2014年(nian)9月12日，國(guo)(guo)家發(fa)(fa)(fa)改委、國(guo)(guo)家環(huan)保部、國(guo)(guo)家能源局聯合發(fa)(fa)(fa)文“關(guan)于(yu)(yu)印發(fa)(fa)(fa)《煤電(dian)(dian)節能減排(pai)(pai)升級與改造(zao)行(xing)動計劃（2014—2020年(nian)）》的通知”中要(yao)求，穩步推(tui)進東部地區(qu)現役(yi)30萬kW及以上公用燃煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機組(zu)和(he)有(you)條件的30萬kW以下(xia)公用燃煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機組(zu)實施(shi)大氣污染(ran)物排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度基(ji)本(ben)達到燃氣輪機組(zu)排(pai)(pai)放(fang)限值(zhi)(zhi)的環(huan)保改造(zao)。燃煤發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機組(zu)大氣污染(ran)物排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度基(ji)本(ben)達到燃氣輪機組(zu)排(pai)(pai)放(fang)限值(zhi)(zhi)（即(ji)在(zai)基(ji)準氧含量(liang)6%條件下(xia)，煙(yan)塵(chen)(chen)、二氧化硫、氮氧化物排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度分別不高于(yu)(yu)10、35、50 mg/m3）。華(hua)電(dian)(dian)滕州新(xin)源熱電(dian)(dian)有(you)限公司#1機組(zu)在(zai)2015年(nian)4月份實施(shi)完成(cheng)了(le)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器改造(zao)，煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)(pai)放(fang)達到了(le)超低排(pai)(pai)放(fang)標準。

而目前關于(yu)超低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)顆粒(li)物排(pai)(pai)放(fang)(fang)測(ce)(ce)量國家標準《固(gu)定污染源煙氣排(pai)(pai)放(fang)(fang)連續檢測(ce)(ce)技(ji)術(shu)規(gui)范（試(shi)行）》（HJ/T75）中(zhong)參比方(fang)法驗收技(ji)術(shu)考核指標要求，當顆粒(li)物排(pai)(pai)放(fang)(fang)濃(nong)度(du)不(bu)(bu)大于(yu)50 mg/m3時(shi)，絕對(dui)誤(wu)差不(bu)(bu)超過±15 mg/m3，而電(dian)(dian)廠實現“超低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)”后，顆粒(li)物濃(nong)度(du)要降低(di)到10 mg/m3，甚(shen)至5 mg/m3，數值已經小于(yu)絕對(dui)誤(wu)差。如何實時(shi)連續在線(xian)監測(ce)(ce)超低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)燃煤電(dian)(dian)廠的顆粒(li)排(pai)(pai)放(fang)(fang)濃(nong)度(du)，正確評(ping)價電(dian)(dian)廠顆粒(li)物排(pai)(pai)放(fang)(fang)水平(ping)，是一個現實而重要的問題。

1 濕式除塵器(qi)煙塵測量(liang)技術對(dui)比

目(mu)前粉塵的主(zhu)流測(ce)量(liang)方法以直接(jie)抽(chou)取(qu)高溫氣化加激光(guang)前向散射(she)(she)測(ce)量(liang)技術(shu)和稀釋(shi)抽(chou)取(qu)加激光(guang)前向散射(she)(she)測(ce)，市(shi)(shi)場火(huo)力發電廠濕除塵煙塵儀，主(zhu)要以PCME、SICK、Durag、Thermo Fisher為主(zhu)，市(shi)(shi)場占有率超過(guo)90%。

1.1 直接抽(chou)取(qu)高溫氣化加激光前向散射(she)測量技(ji)術

直接(jie)抽取高溫氣化加(jia)激光前向散射測量技術以PCME和SICK為(wei)主要代表。其測量原理(li)如圖1所示(shi)。

如圖1所示：6-取(qu)(qu)樣風機(ji)，以(yi)一定(ding)的速(su)度將(jiang)零(ling)(ling)空氣(qi)(qi)注(zhu)(zhu)入3-射流(liu)取(qu)(qu)樣器(qi)，從(cong)而產生負壓(ya)，將(jiang)煙(yan)(yan)道樣氣(qi)(qi)從(cong)1-取(qu)(qu)樣探(tan)頭(tou)處抽取(qu)(qu)到(dao)4-霧(wu)化腔(qiang)室(shi)，水汽(qi)在霧(wu)化腔(qiang)室(shi)內氣(qi)(qi)化后進入5-測量(liang)單元，進行顆粒物(wu)的測量(liang)。零(ling)(ling)空氣(qi)(qi)和煙(yan)(yan)道樣氣(qi)(qi)混(hun)合后由2-尾(wei)氣(qi)(qi)排放口(kou)注(zhu)(zhu)入煙(yan)(yan)道。其以(yi)射流(liu)取(qu)(qu)樣及高溫(wen)霧(wu)化腔(qiang)室(shi)完(wan)成(cheng)對煙(yan)(yan)道氣(qi)(qi)的采(cai)集(ji)及預處理，達到(dao)常規探(tan)頭(tou)正常運行所需的外部條件，從(cong)而順利(li)實(shi)現對濕煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中顆粒物(wu)的實(shi)時在線測量(liang)。

PCME STACK 181 WS適合于(yu)濕法除塵(chen)(chen)器和(he)其他低于(yu)露(lu)點（冷煙道條件）或有水(shui)(shui)滴存在(zai)下的(de)顆粒(li)物排放測(ce)量。抽取系統從煙道中(zhong)連(lian)續(xu)抽取代表(biao)性煙氣，加(jia)熱(re)到結露(lu)點溫度以上使水(shui)(shui)滴蒸發，然后測(ce)量干煙氣條件下的(de)顆粒(li)物濃度。在(zai)濕法除塵(chen)(chen)之(zhi)后使用此加(jia)熱(re)抽取的(de)方法有效地克服了在(zai)濕法除塵(chen)(chen)后原位顆粒(li)物監(jian)測(ce)的(de)冷凝(ning)和(he)水(shui)(shui)滴影響的(de)問題(ti)。

PCME STACK 181 WS使(shi)用先進(jin)的ProScatter前散射粉塵儀傳感器(qi)（PCME QAL 181），通(tong)過(guo)德國TUV認(ren)(ren)證，通(tong)過(guo)英(ying)國環保局(ju)MCERTS認(ren)(ren)證（在干煙氣條(tiao)件下(xia)的PCME STACK 181符合(he)QAL1規范，通(tong)過(guo)中國環保產品(pin)認(ren)(ren)證）。認(ren)(ren)證量程涵蓋0～15 mg/m3及0～100 mg/m3。

該(gai)抽取系(xi)統(tong)采用了(le)改良的氣(qi)流增(zeng)強(qiang)器(qi)(qi)，這意味著該(gai)系(xi)統(tong)沒(mei)有(you)(you)移動(dong)部件或(huo)風扇，不會結(jie)塊堵(du)塞或(huo)被污染。取樣(yang)時，煙(yan)(yan)氣(qi)通過(guo)同一采樣(yang)端口返回煙(yan)(yan)道(dao)。該(gai)儀器(qi)(qi)測量(liang)的關鍵(jian)部分是專利(li)的ProScatterTM前散(san)(san)射(she)粉(fen)塵儀測量(liang)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)，得益(yi)于(yu)窄角度(du)前散(san)(san)射(she)（使得顆粒物(wu)類(lei)型和折射(she)率(lv)變化(hua)影(ying)響(xiang)最小化(hua)）。相較(jiao)于(yu)光(guang)散(san)(san)射(she)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)入射(she)角度(du)，181WS降低(di)了(le)靈(ling)敏度(du)。181WS得益(yi)于(yu)強(qiang)大的圖形用戶(hu)界面，合(he)理的結(jie)構(gou)設計，對光(guang)散(san)(san)射(she)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、加熱系(xi)統(tong)、取樣(yang)管線的流量(liang)進行(xing)自動(dong)控制和實時監測，實現(xian)了(le)對飽和濕煙(yan)(yan)氣(qi)和有(you)(you)水(shui)滴的濕煙(yan)(yan)道(dao)中精確的顆粒物(wu)濃度(du)測量(liang)。

1.2 高溫抽取(qu)稀釋加(jia)激光前向散(san)射(she)測量(liang)技術

高溫抽取(qu)稀釋加(jia)激(ji)光前向散射測(ce)量(liang)技(ji)術主要是以Durag和Fordisch為代表。其測(ce)量(liang)原理如(ru)圖2所(suo)示。

如圖2所示，取(qu)(qu)樣風機以恒定(ding)的(de)(de)(de)(de)速度將零(ling)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)注入到射流(liu)取(qu)(qu)樣器(qi)(qi)中(zhong)，射流(liu)取(qu)(qu)樣器(qi)(qi)產(chan)生(sheng)負壓來引流(liu)樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)。樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)通過(guo)高溫(wen)加熱(re)的(de)(de)(de)(de)Probe，稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)風機以一定(ding)速度注入稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)零(ling)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)到高溫(wen)探頭(tou)和(he)樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)混合(he)，混合(he)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)經過(guo)高溫(wen)球(qiu)閥(fa)后(hou)(hou)進入測(ce)量腔室(shi)，用激光前向散射的(de)(de)(de)(de)測(ce)量技術進行測(ce)量。稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)管(guan)路(lu)上裝(zhuang)有流(liu)速及溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，可以準(zhun)確(que)測(ce)量單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)(nei)稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)零(ling)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)體(ti)積(ji)；稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)管(guan)路(lu)上也同(tong)樣裝(zhuang)有流(liu)速及溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)(hou)樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)體(ti)積(ji)也是可以準(zhun)確(que)測(ce)量的(de)(de)(de)(de)；稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)(hou)腔室(shi)單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)(nei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)質量除以單(dan)(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)(nei)抽取(qu)(qu)樣氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)質量就是稀(xi)(xi)(xi)釋(shi)(shi)(shi)(shi)比。

采用稀釋(shi)法(fa)測量顆粒物濃度(du)(du)，可以降低煙氣(qi)的露點(dian)；同(tong)時(shi)可以通(tong)過稀釋(shi)泵，將零氣(qi)注入到采樣腔室，來校驗(yan)系(xi)統(tong)的零點(dian)。系(xi)統(tong)具有自動(dong)零點(dian)及滿度(du)(du)檢查的功能(neng)，能(neng)及時(shi)發現(xian)激(ji)光(guang)前向(xiang)散射測量儀器(qi)的污染、激(ji)光(guang)器(qi)衰減(jian)等問題。

1.3 光(guang)散射和震蕩微(wei)天平方法

光(guang)散射(she)(she)和震蕩(dang)天平聯用(yong)的(de)(de)方(fang)法(fa)實現顆粒物的(de)(de)濃度測量(liang)。這種測量(liang)原(yuan)理以Thermo Fisher為主(zhu)要代表。取(qu)樣(yang)探(tan)頭抽(chou)取(qu)樣(yang)氣(qi)，經過(guo)稀(xi)釋后（稀(xi)釋降(jiang)低煙氣(qi)的(de)(de)露點）分成兩路(lu)，一(yi)路(lu)進入光(guang)散射(she)(she)測量(liang)單元進行測量(liang)，多余的(de)(de)稀(xi)釋樣(yang)氣(qi)通過(guo)旁路(lu)質(zhi)量(liang)流量(liang)計和泵排空；采(cai)樣(yang)氣(qi)體的(de)(de)體積(ji)是通過(guo)采(cai)樣(yang)管(guan)路(lu)上(shang)的(de)(de)質(zhi)量(liang)流量(liang)控制器MFC進行測量(liang)和控制。

同時(shi)在(zai)程(cheng)序設定(ding)的時(shi)間(jian)內，稀(xi)(xi)釋(shi)后(hou)的樣氣(qi)經(jing)過光(guang)散射測(ce)量(liang)(liang)單元后(hou)，在(zai)進入(ru)震蕩天平(ping)，測(ce)試單位時(shi)間(jian)內顆粒物的質量(liang)(liang)，同時(shi)精確測(ce)量(liang)(liang)經(jing)過的樣氣(qi)體積(ji)，得(de)到稀(xi)(xi)釋(shi)樣氣(qi)的質量(liang)(liang)濃(nong)度，從而來校核光(guang)散射的測(ce)量(liang)(liang)誤(wu)差。

以(yi)浙江、山(shan)東(dong)已(yi)投產的(de)濕除(chu)塵(chen)機(ji)組的(de)曲線分析(xi)：該(gai)公(gong)司排放出(chu)口(kou)抽取式(shi)煙(yan)(yan)塵(chen)儀能夠滿足煙(yan)(yan)塵(chen)低(di)于(yu)5 mg/Nm3環境(jing)下穩定測量的(de)要求。但是不(bu)能反映機(ji)組負荷變(bian)化過程中煙(yan)(yan)塵(chen)變(bian)化趨勢，與電除(chu)塵(chen)出(chu)口(kou)煙(yan)(yan)塵(chen)表(biao)變(bian)化趨勢一致性不(bu)敏感。

2 結論

（1）目前(qian)PCME采(cai)用等速(su)取樣的(de)方式(shi)來實(shi)現(xian)采(cai)樣流速(su)和工(gong)況流速(su)跟隨；SICK采(cai)用過(guo)采(cai)樣的(de)方式(shi)實(shi)現(xian)采(cai)樣流速(su)大于煙氣(qi)流速(su)的(de)過(guo)采(cai)樣方式(shi)。系(xi)統具有自動零點及滿度(du)檢查的(de)功(gong)能(neng)(neng)，能(neng)(neng)及時發現(xian)激光前(qian)向(xiang)散射(she)測量儀器(qi)的(de)污染、激光器(qi)衰減等問題。

（2）Durag采(cai)用稀(xi)釋法(fa)測量顆粒物濃度，可以(yi)降低煙氣(qi)的(de)露點(dian)；同時(shi)可以(yi)通過稀(xi)釋泵，將零(ling)氣(qi)注入到采(cai)樣腔室，來校驗系統(tong)的(de)零(ling)點(dian)。系統(tong)具有自動(dong)零(ling)點(dian)及滿度檢查的(de)功能(neng)，能(neng)及時(shi)發現激光前向散(san)射測量儀(yi)器的(de)污染、激光器衰減等問題。

（3）Thermo Fisher其采用稀釋(shi)法(fa)，降低(di)采樣煙氣(qi)露(lu)點；用光(guang)散射方法(fa)實現(xian)稀釋(shi)煙氣(qi)顆粒物(wu)濃(nong)度的準確測量，同時可以在設定的時間(jian)內將樣氣(qi)進(jin)入震蕩天平進(jin)行質量測量，從(cong)而(er)來校(xiao)核(he)光(guang)散射的測量誤差。

以上幾種適合超(chao)低排放煙塵測量技(ji)術(shu)，他們都采(cai)用了不同的方法，解(jie)決掉(diao)煙氣中(zhong)水分(fen)對測量的影響(xiang)，而且設備各有(you)特點(dian)，目前SICK和PCME設備均已通過中(zhong)國環境(jing)監測總站檢測環保認證(zheng)。