。鍋爐燃燒排放廢氣是影響我國大氣環境質量的主要污染源之一,煙氣中的顆粒物含有形成霧霾的PM10、PM2.5等物質,而二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨天氣的主要物質。降低鍋爐煙氣中污染物排放濃度及排放量能有效降低環境空氣污染,準確可靠的煙氣監測數據是減少煙塵、煙氣排放的重要措施,為環保部門日常環境管理提供技術依據[1-2]。目前,國家對鍋爐煙塵煙氣監測已經頒布了成熟的技術指導導則和規范,但該項監測要求監測人員具備一定的專業技術知識和實踐經驗,對鍋爐監測過程中各技術環節進行質量控制,才能正確、客觀、真實地反映鍋爐排放狀況。本文結合實際工作經驗對鍋爐監測過程中的一些常見問題、對采樣各個環節進行分析和探討,為提高鍋爐監測質量提出措施[3-4]。

1采樣前監測準備

(1)制定合理監測方案。在鍋爐進行監測前要制定合理的監測方案,監測方案主要內容包括:污染源概況、評價標準、監測內容和項目、采樣點位置、采樣時間和頻次、采樣和分析測定方法、監測報告要求和質量保證措施等。監測人員要明確鍋爐采樣的目的與要求,制定科學合理的監測方案,以保證采樣的有序進行。(2)對監測人員的要求。鍋爐監測是需要團體配合的工作,是一項專業性較強的工作,對監測人員的專業素質要求較高。提高監測人員的業務素質,減少監測過程中的人為因素影響導致的監測結果偏差是提升鍋爐監測質量的有效途徑。鍋爐監測人員應具有相應的環境監測專業知識和技術技能,經過培訓考核合格并取得上崗證后才能承擔監測工作,要熟悉掌握煙氣測試儀器的工作原理和操作方法。監測主管部門要定期進行監測人員的職業道德教育,加強其職業道德培養,提高監測人員的工作責任心,以減少人為因素對監測樣品的影響。(3)儀器設備的準備。鍋爐采樣儀器設備的正確使用和管理是確保鍋爐監測采樣質量的可靠保障。鍋爐采樣使用的設備和工具中涉及監測測量參數的都必須送計量技術監督部門進行檢定合格,核發準用證后才能使用,并且要保證所使用的設備在強檢有效期內[5]。在鍋爐監測前,監測人員應檢查儀器是否運行正常,儀器管路氣密性是否完好,同時用流量儀對儀器流量進行核對,用標準氣體校準煙氣分析儀,校準合格后才能進行采樣測試。在平時工作中要對鍋爐監測儀器設備做好日常維護保養和期間核查,遇到不能排除的儀器設備故障,應及時聯系儀器廠家盡快維修,確保儀器設備正常工作。(4)濾筒的準備。濾筒質量的好壞直接影響煙塵監測結果的精密性與準確性,因此準備濾筒時必須進行認真篩選。濾筒的選擇必須是筒壁均勻,對于有針孔、質地不均勻的濾筒都不宜使用。鍋爐監測前應根據鍋爐煙氣的溫度選擇濾筒材質,通常對500~1000℃的高溫煙氣必須使用剛玉濾筒,對于500℃以下的煙氣,可選擇玻璃纖維濾筒[6]。鍋爐采樣過程中的高溫氣體會使濾筒失重,從而造成監測結果偏低,使用前濾筒應在400~500℃條件下烘烤時間為1h,去除易燃燒或易解灰化物質。稱量制備好的濾筒應用標識唯一性編號并盡快使用,保存在防潮、防塵的儲藏器皿中。

2現場采樣

(1)鍋爐運行負荷檢查。鍋爐運行負荷是影響鍋爐廢氣排放濃度的重要因素,但在實驗工作中很多監測人員對鍋爐運行負荷的檢查不重視,導致監測數據沒有代表性。要正確監測1臺鍋爐的排放情況,鍋爐運行負荷檢查是監測的首要任務。為取得有代表性的樣品,鍋爐應在穩定的負荷下運行,國家標準對不同年限鍋爐的測定條件進行了規定,并規定只有在鍋爐運行出力大于額定負荷70%的狀況下進行測試才有效。判斷鍋爐運行負荷的方法主要有流量孔板法、水表法、水箱法及耗煤量法等,在鍋爐監測過程中監測人應做好鍋爐運行負荷記錄,確保鍋爐及其除塵設施正常運行。在鍋爐監測時,禁止在不加燃料、蒸汽不外送、鍋爐低負荷運行和加大二次風稀釋等狀態下監測,以確保所監測的數據準確可靠。(2)采樣點位的選擇。在選擇合理的采樣點位時,須有安全的操作平臺以保障監測人員安全。為取得具有代表性樣品,采樣孔應設置在垂直或水平管道中,距煙道的彎頭、接頭、閥門和其他變徑管的下游方向大于6倍直徑和距上述部位的上游方向大于3倍直徑處。當測試現場空間位置有限,很難滿足上述要求時,采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的1.5倍處,并應適當增加測點的數量,采樣斷面的氣流最好在5m/s以上。在現場監測中,對于濕式除塵器后的測孔位置應放在煙道擋水板較遠地方以防止煙氣中水滴進入采樣管,當采樣點在水平煙道上時,應盡量選擇在有較大顆粒的煙塵堆積層較遠的位置。(3)空氣過剩系數與含濕量的測量??諝膺^剩系數是煙塵排放濃度換算公式中的一個重要參數,其與鍋爐設備、燃料種類及操作條件有關。要得到較準確的煙塵排放濃度,每采集一個煙塵樣品應測定一個空氣過剩系數,以空氣過剩系數修正同步采集的煙塵濃度。在煙塵采樣分析過程中空氣系數愈大,折算后的煙塵排放濃度就愈大。在實際測試中,造成空氣過剩系數過高的原因主要是燃料燃燒不充分和管道或除塵器漏風或測孔密封不嚴,造成大量氧氣沒有被利用。含濕量是鍋爐監測中重要的監測數據,通常濕式除塵煙氣中含濕量比較高,當鍋爐煙氣中煙氣溫度較高時含濕量較低。煙氣中含濕量的測定有重量法、冷凝法和干濕球法等方法,現在常使用的煙塵采樣器多采用干濕球法。(4)煙塵樣品的測定。鍋爐煙塵采樣前,應根據采樣流量大小選擇合適的采樣嘴。采樣時先打開煙道的采樣孔清除孔中的積灰,將采樣管反氣流方向插入煙道中,在采樣槍進煙道后用把采樣孔堵實以避免漏風。采樣時,應保證采樣嘴方向與氣流方向平行,如果兩者方向不平行,它們之間有夾角,夾角越大,誤差越大,引起測量值偏小。采樣過程中要注意采樣嘴不能和煙道管碰撞或接觸,以免造成煙道壁附著塵粒吸入濾筒中造成測定結果偏大。采樣完畢后,先將采樣嘴背向氣流方向,關掉儀器電源,取出采樣槍,以防煙道中的負荷將濾筒中的塵粒反吸出去造成監測結果偏低。采樣結束后輕輕敲打前彎管,將附著在彎管內的塵粒全部進入濾筒中,輕輕取出濾筒后放入防潮、防塵的儲藏器皿中。采樣全部結束后應重新測量煙氣流速,如發現采樣前后的流速偏差大于20%以上則樣品作廢。(5)煙氣的采集與測量。鍋爐煙氣的監測的重點是二氧化硫和氮氧化物的測定,二氧化硫和氮氧化物測定結果反映了鍋爐所使用燃料含硫量的高低及脫硫脫硝裝置的運行是否正常。鍋爐煙氣監測前需用待測煙氣的標氣對監測儀器進行校正,在潔凈空氣對監測儀器的煙氣參數進行校零后進行監測。待測試完全結束后,應將儀器置于干凈的環境空氣中繼續抽氣來清洗傳感器。煙氣測定結果要取定電位電解法測定時間區間二氧化硫和氮氧化物濃度的平均值,不得以瞬時測定值代表污染物的排放值。(6)采樣結束。采樣結束后應清點采樣設備,防止遺漏在現場。使用后儀器設備應重新檢查氣密性,對采樣嘴、采樣槍等進行清洗以免對下次采樣造成干擾。對干燥劑等應及時檢查,對各儀器設備使用狀況做必要的記錄,做好儀器維護保養、期間核查等工作。采樣后要詳細記錄鍋爐的型號、生產廠家、除塵設備型號、生產廠家、煙囪的高度、直徑等,并認真檢查核實每個數據和計算結果,保證監測結果準確無誤。

3結語

鍋爐煙氣煙塵監測是環保部門最基本的監測工作,也是一項艱苦復雜的工作,不僅需要監測人員具有較高的技術水平和業務能力,同時也要有高度的責任心。要保證鍋爐監測結果有代表性和準確性,真實反映鍋爐污染的排放狀況,就必須做好鍋爐監測各個環節的質量控制工作。本文以筆者的工作經驗積累,對鍋爐煙塵煙氣監測中注意事項加以總結和探討,以提高鍋爐監測的質量,供同行參考。

參考文獻

1陳凱.論燃煤鍋爐煙氣煙塵監測中一些技術問題IJ1.北方環境,2011,20(11):89-90.

2孔凡佳.鍋爐煙氣煙塵測定常見問題淺析[J].綠色環保建材,2017(6):220。

3邵峰.鍋爐煙塵煙氣監測質量控制探討[J].能源環境保護,2006,22(3):38-40.

4王福偉,邢巍巍,姜峰.鍋爐煙塵監測主要技術環節探討[J].環境與可持續發展,2016,41(2):66-67.

5張金熔.淺談鍋爐廢氣的監測操作[J].工程技術:文摘版,2017(12):248.

作者:唐楠 單位:江蘇省環境監測中心

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