天津市火电厂锅炉排放大气污染物监测中湿度问题的解决方法

于　洋,李　巍,孙国鼐　　　　（天津市环境监测中心,天津300191）

天津市火电厂锅炉排放大气污染物监测中湿度问题的解决方法

于洋,李巍,孙国鼐
（天津市环境监测中心,天津300191）

随着天津市空气质量的不断改善,废气治理技术的不断发展，废气排污系统的结构和废气污染物存在的状态越加复杂，给废气监测工作增加了难度。分析了锅炉现场监测中存在的主要问题，并就这些问题提出有效的解决方法。

环境监测；锅炉；大气污染物；问题；解决方法

随着我市蓝天工程的实施，大气中烟尘、二氧化硫的污染浓度明显下降，我市环境空气质量明显好转。火电厂锅炉排放的大气污染物仍然是环境空气质量好坏的主要决定因素，先进的废气治理技术的应用，有效地提高气态污染物的去除效率，减少了排入大气环境的绝对量，取得了实质性的效果，随之而生的便是废气排放系统的结构复杂和废气污染物存在状态的变化，为废气排放的监测工作增添了新的课题和增加了新的难度。调查结果表明，在高湿度环境中实现对电厂锅炉废气排放实施有效监测，并确保监测结果精度符合监测目标要求，是电厂锅炉废气排放源监测工作的重点，应引起相关部门的高度重视。

1　　烟气湿度对测试的影响

火力发电厂是我市环境监控中最重要的排放点源。随着《火电厂大气污染物排放标准（GB13223－2011）》标准的实施，燃煤锅炉须执行烟尘排放低于30mg/m3、氮氧化物排放低于100mg/m3的标准，重点区域执行烟尘排放低于20mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物100mg/m3的标准。鉴于此，我市采用的电厂脱硫装置均应用了脱硫塔技术，使脱硫塔工作效率得到了显著提高，但该种技术也带来了新的问题，即，排放的烟气具有较高湿度，给监测工作带来了新的挑战。一方面，湿烟气会引起玻璃纤维滤筒潮湿，增加采烟尘采样系统的阻力，当该阻力增大到某一值后，无法确保烟尘采集速度的稳定性，而且采集仪器高负荷运转会增加采样过程中断机率。与此同时，滤筒也容易出现湿烂、破裂现象。另一方面，当烟气从较高的烟道出抽出，温度一旦适宜就会凝结成水，其中的SO2融入到水中形成挥发性较弱的硫酸而被分离，导致检测数据低于实际数值。

2　　对策

对锅炉实施监测时，采样枪是监测环节的重要设备，因此，对采样枪的工作方式加以优化，内部结构加以改进，可在一定程度上减小高湿气体给气态、固态污染物监测精度的干扰。

为避免采集烟尘在低温高湿的环境中进行，可使用刚玉滤筒替代之前的玻璃纤维滤筒。研究表明，使用刚玉滤筒可有效避免滤筒潮湿引起的多种问题。不过处理刚玉滤筒前期残留物时具有较大难度，进行循环利用操作时会因阻塞滤筒而报废。同时，使用采样枪与滤筒时密封性较差，考虑到投入成本比较高等诸多因素，大大降低了刚玉滤筒实际使用机率。在滤筒位置使用恒温加热的取样管，即，将温度控制在120℃的温度之上，可确保滤筒干燥。经测试该种取样管获得了满意的效果，但需要适当增加取样管的体积与重量。

在湿度较高的环境中对容易水的气态污染物进行测量时，通常采用高温加热或制冷脱水的方法与处理烟气。当采用制冷脱水法时，使用传统的半导体制冷效率并不显著，容易引起水与气分离的效率的降低，而且脱水不彻底。当水与气分离以及残留水蒸气会将一部分污染物带走，导致测量结果与实际值之间存在较大偏差，引起检测结果的不准确。当采用高温加热法加热待测烟气时，对导气管的保温效果要求较高，引起导气管重量与体积的增加，给经常进行高空测试带来诸多不便，而且这样的要求实现难度非常之大，所以，需要对以空气为介质的传统制冷装置加以改造，使用防冻液作为制冷介质。而且制冷剂具有较稳定的热稳定性，当高温烟气经过处于防冻液中的管路时防冻液温度变化较小，显著提高了制冷效果，烟气冷凝后脱水效果更加明显。同时，防冻液的冰点在零下40℃，因此，当将半导体制冷装置的冷却温度设置在0℃时并不会出现结冰现象。

3　　总结

就目前环境监测来看，废气排放监测的复杂程度越来越大，然而监测技术规范的更新速度则相对缓慢，监测仪器的研发步伐比较滞后，监测手段无法满足当今环境监测的需要。因此，相关部门应积极开展专用监测仪器以及监测技术的研究活动，寻找更加优异的方法，探索更加先进的监测方法，实现高锅炉排放废气的监测水平，尤其监测仪器的发展在满足监测工作需要的同时，还应确保工作的稳定性以及检测结果的准确性，尤其对特殊环境的适应，以满足未来环境监测工作发展的需要。

[1]冉旺.锅炉大气污染治理对策研究[J].北方环境,2012(04):160-161.

[2]张利国.推广燃气锅炉治理大气污染[J].城市煤气,2000 (02):11 -13,17.