唐艳丽
（陕西兴化集团有限责任公司，陕西 兴平713100）
［摘 要］陕西兴化集团有限责任公司锅炉（热电锅炉+化工锅炉）烟气中颗粒物浓度属重点监控的污染因子之一，采用后向散射烟尘分析仪进行自动分析，其监测数据实时上传监测平台。多雨天气时，化工锅炉烟气中的颗粒物监测值波动很大，甚至偶有超标现象，而热电锅炉烟气中的颗粒物监测值则很稳定。结合手工分析数据及系统实际情况，分析认为是因为热电锅炉系统排放的烟气与化工锅炉系统排放的烟气有所不同，而后向散射烟尘分析仪不能排除烟气中水分的干扰，从而造成多雨天气时监测值（尤为）偏高。改用抽取式烟尘分析仪后，化工锅炉烟气颗粒物浓度得到准确监测。
［关键词］锅炉烟气；颗粒物监测；后向散射烟尘分析仪；水分干扰；抽取式烟尘分析仪
［中图分类号］X701.2 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2020）03-0063-02
陕西兴化集团有限责任公司（简称陕西兴化）锅炉（热电锅炉+化工锅炉）烟气中的颗粒物属重点监控污染因子之一，采用后向散射烟尘分析仪进行自动分析，监测数据实时上传至国家生态环境部监测平台，目前执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）中颗粒物≤20 mg/m3的标准。多雨天气时，激光后向散射烟尘分析仪监测到的化工锅炉烟气中颗粒物浓度波动很大，甚至偶有超标现象。经认真分析与咨询调研，最终选用抽取式烟尘分析仪进行化工锅炉烟气颗粒物浓度的监测，使得监测值能准确反映锅炉烟气颗粒物浓度的实际情况。以下就有关情况作一简介。
1 锅炉烟气颗粒物浓度监测方法及原理
锅炉烟气颗粒物监测有自动分析和手工分析2种方法。其中，自动分析法包括光学法（光散射、透射）、电荷法、β射线法等；手工分析法主要是指过滤称重法，即通过等速采样的方法抽取一定体积的烟气，将过滤装置收集到的粉尘进行称重，从而换算得到烟气中的烟尘浓度，该方法是固定源烟尘测试的标准方法。
后向散射烟尘分析仪的工作原理：将一经过调制的激光束投射入烟道/烟囱，被光束照射的颗粒物对光形成散射，向某一方向散射的光被聚焦后经检测器检测，在一定范围内检测信号与颗粒物浓度成比例，通过测量散射光的强弱，可以得到烟气中颗粒物的浓度。
2 锅炉烟气颗粒物监测值波动大的原因分析
针对多雨天气时后向散射烟尘分析仪监测到的锅炉烟气中颗粒物监测值波动很大的现象，经排查，确认锅炉系统运行正常且工况稳定后，又对后向散射烟尘分析仪进行了检查，对其核心部位——烟尘镜片进行了维护，对测量零点进行了校准。但经上述检查维护后，颗粒物监测值仍会出现较大波动，问题没有得到解决。
通常来说，锅炉系统工况稳定，烟尘监测数据就应该正常，至少数据不会波动太大；后向散射烟尘分析仪运行也正常的情况下，数据不可能忽上忽下。在系统正常运行和烟尘分析仪工作正常的情况下，出现此种现象实在令人费解。
为再次确认在线监测数据的准确性，在同一时间内启动手工分析，不定时进行数据比对，4组数据的对比见表1（注：数据为1 min内的累计平均值）。可以看出，同一时间，在线监测数据明显高于手工分析数据，已远远超出允许误差在2%以内的要求，且相对误差无规律可循。
难道是手工分析采用的滤筒处理方式有问题？颗粒物太小漏掉了？陕西兴化化工锅炉烟气中颗粒物包括尘粒和硫酸铵颗粒，其粒径均在0.5 μm以上，手工分析采用的是超细玻璃纤维制成的玻璃纤维滤筒，对于0.5 μm以上尘粒的捕集效率可达99.9%以上；所用滤筒也是进行了认真筛选的，滤筒使用前加热至105～110 ℃进行烘干，室温恒重，且有空白滤筒作误差校正。以上排查结果表明，手工分析方法没有引入过多的可能造成误差的因素。
再次深入探究手工分析方法，手工分析采用过滤称重法，需将采集到的烟尘在105 ℃下烘干至恒重，在此温度下可以将烟尘中的水蒸气蒸发掉。难道后向散射烟尘分析仪不能排除水分的干扰？陕西兴化热电锅炉和化工锅炉均采用同一厂家同一型号的后向散射烟尘分析仪进行颗粒物浓度监测，为什么在多雨天气热电锅炉烟气颗粒物监测值稳定而化工锅炉烟气颗粒物监测值波动大？
更多内容详见《中氮肥》2020年第3期