燃煤锅炉烟气中CPM与水溶性离子监测方法及应用研究

建立燃煤锅炉烟气可凝聚颗粒物(CPM)与水溶性离子监测采样方法,并应用于北京市典型烟气净化工艺燃煤锅炉排放监测。结果表明,北京市燃煤锅炉烟气中总颗粒物(TPM)基准排放质量浓度最高达82.4 mg/m3,最低14.0 mg/m3,其中CPM占TPM的43.5%~92.2%,水溶性离子对TPM的贡献水平为31.4%~62.2%。烟温对水溶性离子的分布形态有显著影响,进而影响TPM中可过滤颗粒物(FPM)和CPM的分配比例。颗粒物和水溶性离子的排放与烟气含湿量之间无显著相关性,而与燃煤锅炉烟气脱硫除尘净化工艺和脱硫产物的溶解度及其脱除方式密切相关。     

基于傅里叶红外光谱法测定燃煤电厂烟气中SO3与H2SO4

基于傅里叶红外光谱法（FTIR）监测燃煤电厂烟气处理流程中的SO3与H2SO4。结果表明,布袋除尘进口、出口和烟囱出口的SO3与H2SO4之和（SO3+H2SO4）分别为（2933±230）mg/m3、（2515±163）mg/m3和（1213±126）mg/m3;〖JP〗布袋除尘与湿法脱硫对SO3+H2SO4的去除率分别为1411%与4838%;控制冷凝法（国标法）测得布袋除尘出口SO3+H2SO4为2341 mg/m3,与FTIR测定结果基本一致。     

化工固态危废焚烧处置设施的性能研究

以福建省某化工危险废物处理工程为例,研究固态危废焚烧处置设施的技术性能。工程采用高温涡流燃烧+二燃室+水冷除尘器+急冷塔+干式吸附+布袋除尘+喷淋吸附+雾水分离工艺,设计处理量为100 kg/h。研究结果表明：在测试工况下,二燃室温度为（1 149.6±13.4）℃;烟气在炉膛的平均停留时间为（5.35±0.12）s,燃烧效率为99.97%;萘与CCl4的焚毁去除率分别为99.996%与99.991%,热灼减率为3.3%;焚烧设施的技术性能达到《危险废物焚烧污染控制标准》（GB 18484—2020）的要求;二噁英的排放值为0.007 6 ngTEQ/m3,HF和CO的排放值分别为1.21 mg/m3和72.8 mg/m3,烟气排放达标。     

超低排放工艺下完全抽取式二氧化硫固定源在线监测设备全系统校准

为探索超低排放改造的固定源在线监测设备二氧化硫(SO_(2))全系统校准工作的开展情况,保障其自动监测数据的质量,利用标准物质对不同测量原理的自动监测设备进行分组试验。试验结果表明,热湿法自动监测设备在完成超低排放改造的高氨、高湿测量环境中适用性更强;造成冷干法自动监测设备SO_(2)全系统校准示值误差超标的原因为冷凝器铵盐结晶的吸附干扰;当待测烟气为高氨(>2 mg/m^(3))、高湿(>12.3%)测量环境时,14 h后SO 2全系统校准示值误差开始超过±2.5%的限值要求;在11%~13%的高湿测量环境中,磷酸滴定装置的氨逃逸水平<6 mg/m^(3)、除氨器+纳分除湿管装置的氨逃逸水平<15 mg/m^(3)时,解决铵盐结晶干扰的效果最佳。     

燃煤电厂烟气颗粒物分级测定与分析

采用分级撞击采样器(DPI)对燃煤电厂烟气颗粒物测定并分析,试验表明,PM10、PM2.5及PM1在湿除出口/烟囱入口的质量浓度分别为0.26 mg/m3~1.47 mg/m3、0.22 mg/m3~1.29 mg/m3、0.17 mg/m3~1.00 mg/m3。分析可知,除尘器后烟气颗粒物PM10中主要是PM2.5,而PM2.5~10占比低于35%;烟气经湿法脱硫后,PM2.5~10的比例进一步大幅降低,经湿式除尘器后,PM2.5~10的占比变化很小,而PM1~2.5的占比大幅降低。监测结果表明,湿式除尘器对烟气颗粒物的脱除效果优于湿法脱硫,而随着颗粒物粒径的减小,2种脱除设备的脱除效率均出现降低。     

乌鲁木齐市采暖期SO_2污染空间分布特征分析

对乌鲁木齐市采暖期进行SO2网格布点监测。结果表明:采暖期SO2浓度值分布在49~364μg/m3之间,72.4%的网格监测值超过国家二级日标准,污染严重。SO2浓度基本呈现4个梯度:第一梯度为市区西北部,SO2浓度小于120μg/m3;第二梯度为市区东北部,浓度为120~160μg/m3;第三梯度为第四梯度外围,SO2浓度为160~200μg/m3;第四梯度为市区中部及市区南部,SO2浓度大于200μg/m3。SO2污染随海拔高度的递增而增加,城市北部污染较轻,城市中心地带为重污染区域。     

重庆市大气TSP中水溶性无机离子的化学特征

于2001至2002年在重庆市7个采样点采集了TSP,进行了水溶性无机离子分析。结果发现,SO42-离子浓度最高,其浓度范围为6.32~20.96μg/m3;Ca2 次之,其浓度范围0.78~7.47μg/m3;SO42-、NO3-和NH4 三种离子占TSP质量的8.05%~20.96%。Ca2 、K 与SO42-和NO3-都有很好的相关性,[NO3-]/[SO42-]比值较低(均值为0.4),说明重庆市区普遍使用含硫燃煤。SO42-浓度冬季最高,主要与冬季燃煤的消耗增大有关,NO3-季节明显,与NO3-的形成环境温度密切相关。水溶性无机离子质量浓度有较明显的区域差异,中心城区采样点离子质量浓度高于距离中心城区较远的采样点。     

燃煤锅炉湿法脱硫烟气中颗粒物排放特征

选择北京市典型燃煤锅炉进行研究,结果表明:烟气中可凝结颗粒物在总颗粒物中占有较高比例,供热燃煤锅炉总颗粒物排放水平明显高于电厂燃煤锅炉;颗粒物中水溶性离子含量较高,供热燃煤锅炉硫酸根比例尤其显著;烟气总颗粒物中存在大量不稳定的易被氧化的组分;同为燃煤源,不同的烟气净化工艺排放的PM2.5组分特征差异明显;现有标准和技术规范存在不足,无法满足全面、准确监测污染源排放总颗粒物的实际需要。建议建立总颗粒物、可凝结颗粒物的监测技术规范,全面测算燃煤锅炉硫、氮化合物排放情况,科学评估脱硫及脱硝效率。     

贵州农村地区室内空气质量及细颗粒物污染特征

对贵州农村地区燃煤和燃柴典型村进行了室内外空气质量的监测,并对其中细颗粒物PM2.5的特征进行了研究。结果表明:燃煤家庭厨房和卧室PM2.5分别超过《环境空气质量标准》GB 3095—2012中标准限值(75μg/m3)的1.97、1.41倍,燃柴家庭分别超标0.74、0.06倍,而SO2、CO、NOx均低于标准限值。PAHs以燃煤村厨房最高,为53.92 ng/m3,燃柴村厨房为10.34 ng/m3,2种燃料所致PAHs均以中高环组分为主,对人体健康产生较大风险。PM2.5中氟和砷含量较低,低于参考浓度限值。燃煤村和燃柴村厨房内氟均值分别为0.14、0.11μg/m3,砷平均值分别为0.020、0.014μg/m3。需采取炉灶/燃料改良干预措施来降低农村室内空气污染物浓度,保障居民身体健康。     

南京市冬季PM2.5中水溶性离子污染特征研究

基于城市超级站对2018年12月—2019年2月南京市在线水溶性离子污染特征进行研究。结果表明：监测期间水溶性无机离子(WSIs)质量浓度均值为45.7μg/m3,占PM2.5的67.8%,各离子排序为NO3-＞ SO42-＞NH4+＞Cl-＞K+＞Ca2+＞Na+＞Mg2+。二次离子（SNA）是PM2.5主要组分,大气气溶胶呈中性。各离子日变化存在差异,SNA变化趋势和WSIs基本一致。南京市冬季存在明显SO2和NO2向SO42-和NO3-二次转化;NO3-/SO42-均值为1.96,移动源增量大于固定源。通过相关性和三相聚类分析可知,SNA主要结合方式为(NH4)2SO4和NH4NO3。主成分分析表明,南京市冬季PM2.5中水溶性离子主要来源是二次转化,燃煤、生物质燃烧和土壤建筑扬尘也有贡献。     

南京燃煤电厂烟气中汞的排放调查

对南京市8家国控污染源13台（套）燃煤锅炉进行监测，结果表明，燃煤电厂烟气中汞主要以气相部分汞形态存在，其排放值均达标，为0．16～15．9μg／m3，均远低于标准限值；煤质中汞含量与电厂烟气中汞浓度变化曲线的趋势是大致相似，相关系数为0．91；燃煤电厂机组容量、发电负荷越大，汞平均排放因子呈变小趋势；静电除尘器、湿法脱硫和选择性催化还原法的净化配置对汞的脱除效率最高，达到95．4％。     

宁波和温州地区夏季大气中不同粒径颗粒物特征分析

对宁波地区北仑和奉化站、温州地区乐清站3个监测点夏季TSP、PM10、PM2.5和PM1.0进行监测,测试分析各种粒径颗粒物浓度水平和粒径分布特征,并通过化学质量平衡(CMB)受体模型对颗粒物进行源解析。监测结果显示,夏季宁波、温州地区TSP和PM10日均浓度为0.049～0.134mg/m3和0.025～0.084mg/m3,均未超过我国环境空气质量二级标准;PM2.5日均浓度为0.007～0.069mg/m3,按美国2006年EPA最新标准限值0.035mg/m3衡量,奉化、乐清、北仑站的超标天数占总监测天数的比例分别为75%、40%和37.5%。粒径分布统计结果显示,3个监测站点PM10占TSP的比例为48.78%～86.96%;PM2.5占TSP的比例为33.33%～72.46%;奉化和乐清监测点PM10中PM2.5和PM1.0的比例平均值在50%以上。源解析结果显示,夏季TSP主要来源于土壤尘,其次是建筑尘和煤烟尘,其贡献率分别为40.70%～55.49%、9.62%～13.64%和5.85%～17.28%。     

湿法脱硫后高湿烟气中SO3酸雾监测方法研究

利用三氧化硫(SO3)发生装置以及模拟烟气湿法脱硫系统,研究了烟气再热温度、恒温水浴温度、采样速率、冷凝管类型规格及吸收瓶个数等不同采样参数对SO3酸雾采集率的影响。结果表明,当烟气再热温度低于烟气酸露点时会导致SO3酸雾收集率下降,采用控制冷凝法采样时应使用大流量(10L/min)采样,冷凝管应选择外套长度为400 mm的蛇形螺旋冷凝管,并将冷凝管置于温度为65℃左右的恒温水浴中;用碱液吸收法采样时应串联3个吸收瓶后,使用小流量(1L/min)采样。烟气温湿度、二氧化硫(SO2)浓度以及烟气中共存组分等对碱性吸收法的采集影响较大,而对控制冷凝法几乎没有影响。因此确立了针对湿法脱硫后高湿烟气环境下SO3酸雾的监测方法为控制冷凝法更为适宜。     

烟气中SO_2监测质量控制的研究

本文针对烟气中ＳＯ２手工采样监测的质量控制,如采样管的温度、采样流量、样品保存等进行了研究,并对原监测方法提出改进措施,提高了方法的准确度和精密度,从而保证了监测数据的准确性和可靠性。     

Continuous monitoring of NO in flue gas based on wavelet decomposition

In this paper, a new algorithm for nitric oxide (NO) measurement based on multi-scale wavelet decomposition is proposed. The algorithm uses one-dimensional discrete multi-scale wavelet decomposition to analyze the transmission spectrum of flue gas. Through the different scales of decomposition, the relation between the absorption characteristics of NO gas and the reconstruction of wavelet coefficients is found. The DB9 wavelet can obtain the most obvious absorption characteristics of the NO gas. After calibration, the algorithm is used to measure the concentration of the mixture of NO and SO(2). The results show that the algorithm is efficient towards SO(2) absorption interference with a full-scale error less than ± 0.4% in laboratory conditions. The algorithm was then applied to field measurements with an overall standard deviation of 8.37 mg m(-3), which is better than 18.92 mg m(-3) determined by the least squares method. Under the interference of desulfurization, the full-scale measurement errors are less than ± 2%. In addition, the algorithm avoids using the reference spectrum, thereby reducing the aging of the light source effectively. It has strong anti-interference capability, good durability, and practicality in the continuous monitoring of NO.     

固体电解质SO_2（SO_3）传感器测定烟道气中的SO_2

本文论述了利用北京科技大学研制的固体电解质ＳＯ２（ＳＯ３）传感器对测定烟道气中的ＳＯ２进行的研究。利用该传感器测定烟道气中的ＳＯ２，其测量范围为：５０—１７０００ｍｇ／ｍ３，相对标准偏差小于４．０％。因而具有测量范围宽，精确度高以及稳定性好的特点。设计的试验样机的总体噪声和漂移小于１．０ｍｇ／ｍ３，同时具有体积小．重量轻和操作简单的特点。     

便携式烟气预处理器技术在比对监测中的应用

对2种便携式烟气预处理器在比对监测中的实际应用进行探讨,通过对2种烟气预处理器工作原理及在实际应用中的监测数据进行分析比较,显示在"高湿低硫"条件下,电子冷凝预处理器析出的冷凝液会造成二氧化硫的损失,在应用中应加快除水,减少烟气与冷凝水接触的时间,并防止冷凝液出现在伴热管线与预处理器烟气入口之间。而便携式Nafion预处理器由于具有独特的干燥性能,抗干扰能力,在"高湿低硫"的比对监测中具有较好的可比性和适用性。     

大型火电机组二氧化硫排放规律研究

选取35台装机容量30万千瓦以上大型火电机组,进行了为期2年的监测。总结出大型火电机组二氧化硫排放规律,对大型火电机组燃煤含硫量、脱硫设施脱硫效率和二氧化硫排放浓度三者间的关系进行了统计分析,建立了线性回归方程,进而对燃用不同含硫量燃煤的火电机组执行不同排放标准时,配套脱硫设施需要达到的脱硫效率进行了预测。     

超低排放下燃煤电厂颗粒物排放特征分析研究

选取6家经过超低排放改造的燃煤电厂,对湿法脱硫(WFGD)和湿式电除尘器(WESP)进出口烟气中TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1进行测试,分析研究超低排放下燃煤电厂颗粒物的排放特征及电除尘器后净化设备对颗粒物的脱除效果。结果表明,6家电厂TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1排放浓度分别为0.75~2.36、0.71~2.12、0.65~1.96、0.51~1.57 mg/m~3。分析烟气中颗粒物粒径分布可知,除尘器后,PM10占TPM质量比低于40%,且比例随烟气经过WFGD和WESP而逐渐降低。WFGD对PM2.5有较好的脱除效果,而WESP对PM1脱除效果显著。为满足超低排放标准,6家电厂除尘器后脱除设备综合除尘效率大多在85%以上。计算得到6家电厂TPM、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_1排放因子,与超低排放改造之前同等级燃煤电厂相比,6家电厂不同粒径颗粒物排放因子均显著降低,也远低于西方发达国家燃煤电厂颗粒物排放因子。