鍋爐排煙監測

鍋爐排煙監測,用國家規定的方法測定和監視鍋爐排煙中污染物濃度的工作。

中文名稱鍋爐排煙監測
英文名稱boiler flue gas monitoring
定  義用國家規定的方法測定和監視鍋爐排煙中污染物濃度的工作。
套用學科電力(一級學科),環境保護(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:鍋爐排煙監測
  • 外文名:boiler flue gas monitoring
指標和流程,影響因素,

指標和流程

1.監測的指標
煙氣煙塵的監測指標有煙道氣壓力、煙塵速度和濃度、煙氣過剩空氣係數和漏風對熱效應的影響等。
煙道氣壓力分為煙道靜壓和動壓,監測時,根據監測孔位置的不同有吸入式煙道和壓入式煙道,這兩種情況下的煙道靜壓和動壓一般均為負值。
煙塵濃度的監測一般採用重量法,等速採樣,採樣斷面上的煙塵流速不應小於5m/s。煙道中的煙氣和煙塵的分布在實際情況下並不是理論上的均勻分布,而是會隨著煙道直徑的變化產生渦流現象,影響監測數據的分析。一般情況下,監測孔的位置是監測結果準確與否的重要決定因素。
鍋爐中燃料燃燒過程中實際所用空氣量與理論要用空氣量的比值稱為過剩空氣係數。煙氣空氣過剩係數是用來衡量煙氣燃燒所用的空氣量是否適合,進而判斷出燃料的燃燒情況,合適的空氣過剩係數才能保證燃料完全燃燒,把各項熱損失降為最小。國標中規定燃煤鍋爐的過剩空氣係數為1.8,燃油燃氣鍋爐的過剩空氣係數為1.2。過剩空氣量約大,表示實際供給的空氣量比燃料燃燒所需的理論空氣量越大,爐膛里O2越充分,燃料燃燒就較充分。
但是過剩空氣係數過大,則因大量冷空氣進入爐膛,爐膛溫度就會下降,對燃燒反而不利;排煙損失也會增加,使鍋爐熱效率降低;煙氣量增加,煙氣攜帶的煙塵量也隨之增加。所以,在實際運行中總希望排煙處的過剩空氣係數在1.8以下,當然,由於設備狀態不佳,運行水平低,實測時,過剩空氣係數往往大於1.8,而且有的大得驚人。
這是因為負荷低,爐排燃燒面小、大量冷空氣從爐排竄入爐膛;鼓引風不匹配;再就是由鍋爐尾部煙道或除塵器本身大量漏風所致。這都是不正常的,應在試驗前加以消除。過剩空氣係數合適說明燃料燃燒的較為完全,產生廢氣中的有害物質較少;係數偏低,說明燃料燃燒的不夠充分,廢氣中CO和NOx等有害氣體含量較高。
2.煙氣煙塵監測過程中重點事項
採樣前的準備
濾筒是監測工作的必要工具,放於煙道內用於捕塵,需要在採樣前認真準備。對濾筒要求是筒壁要均勻,太厚、太薄或者筒壁有針狀孔的要及時棄用。因為筒壁厚,在採樣過程中阻力大,煙氣煙塵粒子不容易被吸入;筒壁薄,強度較低,煙氣煙塵通過時筒壁容易破裂。常用玻璃纖維濾筒,同時監測過程中還必須有空白濾筒一直參與,用於參照,校正誤差。
採樣前還要對測試儀器進行全面仔細的檢查,包括採樣泵、感測器和顯示器等。檢查儀器的管路系統是否有漏氣和堵塞的情況,若有問題應及時解決,以使監測工作順利進行。
監測點的選擇
採樣位置應該選在管道中氣流平穩的垂直和水平管段中,避開斷面形狀發生急劇變化的管段和彎頭處,切採樣斷面的氣流不小於5m/s。採樣點數量的確定與採樣斷面的形狀、大小以及斷面處的氣流大小有關。每一斷面的測點數要根據規範儘量多布置,才能保證測量數據的精確性。比如遠離彎頭和斷面均勻的部位,氣流也比較均勻,可以少取一些監測點;而不得已只能在離彎頭或者斷面急劇變化的附近部位選區監測點時,要儘量多布置一些監測點,以保證得到較為精確的數據。
溫度和濕度的控制
煙氣煙塵的溫度和濕度也是監測過程中要重點得到的數據。溫度的測量常採用採樣槍在監測點處採樣,將數據傳至儀器進行分析。濕度的測量常用乾濕球法,氣體以一定的流速經過乾濕球溫度計,得到氣體的溫度,再根據監測點處的排氣壓力,可以計算出煙氣煙塵中水分的含量,即濕度。
流速的控制和採樣
為了得到較為精確的數據,應該採用等速採樣方法。所謂等速採樣就是指氣體進入採樣嘴的速度等同於採樣點處的煙氣流速。等速採樣的方法是針對煙道不同部位不同流速的情況採用不同的與之相符合的採樣嘴,使不同流速的煙氣流入採樣嘴,流出等速的煙氣。
當一切準備妥當就開始進行監測。首先把監測儀器進行調零,在採樣管中裝入稱量好的濾筒,裝上計算好的採樣嘴,連線好管道,此時採樣孔處於封閉狀態。當氣流趨於平穩,逐漸進入到採樣狀態,此時打開採樣孔,依次使採樣嘴對準氣流方向,完成採樣。採樣結束後要將採樣嘴反方向於氣流方向,取出採樣管,稱量濾筒吸入的煙塵顆粒的質量,重新再測一次,若煙氣流速和前次稱量結果相差大於±20%,則樣品作廢。全部工作做完後,檢查儀器是否完好並清洗乾淨。
若採樣過程中發現含氧量過高的現象,可能是由鍋爐系統出現了漏風或者引風量大引起的。應及時檢查鍋爐設備,對於漏風的情況,應對煙道系統採取密封措施,對於引風量大的情況,則要及時調換與鍋爐相匹配的系統。
數據記錄及處理
監測工作準備過程中,要認真記錄鍋爐設備的型號、生產廠家、生產能力,環境的溫度、濕度、氣壓和風速,煙道的直徑和高度等;監測工作結束後要及時認真的記錄下各個監測點的數據,並經檢查無誤後填入到相應表格中。表格的填寫要嚴格遵守國家標準,保證監測數據的完整性、準確性和公正性。

影響因素

對煙氣煙塵監測可能產生影響的因素
影響因素主要有監測環境、風量和設備的使用及維護。
煙氣煙塵的監測要在規範規定的環境條件下進行,許多時候,監測場地、鼓風機以及閥門的位置不正確,監測數據就會失真。環境的溫度、濕度等也會影響煙氣煙塵的流速,使得實際監測數據偏離真實數據。風量的大小影響到煙道中氣流的靜壓、和流速動壓,影響到等速採樣計算結果採樣嘴的選擇。
同樣的設備、同樣的環境條件,在不同的工作人員的操作下,得到的監測數據是不一樣的。設備的使用年限、承載力的大小以及維護情況對監測數據的影響也是很大的。比如,當鍋爐負荷60%時,煙塵排放濃度是額定負荷時的30%;鍋爐負荷80%的時候,煙塵排放濃度則升高至65%。

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