[实用新型]固定污染源废气等速跟踪加分流采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及大气/废气监测技术领域，尤其涉及固定污染源废气等速跟踪加分流采样装置。

背景技术

颗粒物或尘(ParticulateMatter,Dust)，是指燃料和其他物质在燃烧、合成、分解以及各种物质在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。城市中的细颗粒物绝大来自燃烧和工业生产等人为污染。尤其是可吸入颗粒物特别是粒径小于2.5μm(PM2.5)以下的部分，可直接达到人类肺部进入肺泡，并可能进入血液通往全身，细颗粒物富集大量的有毒重金属和有害有机物，并且粘附细菌和病毒，可吸入颗粒物10μm(PM10)和细颗粒物(PM2.5)都会对人体健康产生严重不良影响。

煤炭燃烧、机动车尾气、建筑施工和道路扬尘和餐饮油烟排放是大气中颗粒物的主要来源。为加强污染源的排放管理，世界各国都制定了污染源的颗粒物的最大允许排放浓度限值和相关的分析测试技术规范。固定污染源颗粒物监测是我国节能减排重点控制的污染物指标，例如火电厂执行GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》、锅炉执行GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》、工业炉窑执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》、水泥厂执行GB4915-1996《水泥厂大气污染物排放标准》、餐饮企业执行GB18483-2001《饮食业油烟排放标准》等污染源排放标准中都对颗粒物的最高允许排放浓度或排放速率作了明确的限值规定。

固定源废气中污染物常常一部分以颗粒态形式存在或会吸附在颗粒物上，另一部分以气态形式存在。颗粒物由于其自身重量，在烟道气中分布不均匀，需保证采集到的颗粒物速度时刻与实际烟道气内气体流速相等，即等速跟踪采样。而气态污染物由于在烟道气内混合均匀，在采用富集法采样时可不用等速跟踪采样，为保证富集效率可设定小流量采样，一般流量设定在0.2～2.0L/min之间。

现有颗粒物采样器用于采集烟道中颗粒物，在实现颗粒物与气态污染物同时采样时具有局限性。倘若在颗粒物取样管后端直接全流量串联吸收瓶或其他气体富集装置采集气态污染物。一方面，颗粒物采样流量(5-80)L/min过大且波动范围大，不利于保持气态污染物的吸收效率且吸收瓶中的液体容易被吸走；另一方面，颗粒物采样管无加热功能，气路为不锈钢、硅橡胶材质，并不适用与氯化物、氟化物等多种样品的采集。气态污染物与颗粒物全流量采样串联后，吸收瓶容量需要增加，为吸收瓶提供相应的制冷措施后，整套采集装置复杂、体积庞大，不利于现场采样。

例如，现有技术中一台采样装置，在完成颗粒物等速跟踪采样的同时，在颗粒物捕集装置后直接串联气态污染物吸收瓶或其他富集装置，气态污染物采气流量与颗粒物采气流量一致。但存在如下缺点：为保证颗粒物等速跟踪采样，采气流量会实时变化，气态污染物来不及被吸收便排出，甚至吸收液被过大的气流抽走；采样伴热枪内衬材质会造成对气态污染物的吸附损失；未考虑对加热后的气体进行快速制冷，以提高气体吸收效率。

还例如，现有技术中另一种采样系统，包括两台采样装置，一台控制颗粒物等速跟踪采样，另一台设定流量控制气态污染物采样，采样抢前面需加滤尘部件。但存在如下缺点：采集到的颗粒物与气态污染物通过不同的采样管收集，严格说不是来自同一样品，烟道中污染物浓度若采用颗粒物浓度相加气态污染物浓度的方式计算，并不科学，且气态污染物采样装置只有伴热，无制冷模块，影响气体吸收效率。

因此，有必要设计一种固定污染源废气等速跟踪加分流采样装置，解决现有固定污染源废气中，污染物以颗粒物态和气态形式并存，无法实现等速跟踪采集颗粒物的同时，又恒流采集穿过过滤介质的气态污染物问题，解决烟气在采集与吸收过程中的吸附损失及吸收效率低问题。

实用新型内容

本实用新型的多个方面在于提供固定污染源废气等速跟踪加分流采样装置，解决现有固定污染源废气中，污染物以颗粒物态和气态形式并存，无法实现等速跟踪采集颗粒物的同时，又恒流采集穿过过滤介质的气态污染物问题，解决烟气在采集与吸收过程中的吸附损失及吸收效率低问题。