第５期（总第１８２期） ２０１３年１０月 山西电力 Ｎｏ．５（Ｓｅｒ．１８２） ０ｃｔ．２０１３ ＳＨＡＮＸＩ ＥＩＪＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ 一种加热除湿脱水型烟尘采样装置的技术验证 宋跃平，涂杉 ０３０００１） （山西电力科学研究院，山西太原摘要：阐述了所开发的一种加热除湿脱水烟尘采样装置，并对该装置进行现场技术验证，验证 其性能能否满足低温高湿度条件下的烟尘采样要求。验证结果表明，该装置采样效果良好，可 以满足低温高湿度烟气条件下的烟尘采样要求。 关键词：烟尘采样；除湿脱水；技术验证 中图分类号：Ｘ８３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—０３２０（２０１３）０５—００６７—０３ ０引言 燃煤电厂锅炉烟尘排放试验是检测锅炉燃烧、 样装置发生粘连产生失重导致采样样品的失效。 针对上述状况，开发了一种有加热除湿脱水防 粘连功能的烟尘采样装置，该烟尘采样装置维护及 除尘效率和设备运行状况的技术手段、是脱硫设备 使用方便、合理适用，可满足大型燃煤锅炉的低温 除尘效率及性能试验的重要项目。锅炉烟尘排放检 高湿烟气条件下的采样要求。 测是通过专门的烟尘采样装置，按照国家ＧＢ／Ｔ １６１５７－－１９９６《固定污染源排气中颗粒物测定与气 １ 加热除湿脱水烟尘采样装置的技术路线 目前大多数燃煤锅炉尾部烟气排烟温度一般在 态污染物采样方法》的要求，通过空气动力装置和 烟尘收集装置将烟气中所含的烟尘采集到专用的玻 璃纤维滤筒上，通过实验室烘干、平衡、称重、计 算得以实现的。 目前，工业锅炉和电站锅炉在加装静电除尘器 １２０～２５０℃，烟道内烟气中的水蒸汽仍处于过热 状态，对烟尘采样介质尚无构成很大威胁，所以一 般烟尘采样装置的设计均不考虑玻璃纤维滤筒在低 温高湿烟气下采样所遇到的遇湿堵塞破裂和粘连等 问题。 和布袋除尘器后，烟气中烟尘含量急剧降低，在增 加脱硫装置后烟尘浓度进一步降低，烟气含湿量增 大、烟温降低，这样使现有的烟尘采样装置在长时 间采样时，烟尘采样滤筒吸水堵塞致破裂，致使采 样无法进行或完全失败。另外，在经除尘器和脱硫 设备后进行烟气烟尘采样，因管路中烟气遇冷结露 随着环保法律法规的日趋严格，燃煤锅炉安装 脱硫设备已基本普及，在低温高湿烟气条件下，采 用普通烟尘采样装置已无法完成高含湿烟气体条件 下的烟尘采样工作。开发研究一种可实现加热除湿 可温控、防回流污染、满足低浓度烟尘采样的烟尘 采样装置，是采样技术发展的必然。 造成采样装置软管内积水、冻结，堵塞采样管路使 烟尘、烟气的采样无法进行，软管内积水也威胁采 样设备的安全及正常使用，采样滤筒在遇湿后与采 通过对一种有加热除湿脱水防粘连功能的烟尘 采样装置的开发研究，在以下技术层面进行了 创新。 收稿日期：２０１３—０４—２２，修回日期：２０１３—０７—１８ ａ）采样介质的加热除湿和可温控。 ｂ）在烟尘采样管（枪）中采用防冷凝水回流 装置防止采样滤筒的破损和污染。 作者简介：宋跃平（１９５８一），男，山西太原人，１９８５年毕业于北京电 力学校，工程师，从事污染物控制技术和污染物监测 工作； 涂杉（１９８３一），男，山东潍坊人，２００９年毕业于山东大 ｃ）在烟尘采样头的内壁及采样管路前端和采 样嘴内壁、加热装置外壁和抽气管路部分喷涂耐高 ・学，工程师，从事污染物控制技术和污染物监测工作。 ６７・ 山西电力 ２０１３年第５期 温特氟龙涂料，保证采样介质不发生粘连和采样过 程的清洁；把影响采样质量的干扰因素降到最低， 使低浓度烟尘采样质量得到保证。 ｄ）通过采用加装冷凝除湿脱水装置，利用环 境空气达到对采样枪管内烟气进行冷凝除湿、脱 水、防堵、防冻，保证了寒冷季节采样的顺利 进行。 ｅ）可加热式烟尘、烟气采样管（枪）实现可 加长对接，满足火电厂及大型工业锅炉和高含湿烟 气烟尘排放试验的要求，方便设备的搬、用、 储、检。 ２加热除湿脱水烟尘采样装置的技术验证 为了验证该装置实际使用中的效果，在山西某 电厂的烟尘排放口使用了该装置进行现场对比试 验，以分析其性能能否满足低温高湿度条件下的烟 尘采样要求和适用性。 ２．１验证试验方法 分别采用加热除湿脱水防粘连烟尘采样装置和 无加热无防粘连烟尘采样装置的采样仪器，在试验 脱硫出口处进行烟尘采样，对比采样试验效果并计 算烟尘排放浓度。 试验严格按照《固定污染源排气中颗粒物测定 与气态污染物采样方法（ＧＢ／Ｔ １６１５７－－１９９６）》、 《固定源废气监测技术规范（ＨＪ／Ｔ ３９７－－２００７）））中 的规定执行。采用３０１２Ｈ—Ｃ自动烟尘（气）快速 测试仪进行烟尘采样，并用ＨＭＳ５４５Ｐ型便携式烟 气水分仪测试烟气湿度，ＴＥＳＴＯ３３５型烟气分析 仪测试烟气参数，用干湿球温度计观测记录地面 气温。 ２＿２验证试验结果 烟尘采样状况及排放浓度、采样仪计前压力统 计分析分别见表１、表２、表３和表４。 表１ 加热除湿防粘连采样装置烟尘采样状况及排放浓度 ・６８・ 表２不带加热除湿防粘连采样 装置烟尘采样状况及排放浓度 表３加热除湿防粘连采样装置采样仪计前压力统计表 表４不带加热除湿防粘连采样装置采样仪计前压力统计表 计算公式如下。 ２０１３年１Ｏ月 宋跃平，等：一种加热除湿脱水型烟尘采样装置的技术验证 ∑ｆｄ／ｆ ｎ 开发研究的加热除湿脱水装置的烟尘采样系 统，能较好满足高湿度条件下的烟尘采样要求，实 ｄ＝上三 ——一 现了以下几点：在低温高湿烟气条件下的烟尘采样 滤筒加热除湿和无粘连；烟尘采样冷凝烟气脱水， ｄ＝ｄｘｌｏ０％ ｒ无冷凝积水冻结堵塞采样管路；使低温高湿烟气条 件下的烟尘采样得以顺利进行。 ３结论 ｓ，＝ ｘｌＯ０％ 经现场试验鉴定，此种加热除湿脱水烟尘采样 装置对采样滤筒的加热除湿效果良好，在规定采样 时间内采样滤筒较干燥、无破损、采样阻力无明显 Ｒ＝ ⅡＨ— ｍ＿ｍ ２．３验证试验结果分析 变化；其脱水装置冷凝脱水效果良好，在规定采样 时间内，采样管路无结冰、堵塞现象，且采样滤筒 无粘连现象。同样条件下无加热除湿脱水的采样装 置滤筒与采样头发生粘连，在采样１５ ｍｉｎ时采样 滤筒吸水造成破裂，采样失败。该加热除湿脱水防 在验证试验中，从表１和表２可以看出，当使 用加热除湿防粘连采样装置时，采样状况良好，管 路未堵塞，滤筒未破裂无粘连，采样顺利完成；使 用不带加热除湿防粘连采样装置时，采样１０ ｍｉｎ 时滤筒有粘连现象，采样１５ ｍｉｎ时滤筒即有严重 粘连现象和破裂现象，采样失败。从表３和表４可 粘连装置能较好地满足低温高湿度条件下的烟尘采 样要求，可保证寒冷季节采样工作顺利完成，减少 了试验工作量，缩短了采样时间，保证了试验的顺 利进行。该装置简单易用，具备良好的使用、推广 价值。锅炉烟尘是发电企业最主要的污染物，监测 以看出，使用加热除湿防粘连采样装置与使用不带 加热除湿防粘连采样装置相比，前者的平均计前压 力、平均偏差、标准偏差、相对标准偏差、极差均 小于后者，说明装置除湿效果良好，采样系统阻力 小且稳定。 技术的进步将为提高企业环保设备的运行管理水平 提供有力的技术支持。 Ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｅｒｉｉｃａｔｉｆｏｎ ｏｆ Ｆｌｕｅ Ｄｕｓｔ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｈｅａｔ ａｎｄ Ｄｅｈｕｍｉｄｉｉｃａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｆｏｎ ＳｏＮＧ Ｙｕｅ—ｐｉｎｇ．ＴＵ Ｓｈａｎ （Ｓｈａｎｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０ｏｏ１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｌｆｕｅ ｄｕｓｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｈｅａｔ ａｎｄ ｄｅｈｕｍｉｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｎｄ ｅｘｐｅｒａｉｍｅｎｔ Ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｇｏｏｄ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｅ ｄｕｓｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ；ｄｅｈｕｍｉｄｉｉｃａｔｆｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ・６９・