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超低排放烟气中低浓度颗粒物精确测量研析

更新时间:2009-03-28

国家要求燃煤电厂全面实施超低排放,部分省市如山东、河北、北京、上海等,已陆续出台超低排放的地方标准。据不完全统计,全国燃煤电厂超低排放改造已完成大半,超低排放技术已进入全面系统总结阶段。但是有很多电厂,尤其是烟尘排放浓度较低(如≤2.5 mg/m3甚至≤1 mg/m3)的项目,测试数据受到质疑,低浓度颗粒物的精确测量已成为当前研究热点。目前,低浓度颗粒物测试研究多在国际标准调研、采样环节优化、空白试验等[1-9]方面,对样品称重环节的误差分析及控制尚未见报道。本文对低浓度颗粒物测试中样品称重环节的误差进行了分析,以期为建立相关标准提供借鉴。

1 样品失重对称量结果的影响

样品恒重对称量结果至关重要,直接影响测定数据的准确性,《电除尘器 性能测试方法》(GB/T 13931—2017)要求同一个滤筒重复称量,偏差应控制在0.3 mg以内。对于超低排放测试来说,样品失重对测定结果的影响会更大。

以上实践探索取得了良好成效,也存在许多问题,主要表现为课程整合的貌合神离。所谓貌合神离,是指课程整合流于表象,专注于技术,聚焦于课时打通,与学校的整合初衷背离。表面上看学校做了许多整合探索,百花齐放,花团锦簇,实质上由于缺乏可行性研究与论证,整合为筐,什么都往里装,你也做整合,我也做整合,你也是整合,我也是整合,如此而已,皆大欢喜。

1.1 国产滤筒称重

选某国产玻纤滤筒作为研究对象,将合格的滤筒编号并逐一称量后放入烘箱,在105~110℃恒温下烘干2 h,放入专用的滤筒称量瓶中,置于干燥器内冷却至室温。采用0.1 mg天平反复烘干称量4次后与

  

图1 国产滤筒105℃恒温烘干称重数据Fig.1 Weighing data of domestic filter cartridge at 105℃through constant temperature drying

1.2 进口滤筒称重

选某进口石英筒作为研究对象,重复上述烘干称重步骤,采用0.1 mg天平反复烘干称量2次后与未烘干前称量数据进行对比,结果如图2(a)所示,各编号滤筒重量均为1.62~1.74 g。历次称量的失重数据如图2(b)所示,首次烘干称重后样品失重明显,为1.0~1.8 mg,较国产滤筒失重要少得多,与前次称量数据差异相对较小,且重量也是有增有减。

1.3 一体化采样头称重

[3] 常倩云,杨正大,郑成航,等.高湿烟气中超低浓度细颗粒物测试方法研究[J].中国环境科学,2017,37(7):2450-2459.

  

图2 进口滤筒105℃恒温烘干称重数据Fig.2 Weighing data of imported filter cartridge at 105℃through constant temperature drying

2 称重环境对称量结果的影响

称重环境的温湿度、空气流速、洁净度、振动情况,以及称重样品静电等均会影响称重结果。环境温度变化会使得湿度发生相应变化,一般飞灰样品的采集装置都是多孔过滤介质,具有较强的吸湿性,当空气湿度较大或有较大波动时,极易造成称重偏差。样品静电及环境振动也会引起微量天平的读数不稳定。

在某电厂的称重实验室,配备0.1 mg天平,周围设备有一定的噪声,且正值雨季,空气湿度较高,实验室未配备恒温、恒湿措施。在该环境下对某称量纸进行称重实验,为尽量保证称量过程不受潮湿空气影响,在天平内放置一小瓶干燥剂,分别间隔1 min、2 min、5 min和10 min读取数据。共读取4组数据,分别为 0.6 mg、1.0 mg、1.4 mg、2.1 mg。可以发现,首次称量仅为0.6 mg,但间隔18 min后再读数,竟达到2.1 mg,增重了近3倍。如在该环境下开展颗粒物采样的样品称重,将会严重影响数据的准确性。

  

图3 一体化采样头105℃恒温烘干称重数据Fig.3 Weighing data of integrated sampling head at 105℃through constant temperature drying

3 称重环节对误差的控制

(1)人为误差控制。样品称重应由具备较丰富测试经验的人来操作,并严格按照样品恒重、称重步骤进行操作,当发现称量有粗大误差时,应能准确判断,并主动舍弃,重新称量。

(1)需对样品进行恒重处理,确保同一滤筒两次称量相差应不超过0.3 mg,同一滤膜两次称量相差应不超过0.1 mg;

(3)环境误差。称重时,为避免样品受温湿度、空气流速、洁净度、振动、静电等影响,称重实验应在恒温恒湿、无风、无尘、没有噪声和静电的环境下操作。

(4)全自动称重系统。为避免上述误差对称重结果的影响,还可采用全自动称重系统进行样品称重。如CR-4全自动称重系统,全流程自动操作,采用机械手臂精准输送,内部配置0.01 mg和0.001 mg天平,具备自动称重及甄别粗大误差等功能;可精准控制温度、湿度、空气流速、空气洁净度,并具备除静电装置、隔振装置、扫码系统等[10]

在全国层面,商品房建设逐年增加,房地产开发企业房屋建筑施工面积从1997年的44 985.46万平方米逐步增长至2017年的781 483.73万平方米,房地产开发企业房屋建筑竣工面积从1997年的15 819.7万平方米逐步增长至2017年的101 486.41万平方米。如图3所示。

采用该系统与普通实验室0.001 mg天平对比,结果如图4所示。每个样品均重复称量3次,并计算最大偏差,普通实验室手工称量时历次称量的最大偏差在0.084~0.150 mg,而全自动称重系统的偏差仅有0.003~0.029 mg,称量偏差较手工称重要小得多。与梅特勒标准校准实验室0.01 mg天平对比结果如图5所示,每个样品均重复称量2次,并计算最大偏差,梅特勒标准校准实验室手工称量时历次称量的最大偏差在0.00~0.08 mg,而全自动称重系统的偏差仅有0.00~0.03 mg,称量偏差较手工称重要小。

  

图4 与普通实验室0.001mg天平对比Fig.4 Compared with 0.001mg balance in general laboratory

  

图5 与标准实验室0.01mg天平对比Fig.5 Compared with 0.01mg balance in standardized laboratory

4 小结

[1] 中国环境保护产业协会电除尘委员会.燃煤电厂烟气超低排放技术[M].北京:中国电力出版社,2015.

金枝是乡下女人,她还看不清那人是假意同情,她轻轻受了“可怜”字眼的感动,她心有些波荡,停在门口,想说一句感谢的话,但是她不懂说什么,终于走了!她听道旁大水壶的笛子在耳边叫,面包作坊门前取面包的车子停在道边,俄国老太太花红的头巾驰过她。

(2)设备误差。样品称量所用设备应尽可能地采用精密度高的仪器,天平感量建议为0.01 mg甚至是0.001 mg,并定期进行校准或标定。称重样品(国产滤筒、进口滤筒或一体化采样头)应尽可能采用失重小或不失重的材质。

(2)应严格控制人为误差,采取控制措施,有条件的可配备自动称重系统,有效避免人为误差对称重结果的影响;

参考文献(References):

(4)称重实验应在恒温恒湿、无风、无尘、没有噪声和静电的环境下操作,以减少环境误差。

(3)应尽可能地采用精密度高的仪器,并定期进行校准或标定,减少设备误差;

为保证样品称重环节的数据精确,减少样品失重对称量结果的影响,应在采样前对样品进行恒重处理,并在称重环节对人为误差、设备误差、环境误差等进行控制,具体措施建议如下:

[4] 刘含笑,姚宇平,郦建国.燃煤电厂低浓度颗粒物测试的空白实验研究[J].中国电力,2017,50(7):115-121.

选一体化采样头(内置滤膜)作为研究对象,按滤筒的恒重步骤进行操作,采用0.01 mg天平反复烘干称量2次后与未烘干前称量数据进行对比,结果如图3(a)所示,各编号一体化采样头重量均为15.24~16.79 g。历次称量的失重数据如图3(b)所示,历次称重偏差均不大,为0.03~0.32 mg,较滤筒的称重数据要稳定得多。未烘干前称量数据进行对比,结果如图1(a)所示,各编号滤筒重量均在1.15~1.37 g。历次称量的失重数据对比如图1(b)所示,首次烘干称重后样品失重明显,在2.9~3.9 mg之间,约占滤筒总重量的0.19%~0.28%。之后再继续烘干称重,与前次称量数据差异相对较小,且重量有增有减。

[2] 姚宇平,刘含笑,朱少平.燃煤电厂低浓度烟尘测试方法探讨[J].环境工程,2015(10):139-142.

(1)威斯特大坝。建设在美国俄克拉何马州的波图河上的威斯特(Wister)坝,坝体为均质土坝,坝长度为1737 m,坝高为30 m,坝体施工时质量控制较好。但堤坝在蓄水使用过程中发生严重管涌。事故发生后进行修复并取样试验,经过分散性土鉴定试验,说明筑坝土料为强分散性土。

[5] 刘含笑,姚宇平,郦建国.超低排放下低浓度可过滤颗粒物的手工测试研究[J].中国粉体技术,2017,23(4):50-54.

[6] 曹御风,姚宇平,刘含笑.低低温电除尘器粉尘及SO3协同去除研究[J].中国电力,2017,50(8):85-89.

[7] 姚宇平,刘含笑,郦建国,等.一种低浓度烟尘采样头:中国,201520094463.9[P].2015-08-05.

厌食症是指排除全身性和消化道器质性疾病,以较长时间的食欲减退或消失、食量减少甚至拒食为表现的病症,是一种饮食行为异常,多发生于1~6岁儿童,城市发病率高于农村[1]。长期厌食会导致贫血、营养不良、生长发育迟缓,并可造成机体免疫力下降,容易患其他疾病[2]。近年来,小儿厌食症有增长的趋势,本文从中西医角度对本病的病因概述如下。

[8] 姚宇平,刘含笑,郦建国,等.一种低浓度烟尘采样枪:中国,201520095377.X[P].2015-08-05.

[9] 刘含笑,姚宇平,郦建国,等.一种低浓度烟尘采样头:中国,201520095912.1[P].2015-08-05.

徐歪头这人,没人喜欢。他五十多了,对谁不满,就打人家的孩子,七八岁也好,三四岁也好,他都打。人家找上门来,他不承认,还赌咒发誓。哪个小伙子说亲事了,他跑到女方家,说,你怎能把闺女嫁给他?他有病,就是不生孩子那种病!他这么一说,亲事就黄了。徐歪头对他的老妈妈也不孝顺,大年初一,他吃热气腾腾的肉包子,他妈妈只能啃冷馒头。徐歪头养了一条狗,从来不喂,都是他妈妈喂的。狗长得瘦,难看,他就嫌弃它,老用棍子打它。那条狗也不喜欢他,他一回家,狗就叫。

着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理化学性质、过量空气系数(φat=0.8~0.9时最短)、开始点火时汽缸内温度和

[10] 王志华,刘含笑,方小伟,等.颗粒物称重误差评述及优化建议[J].山东化工,2017,46(17):87-88.

数值模拟方案以大庆油田萨中西区一类油层为研究对象,萨中西区试验区全区总面积为1.08km2,总井数18口,其中水井6口油井18口。平均砂岩厚度20.2m,平均有效厚度16.2m。地层平均有效渗透率 0.706μm2,原始地质储量为 262.41×104t,孔隙体积为 420.96×104m3[8]。

 
刘含笑,赵琳,郭滢,许东旭,方小伟,郦冰峰,杨倩
《环境影响评价》 2018年第02期
《环境影响评价》2018年第02期文献

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