高濕煙氣中超低濃度細顆粒物測試方法研究

常倩云,楊正大,鄭成航,方夢祥,高 翔,駱仲泱,岑可法 (浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室,浙江 杭州 310027)

高濕煙氣中超低濃度細顆粒物測試方法研究

常倩云,楊正大,鄭成航,方夢祥,高 翔*,駱仲泱,岑可法 (浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室,浙江 杭州 310027)

總結和比較了國內外常用的顆粒物采樣測試系統及方法,從顆粒物測量原理、采樣方法的結構和特點、適用范圍、誤差來源等角度分析了采樣系統的特點及準確性,并結合我國燃煤電廠脫硫塔、濕式靜電除塵器出口等位置實際排放情況,提出適用于低濃度、高濕度條件下的超低濃度顆粒物的可靠測試方法.為燃煤電廠顆粒物排放濃度的準確測量和環保設備對顆粒物控制效果的運行和評估提供保證.

超低排放；顆粒物測試；PM2.5；采樣系統；燃煤電廠

隨著工業的發展,人類排放到大氣中的污染物日益增多.粒徑2.5μm以下的細顆粒物可長時間在大氣中停留,吸附各種有毒的有機物和重金屬元素[1],并隨風遷移和擴散,擴大污染范圍,且如果被吸入,可進入人體肺泡中甚至血液循環對機體健康造成持久性損傷[2].世界衛生組織于 2013年10月首次指認大氣污染“對人類致癌”,并視其為普遍和主要環境致癌物.

2013年我國能源消費總量達37.5億t標準煤,能源消費結構以煤炭為主(66%),占全球煤炭消費的 50.3%[3].燃煤發電是我國大氣污染物的主要排放源之一,2013年環境統計年報顯示,我國電力、熱力生產和供應業的煙塵排放量約占全國總煙塵排放量的21.15%,是我國PM2.5的主要來源之一[4],實現燃煤電廠煙氣中顆粒物的高效控制是解決我國大氣污染問題的關鍵.為此,我國制定了更為嚴格的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)[5],重點地區煙塵排放限值為 20mg/m3.近年來,燃煤電廠大氣污染物“超低排放”成為熱點話題,即燃煤機組達到燃氣輪機組標準限值,其中煙塵的排放限值為 5mg/m3.這對我國顆粒物測試技術帶來巨大挑戰.

我國標準《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》(GB/T 16157-1996)[6]為過濾稱重法,采用皮托管平行采樣法按顆粒物等速采樣原理抽取一定量的含塵氣體,根據濾筒上所捕集到的顆粒物量和同時抽取的氣體體積,計算出排氣中顆粒物濃度.該方法是我國的標準方法,適用于工況比較穩定的污染源采樣,廣泛應用于測試工作中.然而該方法中使用的濾筒自重較大,在低于 50mg/m3的顆粒物的采樣和分析中誤差較大,影響低顆粒物采樣準確度.

與我國標準類似的采樣方法有美國環保署EPA 、國際標準化組織 ISO、美國南海岸空氣管理局 SCAQMD 等組織發布的一系列固定源顆粒物濃度測試方法,其特點與適用范圍如表 1所示.針對50mg/m3以下的低濃度顆粒物采樣,目前國際上有 ISO12141-2002、ANSI/ASTM D 6331-98、US EPA method 5I、BS EN 13284-1: 2002等方法,采用大流量采樣,使用丙酮等溶劑回收并稱量濾筒上游采樣部件內壁堆積的顆粒物計入總顆粒物增重,從而保證測量的準確性.

本文在總結國內外常用的顆粒物測試系統及方法的基礎上,分析不同采樣裝置的顆粒物測量原理、適用條件及測量誤差來源,為固定源顆粒物準確測量提供建議,并結合我國燃煤電廠脫硫塔、濕式靜電除塵器出口等位置實際情況,提出適用于高濕低溫煙氣條件下低濃度顆粒物的可靠測試方法.

表1 國內外常用固定源顆粒物采樣測試標準Table 1 Common particle measurement methods of stationary sources

續表1

1 常見燃煤煙氣顆粒物測試系統

顆粒物測試系統主要可分為采樣管路、顆粒收集裝置、煙氣冷卻干燥裝置、流量控制裝置以及流速測量裝置、加熱裝置等配件.常見測試系統如圖 1所示.含塵煙氣從煙道內的采樣嘴經過采樣管路進入采樣系統,被顆粒收集裝置(如濾膜)捕集,在一定時間后測量顆粒收集裝置增重量,顆粒收集裝置后連接干燥器吸收煙氣中的水分,采用轉子流量計或體積流量計測量采樣流量,并通過測點的壓力、溫度、含氧量等參數折算標況干基條件下的采樣體積,顆粒物收集裝置得到的顆粒質量與采樣體積的比值即為該采樣點煙氣顆粒物濃度.

以轉子流量計為例,當流量計前裝有干燥器時,采樣體積計算方法為:

式中:Vnd為標準工況下干基采樣體積,L;為采樣流量,L/min;Ba為大氣壓力,Pa;Pr為轉子流量計前氣體壓力,Pa;Mad為干排氣氣體分子量,kg/ kmol;tr為轉子流量計前氣體溫度,℃;t為采樣時間,min.

在測試過程中,采樣系統的各部分參數均會影響顆粒物測量的準確性,其中關鍵因素的研究現狀歸納如下.

圖1 典型顆粒物濃度測試系統Fig.1 Typical particle measurement system in stationary sources

1.1 采樣管路

采樣管路是煙道中采樣截面至顆粒收集裝置之間的采樣結構.采樣管路的吸入效率和傳輸效率是影響顆粒物采樣準確性的關鍵因素.為保證顆粒物的吸入效率,采樣點的選擇需具有代表性,即流場、顆粒濃度分布較均勻,并多點采樣取平均值.煙道中的采樣嘴應正對氣流方向,并選擇合適的采樣嘴直徑和采樣流量,使進入采樣嘴的氣流速度與采樣點流速相等,從而減少因顆粒物慣性而產生的采樣誤差[7-8].為了保證較高的傳輸效率,需注意采樣管路的彎頭、材質、煙氣濕度等參數引起的慣性力、靜電力、熱泳力等對顆粒物傳輸的準確性造成影響.

1.2 顆粒物收集裝置

1.2.1 過濾式采樣器 過濾稱重法是收集煙氣中顆粒物最常見方法.通過將煙氣中的顆粒物從氣相中收集到濾膜上并進行重量分析、化學分析、顆粒物顯微分析、形態分析等,可以得到煙氣中顆粒物的總濃度以及其化學成分[9].為保證過濾收集的準確性,采樣器的結構設計和濾膜的選擇是關鍵因素.

用來固定濾膜的采樣器應保證將濾膜與周圍環境隔離,其流場應盡量流暢,使采樣氣體以一致的速度通過濾膜,從而保證濾膜免受局部沖擊造成顆粒物損失[10].另外采樣器也可能會產生管壁靜電沉積和擴散沉積,在選擇合適采樣器的同時,可使用密閉溫控裝置使采樣器內溫度梯度減小至最低.此外,可使用丙酮等有機溶劑清洗采樣器內部并烘干稱重,將增重部分加入采樣顆粒物重量中以減小誤差.

濾膜的顆粒物收集效率、氣流通過濾膜時產生的壓降、濾膜表面發生化學反應產生的誤差、濾膜吸濕及靜電作用對氣溶膠重量分析的干擾以及濾膜本身材質與采樣器的適用性都是選擇濾膜的關鍵因素[11].目前常用的濾膜及其特性如表2所示,通常濾膜選擇時需滿足0.3μm以上顆粒物過濾效率大于99.95%,同時保證一定的重量穩定性和后續化學成分分析需求[12].玻璃纖維膜、石英纖維膜以及聚四氟乙烯膜都是常用濾膜.然而選擇時需注意:玻璃纖維濾膜可與 SO2等酸性化合物發生反應,導致濾膜質量增加;聚四氟乙烯濾膜耐受溫度較低,在使用時不得超過規定的溫度;若濾膜中含有機粘結劑,應注意防止有機粘結劑受熱蒸發造成濾膜質量的損失.此外,濾膜產生的壓降是影響顆粒物采樣系統配件選擇和穩定運行的重要因素,應根據采樣系統管路阻力和真空泵參數選擇.

表2 常用濾膜特性[13]Table 2 Common filter properties

1.2.2 慣性沖擊器 慣性沖擊器利用不同直徑顆粒物的慣性不同,將顆粒物分級成若干的粒徑段進行測量,可以得到顆粒物的分級重量分布,國際標準ISO 23210:2009采用沖擊器來測定固定污染源煙氣中低濃度的PM2.5和PM10的標準方法.其基本原理如圖 2所示,當含塵氣體通過每一級上的微孔時氣流在噴孔處加速,受收集板的影響發生轉向,其中粒徑較小的顆粒物隨氣流運動進入下一級,較大顆粒物因慣性作用被收集板上的膜收集.噴孔與收集板的距離S與每一級噴孔直徑W的比值S/W決定收集板上收集到的顆粒粒徑[14],典型不同粒徑顆粒物收集效率曲線如圖3所示,其中50%收集效率所對應的顆粒粒徑為該級沖擊器切割粒徑[15].為了阻止膜上收集的顆粒在采樣和稱重過程中被氣流攜帶和損失,使用四氯化碳等有機溶劑溶解粘性油脂覆于收集膜表面,所使用的涂層材料需要具有質量穩定性,保證在采樣前后和樣品烘干過程中重量不變.在不使用旋風除塵器的情況下,沖擊式撞擊器各級濾膜重量差之和為采樣得到的煙氣中顆粒物總重量,可與過濾式采樣器采樣前后重量差相比較.而在 PM2.5濃度測量時,切割粒徑在2.5μm及以下的各級沖擊式采樣膜重量差之和即為采樣得到的煙氣中PM2.5重量,可與使用PM2.5切割器后過濾式采樣器采樣前后重量差相比較.

圖2 沖擊式采樣器收塵原理Fig.2 Schematic diagram of impactors

圖3 典型沖擊器顆粒物收集曲線Fig.3 Typical cut point of impactors

沖擊器主要存在的問題是顆粒物彈跳、過量沉積和級間損失.當用沖擊器系統采集高數量濃度氣溶膠時,沖擊器中氣溶膠沖擊可能導致粒徑測量的偏移,Biswas[16]計算得到沖擊器內不同噴孔直徑、顆粒物直徑所適用的數量濃度上限,為沖擊器的設計及采樣時間提供指導.Chen[17]通過數值模擬的方法計算并實驗驗證了沖擊器內的顆粒物損失.而 Ji[18]等針對沖擊器噴孔堵塞的問題進行了研究和計算,得到了噴孔顆粒物沉積對切割粒徑的影響規律.Liu[19]等設計的微孔沖擊器改進了噴孔結構,明顯提高了沖擊器對顆粒物的收集效果和長時間采樣的穩定性,并通過調整小粒徑段S/W值,提高了納米級顆粒切割粒徑的準確性,且與商用儀器比前六級顆粒物損失低至1.6%～1.8%.在粒徑測量的過程中,水蒸汽和其他物質的凝結作用可能導致測量的失真[20],因此在高濕度煙氣采樣過程中,增設加熱裝置使進入采樣器的煙氣液滴完全蒸發能有助于保證測量結果的準確性.然而需注意的是,加熱裝置使煙氣在沖擊器內膨脹,導致煙氣流速增加,切割粒徑減小,需要調整流量保證切割粒徑的準確性.在手動沖擊式采樣器的基礎上,沖擊式低壓撞擊器 ELPI的開發實現了6nm～10μm共14級顆粒物的在線濃度測量[21],并廣泛用于煙氣顆粒物濃度測試[22-24].

1.2.3 虛擬沖擊器 在慣性沖擊器的基礎上,虛擬沖擊器也得到了廣泛的研究和應用,虛擬沖擊器的基本原理(圖4)與傳統的慣性分級采樣相似,利用不同粒徑顆粒物的慣性不同實現顆粒的分級采樣.虛擬沖擊器沒有收塵板,由兩個同軸噴嘴構成,氣流進入加速噴嘴后被加速一分為二,主流發生 90°變向進入下一級,次流直接進入收塵噴嘴.由于粒徑小的顆粒物慣性小,大部分隨主流進入下一級,粒徑大的顆粒物脫離變向氣流,隨次流進入收塵噴嘴,并被引入收集濾膜或濾筒[25-26],減少了沖擊器存在的顆粒物彈跳和承載量低的問題,適合寬濃度范圍的長時間煙塵采樣, ISO13271:2012測試方法將虛擬沖擊器用于較高濃度顆粒物采樣.

圖4 虛擬沖擊器收塵原理Fig.4 Schematic diagram of virtual impactors

與沖擊式采樣器類似,虛擬沖擊器的顆粒收集效率曲線也是尖銳明顯的,小于切割粒徑顆粒的收集主要來源于次流的攜帶作用,通過優化加速噴嘴和收塵噴嘴的形狀、角度、位置等參數[25,27-29],可以有效提高切割粒徑的準確性,使之與理論分析符合性較好[30].虛擬沖擊器的關鍵問題是加速噴嘴背面和收塵噴嘴邊緣的顆粒損失,這主要取決于收塵噴嘴直徑與加速噴嘴的直徑D1/D0[31]、收塵噴嘴的形狀[32-34]、雷諾數[35]、次流所占總氣流比例[36]以及安裝準確度等[37]. Haglund等[38]通過數值模擬優化虛擬沖擊器內部結構,將 2.2μm 級切割粒徑顆粒損失降低至3%.Lee等[39]在加速噴嘴前增加節流孔板將虛擬沖擊器內斯托克斯數從0.77降低至0.68,顆粒損失從30%～40%降低至5%以下.蔣靖坤等[40]開發了固定源 PM10/PM2.5雙級虛擬撞擊采樣器,與國際其他產品相比采樣器直徑更小,滿足我國固定源采樣口尺寸要求.

2 顆粒物測試誤差來源及分析

顆粒物測試過程中的主要誤差來源及影響因素如圖 5所示.受煙氣中顆粒物慣性、布朗運動、熱泳力、靜電力、粘附力等作用的影響,顆粒物采樣、傳輸、顆粒物收集、樣品處理及分析等一系列過程都會產生一定的誤差,直接影響了顆粒物測試的準確性.目前國內外學者針對各個環節都有一定的研究,旨在分析顆粒物在采樣過程中的遷移規律,得到更加準確的顆粒物測試系統和方法.

圖5 顆粒物測試過程中的主要誤差來源Fig.5 Mean particle losses during particle measurement in stationary sources

2.1 顆粒采樣損失

顆粒物隨煙氣進入采樣嘴時的采樣損失是產生測試誤差分析的第一步,已有研究針對旋風分離器[41]、石棉過濾器[42]、總塵測量裝置[43]、吸入式采樣器[44-45]等的顆粒采樣入口效率進行研究.研究表明采樣效率與顆粒空氣動力學直徑、采樣管入口流速、入口形狀和尺寸、所連接采樣裝置尺寸等因素有關.在顆粒物采樣過程中,由于大顆粒的慣性較大,較易受采樣管附近氣流的影響而產生采樣誤差.當采樣流速大于煙氣在煙道中的流速時,更多大顆粒會被吸入采樣管,導致所測得顆粒物濃度產生正偏差,反之會產生負偏差,因此采樣流速必須保證與采樣點煙氣流速相等(相對誤差應在 10%之內).維持顆粒物等速采樣的方法有預測流速法、皮托管平行測速采樣法、動壓平衡型采樣管法和靜壓平衡型采樣管法等四種(其中后三種可實現實時等速采樣).在測定煙氣流速時,我國標準 GB/T 16157-1996[6]規定使用皮托管在各個測點測得動壓、靜壓以及溫度等參數,按照相關計算公式計算出排氣流速,并重復測量求得平均流速后,選擇合適的采樣嘴尺寸并控制采樣流量從而保證等速采樣.

在采樣管與煙氣交界面以及煙道內放置的顆粒收集裝置附近會產生氣流減速,導致上游大顆粒的沉積.開發或選擇采樣系統時,建議針對其對流場的影響進行評估,根據我國標準及EPA或ISO標準設計相應的采樣嘴材質,開口直徑和與中軸線夾角等參數.此外,存在液滴及濕度較大的煙氣中采樣時,液滴在采樣管口的沉積和凝聚會導致顆粒物的吸附,煙道中的采樣管也需要加熱防止水汽的影響,必要時在采樣嘴干濕交界面附近采用較高加熱溫度從而促進水分蒸發.

2.2 顆粒傳輸損失

顆粒從煙道進入采樣器前經過的管路會由于重力沉降、擴散沉積、慣性沉降以及溫度梯度和靜電作用造成損失,其中顆粒物的傳輸損失可以分為重力沉降和擴散作用的共同影響[13].在一項包括幾百個現場測試的研究中,顆粒物的壁面損失變化很大(2%～100%)[46].而另一些研究發現僅22%的顆粒被補集在濾膜上,而65%的顆粒在濾膜上游部件中[47-48].

2.2.1 沉降損失 顆粒的沉降主要來源于傳輸過程中的重力沉降以及彎管的慣性沉積作用. Fuchs[49]、Lin[50]、Yamano[51]研究得到并改進了管道中顆粒物重力沉降的傳輸效率公式,研究表明,在層流和湍流兩種模式下,減少輸送長度、增加氣流量、減小管道傾角等措施可以減小重力沉降損失.Cheng[52]、Pui[53]、Sun[54]等研究并建立了適應不同雷諾數和彎管弧度數的傳輸效率公式,可得到不同雷諾數下的斯托克斯數范圍(如0.05以下),從而保證彎管慣性沉積引起的顆粒損失最小,為設計采樣管路和估計轉運效率提供參考.研究表明,通過改進采樣管路結構,可將顆粒沉降損失從25%～30%降低至5%[55].

2.2.2 擴散損失 由于布朗運動,小顆粒會從高濃度區域向低濃度區域擴散,最終停留在采樣管壁處,這一擴散現象受采樣管內的溫度梯度,顆粒濃度,煙氣濕度等條件影響.氣流中存在溫度梯度時,受熱泳力影響,顆粒由于受較熱一側氣體分子的撞擊更加劇烈而被從熱源中推出,因而相對較冷的表面更容易沉積顆粒[56],Friedlander[57]和Talbot[58]等提出了溫度梯度中顆粒物遷移速度的公式.通過加熱采樣管壁等措施降低管道內氣流的溫度梯度,可有效減少由于熱遷移作用產生的顆粒物沉積.

煙氣濕度很大時,采樣系統中的水等蒸氣組分會向管壁方向冷凝,氣體從蒸發表面向冷凝表面遷移,產生Stefan流,并對顆粒產生作用力使其向冷凝面運動和沉積[49,59],且液滴吸附在粒子表面,并充滿作用點及其附近的毛細空間.液體層的表面張力增大了兩個表面間的吸附力.使顆粒更易粘附在采樣管壁內.Whitmore等[60]的研究表明,顆粒的輸送效率與發生冷凝煙氣的量成反比.通過對采樣系統加熱或稀釋可避免采樣系統中發生冷凝,可減少液滴對顆粒遷移沉積的影響.還應在采樣管路中過濾裝置前增設擴散干燥器,氣流從干燥器內管通過時煙氣中的水分通過內外管之間的微孔擴散至外管并被硅膠吸收,擴散干燥器內的硅膠應及時更換保證煙氣被充分干燥.然而,保溫溫度并非越高越好,顆粒物采集所用濾膜均有一定的溫度限制,如特氟龍濾膜承受溫度為180℃以下,溫度過高還會導致過濾裝置金屬部件膨脹變形,會影響顆粒捕集效果.

2.2.3 靜電損失 大多數煙氣中的顆粒物所帶的電荷都高于大氣中顆粒電荷的平衡量,尤其是靜電除塵器后等測點的煙氣中的顆粒物,這些帶電的顆粒物在采樣和傳輸過程中容易因靜電作用而沉積產生測量誤差.當顆粒帶電量或所處區域電場強度為零時,不會有電場力影響顆粒運動,而當采樣系統和顆粒均帶電時,電場力造成的影響會遠遠高于重力、慣性、擴散及其他因素.當采樣器與大地絕緣并被通過制造、搬運、摩擦等過程攜帶一定的電荷,尤其是在低濕度條件下(＜20% RH)[48].塑料、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、PVC和聚苯乙烯都是能保持高荷電水平的材料,含有這些材料的采樣裝置導致顆粒物由于靜電吸附產生壁面損失,對顆粒測試結果造成負偏差[61-62],使用金屬等可導電材料的采樣系統可有效避免靜電沉積的產生.

除了采樣系統之外,濾膜材料的選擇也影響著顆粒物的收集效果.如聚碳酸酯、聚四氟乙烯、PVC以及低濕度條件(＜10% RH)下的纖維素等濾膜都保持著很高的帶電水平,導致顆粒在濾膜上附著不均勻,甚至從濾膜上反彈.這些濾膜甚至在稱量過程中也由于靜電作用而更難稱準.有研究證明可以在不明顯改變濾膜重量穩定性和吸濕性的同時使它們能夠導電[9],使顆粒物采樣損失從14%降低至2%[55].

2.3 顆粒重量分析損失

低濃度顆粒物測試過程中,由于顆粒物濃度低、濾膜增重少,需增大采樣體積,在常規采樣速率下延長采樣時間,在常規采樣時間內提高采樣速率,從而保證測量的準確性.此外,測定低濃度顆粒物時,可使用丙酮、去離子水等溶劑回收、稱重濾筒上游采樣設備上堆積的顆粒物,濾筒增加的質量與從采樣設備上收集的堆積顆粒物質量之和作為煙氣樣品中所含顆粒物質量.同時,使用高穩定性、高精度的電子天平,也是保證濾膜增重準確稱量的關鍵.目前低濃度顆粒物測試條件下,使用精度為0.1mg甚至0.01mg的電子天平十分必要.

3 高濕煙氣中超低濃度顆粒物測試系統的選擇

通過分析和比選現有顆粒物測試方法,并結合當前顆粒物測試研究成果和關鍵誤差來源分析,為實現高濕煙氣中低濃度顆粒物的準確測量,我們選擇了一系列關鍵裝置和參數(如圖6所示),具體內容如下:

圖6 高濕環境下低濃度顆粒物測試系統設計Fig.6 Desigh of ultra-low concentration particle measurement system in high humidity flue gas

針對目前我國多使用濕法脫硫和濕式靜電除塵設備,脫硫塔后及濕式靜電除塵器后煙氣中含液滴的采樣情況,使用采樣設備全程加熱過濾的采樣方式,從采樣槍到煙道外采樣器均加設保溫裝置,溫度設定為 120℃,保證煙氣逐步加熱至顆粒收集裝置時水分已被完全蒸發,減少采樣管內產生冷凝水及熱泳力作用下顆粒物在管壁的沉積.在高濕度條件下使用擴散干燥器,不影響顆粒物總量的前提下吸收煙氣中的水分,進一步提高精度.

針對低濃度顆粒物采樣采用了大流量采樣裝置,相應使用增大的47mm的濾膜,通過保證規范、有效稱量,在常規采樣流量下延長采樣時間(通常 30min以上),在常規采樣時間內提高采樣速率,從而保證測量的準確性.

測定低濃度顆粒物時,為減小靜電誤差,采樣管路系統均為不銹鋼材質,使用丙酮等溶劑回收上游采樣設備上堆積的顆粒物,保證測量準確.

在需要得到測量PM2.5濃度的情況時采用沖擊式稱重方法,同時應注意加熱溫度、采樣流量對沖擊式采樣器切割粒徑的影響.保證測試結果及粒徑分布結果的準確性.

規范測試中的操作流程,減少人為因素引起的測試不準確.并選用高精度天平、高穩定性配件,保證濾膜重量稱量、采樣流量測量、煙氣參數測量的準確性.

基于手動采樣系統的煙氣采樣、收集原理及關鍵參數,考慮優化顆粒物在線監測設備的準確性,如β射線法不受液滴和顆粒粒徑、顏色等性質影響, 克服傳統在線監測設備易受液滴干擾的缺點,測量結果可與經典的稱重法等效,在高濕低濃度條件下提供更準確的在線監測結果.

4 結語

總結了國內外常用的顆粒物測試系統及方法,并從顆粒物測量原理、適用范圍、誤差來源等角度分析了采樣系統的特點及準確性,結合我國燃煤電廠脫硫塔、濕式靜電除塵器出口等位置實際排放情況,提出適用于高濕低溫煙氣條件下低濃度顆粒物的可靠測試方法.以期為我國燃煤煙氣低濃度顆粒測試工作的展開以及制定燃煤電廠低濃度煙塵及PM2.5標準測試方法的建立提供建議和幫助.

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Research on ultra-low concentration particle measurement in high humidity flue gas.

CHANG Qian-yun, YANG Zheng-da, ZHENG Cheng-hang, FANG Meng-xiang, GAO Xiang*, LUO Zhong-yang, CEN Ke-fa (State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China). China Environmental Science, 2017,37(7)：2450～2459

Particle sampling and measurement methods and systems in China and abroad were concluded and compared, the measurement principles, configurations and characteristics of sampling systems, applicable scopes, particle transition and loss were analysed. A reliable ultra-low concentration particle measurement solution was achieved to meet the situation at the testing spots after flue gas desulfurization systems (FGDs) and wet electrostatic precipitators (WESPs) where the flue gas is in high humidity, which guarantees accuracy and reliability of particle emission concentration analysis and flue gas purification equipment operation assessment.

ultra-low emission；particle measurement；PM2.5；sampling system；coal-fired power plant

X513,X831

A

1000-6923(2017)07-2450-10

常倩云(1990-),女,陜西西安人,博士研究生,主要從事燃煤煙氣顆粒物脫除增效及測量技術研究.

2016-12-09

“973項目”(2013CB228504);國家科技支撐計劃(2015BAA05B02);中央高校基本科研業務費專項資金項目(2016FZA4009)

* 責任作者, 教授, xgao1@zju.edu.cn