鍋爐煙塵監測過程中的質量控制措施

陳星 董其源

摘 ?要：由于油田各區塊的鍋爐型號，設備參數，現場運行工況各不一樣，且煙塵監測現場非常復雜，易受外界環境干擾，存在很多不可預見的因素，操作人員在監測過程中也易忽視了某些細節，造成數據偏低。為保證監測結果的準確性，必須在監測工作中加強質量控制。作者結合多年的從業經驗，著重探討如何從前期儀器維護檢查，濾筒選擇、樣品采集、采樣點位選擇、樣品采集后處理等方面來加強鍋爐煙塵監測的質控工作，分析總結了提高鍋爐煙塵監測質量的有效對策，降低了采樣和分析過程中的誤差，提高了煙塵監測數據的準確性。

關鍵詞：煙塵監測;質量控制;濾筒;采樣位置

1 煙塵監測前期工作的質量控制

1.1 檢測儀器的日常維護及檢定

現場監測人員必須做好儀器設備的日常保養與維護工作，定期對儀器進行流量校準，在使用頻繁時應增加校準次數，同時，每年定期將儀器送至相關質量技術監督部門進行檢定，獲得準用證后方可使用。

在采樣操作前應對儀器管路系統連接性與氣密性進行檢查，確定膠管通暢，無折點[1]。對皮托管，微壓計，煙氣采樣系統進行氣密性檢查，如果檢驗過程中發現系統氣密性較差，應通過堵漏方式或者系統安裝步驟調整方式使其達到氣密性檢驗標準。完成采樣工作后要及時清洗采樣槍，檢查干燥器內硅膠顏色有無變化，氣路是否堵塞。儀器受到意外損害或在使用過程中出現雜音、機器運轉異常等問題時應盡快送檢。

1.2 濾筒的選取

（1）濾筒的選擇。

在鍋爐煙塵采樣過程中，濾筒的質量會直接影響數據的準確性。因此，必須認真選擇濾筒，保證完整均勻，厚薄一致。因為筒壁太厚，采樣時遇到的阻力較大，會對塵粒的捕集產生影響;筒壁太薄，濾筒的抗壓性能較低，在監測過程中容易發生爆裂;筒壁厚度不均勻，會影響測量與稱重的準確性。選擇濾筒時還應考慮的一個因素就是鍋爐煙氣的溫度。若溫度在500℃以內可選擇玻璃纖維濾筒，這樣可以保證較高的塵粒捕捉效率;若煙溫高于500℃，在1000℃以內可使用剛玉濾筒，其具備較好的耐高溫性能[2]。

（2）濾筒的烘干與稱量。

由于實驗室分析環境經常受到一些客觀因素的影響，進而影響到實驗分析結果的準確性。比如，濾筒采樣前后稱量時，實驗室環境的濕度可能有所變化，而這一因素常常被忽略。濾筒在烘箱—干燥—稱量的過程中，大部分時間都暴露在空氣中，濾筒會吸收空氣中的水分，影響到自身的恒重。因此，在實驗室分析過程中要注意空氣濕度與冷卻時間的一致性，將濾筒稱量結果控制在質控范圍內。

2 監測過程中的質量控制

2.1 負值問題

在進行采樣監測工作時，應安排專人監督鍋爐的運行情況，以確保監測過程中鍋爐是正常運行的。負值問題在鍋爐廢氣監測中是非常常見的一個問題。究其原因主要有2個：（1）

在采樣過程中，樣品濃度偏低，而滯留于濾筒中的塵量也相對較少，加之濾筒材質的損耗，最終造成一些樣品濾筒重量變輕，計算出的結果就為負值。（2）與全程空白樣衡重時的質量相比，采集樣品的正增重質量更低，在修正后得出的結果自然為負值[3]。為預防上述問題，在采集低濃度排放樣品時可適當增加樣品采集體積或延長采樣時間。

2.2 采樣點位的選擇

為得到具有代表性的樣品，采樣開孔應優先選在垂直管道上，避開煙道彎頭與斷面形狀急劇變化的部位。常見的管道為圓形煙道，采樣位置通?？蛇x在距彎頭、閥門以及其它變徑管段下游方向大于6倍直徑的地方，或者也可將其設在上游方向3倍直徑的地方。若煙道為矩形，應考慮其當量直徑D=2AB/（A+B），A、B表示邊長，這也適合上述規律。另外，由于監測現場環境比較復雜，采樣斷面并不都是理想的，常常還需考慮到采樣安全、勞動強度等因素。通常會在合適的管段采樣，但要求采樣斷面與彎頭的距離不低于煙道直徑的1.5倍。同時，還可適當增加采樣檢測點數量與采樣頻率。

2.3 采樣氣流速度的控制

采樣氣流的強弱也對采樣質量有著較大的影響，因此，除了要選擇有代表性的樣品外，還應注意對氣流速度的控制。一般可遵循等速采樣原則，具體來講就是盡可能保證氣體進入采樣嘴時的氣流速度與煙氣流速保持一致，二者相對誤差≤10%[4]。采樣結束后再對采樣點流速進行檢測，并與采樣前的流速進行比較。若二者相差>20%，表示樣品無效，應重新采樣。

2.4 大負壓段樣品采集

在廢氣監測工作中經常會碰到煙道內負壓在15kPa以上的問題，此時，采樣抽氣泵在工作時不僅要克服煙道負壓，還需克服采樣系統自身的阻力，因此，極易影響采集的樣品量。為獲取有代表性的采集樣品，必須采取下列措施。

（1）采樣嘴的選擇：煙塵采樣時，保持等速采樣可以保證樣品的代表性，所以預測流速并選擇合適的采樣嘴是關鍵環節。若工況受負壓因素影響，可選擇較大直徑的采樣嘴。高流速時應選擇小采樣嘴，反之，低流速時應選擇大采樣嘴。因為在低流速煙道中使用小采樣嘴，采樣流量過小無法獲得足夠的采樣體積，進而影響到檢測結果的準確性。同理，在高流速煙道中應用大采樣嘴容易引起等速跟蹤精度低的問題，或者造成采樣泵負荷過大而發生故障。根據工作實踐來看，通常選擇14～18mm直徑大小的采樣嘴，采樣流量控制在40～60L/min左右。

（2）減少采樣系統阻力：對干燥的硅膠必須先篩分，清除粉末狀與較小的膠粒，以提高干燥器的透氣性，降低系統阻力。在采樣時還應防止皮托管憋管問題，避免系統阻力增加。

（3）在開關泵時應先啟動抽氣泵，再迅速將采樣管放入煙道管內。在進行移動采樣時應按從遠到近的方向進行移動。在采樣快結束時，迅速將采樣口背對氣流方向，并將采樣槍抽出，以避免煙道管倒抽出塵粒。在取濾筒前先用鑷子對煙嘴口進行輕輕的敲打，并用細毛刷輕刷濾筒，將粘附在前彎管內的煙塵顆粒掃到濾筒內，以確保樣品質量。

2.5 間斷排放的監測時間

在監測工作中經常會遇到間斷性排放的情況，尤其是小型鍋爐。對于排放時間在1h內的，應在排放時段內進行連續監測，也可在排放時段內采用等時間間隔的方式進行采集，采集樣品數為2～4個，再計算出平均值。對于排放時間超過1h的，可采用連續1h的采樣法并計算平均值，也可在1h內，采用等時間間隔的方式采集4個樣品，算出平均值[5]。

3 樣品采集后的質量控制

成功采樣后應將樣品馬上進行封存處理，并迅速送檢。在保存或運輸顆粒物樣品時，禁止將樣品容器倒置，避免塵粒灑出。在保存與運送過程中應做好控溫、控濕、避光等措施。樣品檢測過程中必須嚴格按相關規范進行操作，防止由于人為因素而降低檢測結果的準確性。

4 結論

鍋爐煙塵監測是一項較為復雜、質控要求很高的工作，對監測儀器和監測人員都提出很高質控要求。監測人員需從采樣前的準備工作，采樣過程，及采樣后的數據處理分析每一個環節提高質控意識，做實質控工作，才能保監測數據的準確性。

參考文獻

[1] 梁作臣.鍋爐廢氣監測中質量控制問題的探討[J].科學觀察，2010，38（4）：110-112.

[2] 黃文藝.鍋爐廢氣監測中的質量控制探討[J].中國高新技術企業，2014，10（31）：67-68.

[3] 黃小蕾.鍋爐廢氣監測中質量控制問題的探討[J].環境研究與監測，2012，34（1）：31-32.