锅炉烟气烟尘的监测

浅谈锅炉烟气烟尘的监测

锅炉烟气烟尘监测是一项全面而复杂的工作，不仅要求监测人员

熟练掌握专业知识和操作技能，还需具备丰富的现场经验。本文通

过参阅资料并结合实际工作经验对锅炉烟气烟尘监测的流程进行

简要介绍。

一、监测仪器设备的准备和检查

1、滤筒的准备

滤筒是一种捕集率高、阻力小、便于放入烟道内采样的捕尘装置。

我们常用的是玻璃纤维滤筒，玻璃纤维滤筒由超细玻璃纤维制成，

对于0.5um以上的尘粒的捕集效率达99.9%以上。适用于500℃以

下的烟气采集。滤筒准备时需要进行认真的筛选，滤筒太薄、太厚

及厚薄不均匀的要剔除，这是因为筒壁致密不均匀、筒壁表面稀疏

的滤筒在测量和称重时容易部分掉落；筒壁太薄，强度太低，监测

过程中容易破裂；筒壁太厚，采样阻力较大，影响尘粒吸入。监测

过程中，还必须有空白滤筒的全程伴随，作为该批滤筒的误差校正。

应将检验合格的滤筒用铅笔编号，在105—110的烘箱内烘烤1小

时，取出置于干燥箱内，冷却至室温，用万分之一天平恒重。当滤

筒在400℃以上高温排气中使用时，为减少滤筒本身减重带来的误

差，应预先在400℃高温箱中烘烤1小时，然后放入干燥箱中，冷

却至室温，称量至恒重。

2、现场监测前对烟气测试仪器进行全面检查，

首先确认电源电压是否符合仪器使用要求，检查显示器、键盘、

采样泵等各项功能是否正常，干燥筒中加入约为3/4体积的具有充

分干燥能力的变色硅胶（颗粒状），使用标准气体校准气体组分（o2、

so2、nox）传感器，尤其要注意so2的反应滞后时间长。检查仪器

管路系统连接和气密性是否完好，检查胶管是否存在折点或堵塞，

气密性检查方法：连接好仪器，选用等速流量采样，用手指压住进

气端口，如泵的声音突然加大，松手后恢复正常，则气密性正常。

二、监测位置与采样点的选择

为取得具有代表性样品，采样位置应优先选择在烟囱或地面管道

气流平稳的垂直管段中，避开烟道弯头和断面形状急剧变化的部

位。采样位置应距烟道的弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方

向大于6倍直径和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。对矩形

烟道，其当量直径d=2ab/(a+b)，式中a、b为边长。当测试现场空

间位置有限，很难满足上述要求时，采样断面与弯头等的距离至少

是烟道直径的1.5倍处，并应适当增加测点的数量。采样断面的气

流最好在5m/s以上。

采样点数量的多少主要与烟道采样断面截面积的形状、大小、断

面烟气流动的分布状态是否均匀有关。必须按照一定的原则在同一

断面内进行多点测量，才能取得较为准确的数据。对于圆形烟道断

面分成一定数量的同心等面积圆环来确定采样点的位置和数量；而

方形或矩形烟道，则将烟道断面分成适量的等面积小块，各块中心

即为测点。当采样断面远离弯头、阀门和变径管时，断面测出的烟

气流速和尘粒分布是比较均匀的，这时可适当较少测点数量；但有

时由于采样现场的限制，找不到理想的断面，不得不在距离弯头、

变径管较近的位置选择断面，此断面处的烟气流动状态通常是不均

匀的，甚至比较紊乱，这种情况应当增加采样点数量。

三、锅炉工况的确定

锅炉运行负荷是影响烟尘排放浓度的重要因素，必须保证锅炉设

备的正常运转和工况负荷的稳定性。现场监测时应有人专门监督被

测锅炉的工况，保证锅炉及其除尘设施正常运行，满足监测条件。

《锅炉烟尘测试方法》gb5468-1991中规定，在用锅炉烟尘排放浓

度的测试，必须在锅炉设计出力70%以上的情况下进行。

四、测定烟气压力、流速、选择采样嘴

在烟道中流动的气体同时受到动压和静压作用，如果不能正确地

测得这两种压力，，将对采样嘴的选择及等速采样流量的计算结果

产生误差，测量动压、静压时若仪器显示动压很低或为零，则应互

换动压管和静压管，测定时皮托管嘴动压向要对准气流方向。为了

从烟道得到有代表性的样品，须等速采样，即气体进入采样嘴的速

度和采样点的烟气流速相等。采样速度大于或小于采样点的气流速

度都将使采样结果产生偏差。维持等速采样的方法是测定烟气流速

的同时进行等速跟踪采样。在事先根据烟道的形状，烟道的尺寸（壁

厚，内控尺寸，采样孔长）测量确定的采样点上依次测量各点的流

速，测量完毕后根据各点的平均流速由烟尘采样器自动计算选择合

适的采样嘴。也可以手动选择采样嘴，但采样嘴的大小选择原则是

“高流速小采样嘴，低流速大采样嘴”。

五、湿度的测量

烟气的湿度测量有重量法、冷凝法和干湿球法等方法。现在我们

使用的烟尘采样器多采用干湿球法，此方法使气体在一定的速度下

流经干、湿球温度计。根据干湿球温度计和测点处的排气压力，计

算出排气的水分含量，当干湿球温度计稳定后，记录干湿球的温度。

当被测气体温度较高时，导致湿球温度升至100℃，这时湿球温度

不再受气体湿度的影响，因此不能再用干湿球法测量这种状态下的

气体湿度。

六、采样

由于烟气传感器存在零漂移，因此测量前先进行烟气校准，校准

后，连接好烟尘采样仪各部分气路，在采样管中装入已称量的滤筒，

换上已选好的采样嘴。打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰，将采

样管反气流方向插入烟道，采样孔要堵严，避免负压系统采样时外

界空气被卷入或正压系统采样时高温气体喷出。当仪器进入采样状

态后，翻转采样嘴对准气流方向。此时与气流方向的偏差不得>5°，

完成第一个采样点的采样后，按预先在采样器上作出的标识在水平

方向上移至第二个采样点，使采样嘴对准气流方向，以此法直至完

成此样品的监测。采样结束时将采样嘴背向气流方向，关掉仪器电

源，从烟道中迅速取出采样管。采样结束后滤筒要用镊子小心取放

并轻轻敲打前弯管，用细毛刷将附着在前弯管内的尘粒刷到滤筒

中，将滤筒用纸包好，妥善保存。采样结束后再重测一次采样点的

流速，与采样前的流速相比，相差如大于20%，样品作废，重新采

样。每个断面采样次数不得小于3次，每个测点连续采样时间不得

小于3分钟，取其平均值；当烟气流速低或含尘浓度低时，应延长

采样时间，采集样品累计的总采气量应大于1m3。测试完全结束后，

应将仪器置于干净的环境空气中继续抽气来清洗传感器，直到达到

要求。

烟气采样中，出现含氧量偏高甚至很高的现象，是由于锅炉系统

的除尘净化器和锅炉尾部的烟道密封不严造成的，或者是锅炉系统

的引风量大而输煤量小，不匹配造成的。应当对锅炉系统进行堵漏

维修，调整锅炉运行状况，使锅炉系统运行正常。

七、数据的记录和处理

配备专门的记录本，详细记录锅炉的型号、生产厂家、除尘设备

型号、生产厂家、烟囱的高度、直径、环境温度、大气压、风向、

风速等。检查核实每个数据和计算结果，保证准确无误。根据监测

数据和计算结果填好监测表格。

锅炉烟气烟尘监测是环保部门最基本的监测内容，但由于锅炉种

类众多，实际现场情况复杂，我们应依据《锅炉烟尘监测方法》的

标准，针对各种情况分重点选择性对待，保证监测结果的正确性、

科学性、准确性。