[发明专利]废气中总颗粒物的采样装置和测定方法

说明书

一种废气中总颗粒物的采样装置和测定方法，所述采样装置包括通过连接管线依次连接的组合加热采样枪、烟气冷凝器、烟气缓冲器、CPM‑F滤膜夹、烟气干燥器、流量传感器、流量自动跟踪调节装置和抽气装置。本发明适用于低浓度FPM排放水平下高湿废气中总颗粒物的测定，可以准确评估高湿废气中颗粒物的实际排放水平，特别是细颗粒物的排放情况。

技术领域

本发明属于环境监测领域，具体涉及一种废气中总颗粒物的采样装置和测定方法。

背景技术

近年来以大气颗粒物为特征的区域性复合型污染日益严重，大气环境污染问题已引起公众的空前关注。有研究认为以燃煤为主的火力发电和工业锅炉是导致区域性复合污染的主要原因之一，并已引起国内外学者对燃烧源细颗粒物排放研究的广泛关注。通过对典型固定污染源颗粒物排放水平及其排放特征进行实测分析，可以探讨不同燃料锅炉、不同烟气净化措施对颗粒物的排放水平及粒径分布的影响，从而为评估烟气净化工艺治理效果和分析大气环境颗粒物的来源与成因提供技术支撑和基础依据。相关研究和文献表明：污染源中的颗粒物包含可过滤颗粒物(Filterable Particulate Matters，FPM)和可凝聚颗粒物(Condensable Particulate Matters，CPM)。在较高FPM排放水平下，由于颗粒物的碰撞、合并、聚合反应，CPM的含量水平及占比均较低，但在低浓度FPM排放水平下的高湿废气中，特别是含有水溶性组分的高湿废气，其CPM的含量水平及占比将显著提高。

我国现有固定污染源排气中颗粒物监测方法均参照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)，以及即将发布的国标《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》，这两个标准只能采集到FPM，均不能采集CPM，从而严重低估了高湿废气排放到大气环境中颗粒物的实际排放水平。

这两个标准均在正式采样前初步测定烟气含湿量，不能完全反映测试期间烟气的实际含湿量，存在一定误差。另外，GB/T16157采样时使用滤筒，因滤简装卸引起的碎屑损失，而造成FPM测试误差。

在现有技术中，沉积在采样嘴及采样管前段(滤膜前端)的FPM颗粒物未回收，造成FPM测试结果误差；在CPM-F滤膜夹之后用超纯水吸收烟气中的其他水溶性组分作为CPM的一部分，扩大了CPM的测定范围，造成CPM测试结果偏高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种废气中总颗粒物的采样装置和测定方法，适用于高湿废气中低浓度排放总颗粒物的采样和测定。

本发明所述的采样装置包括通过连接管线依次连接的组合加热采样枪、气体冷凝器、气体缓冲器、CPM-F滤膜夹、气体干燥器、流量传感器、流量自动跟踪调节装置和抽气装置，其中所述组合加热采样枪的前端设置有FPM滤膜夹，所述气体冷凝器连接有冷凝水收集瓶。

优选地，所述气体缓冲器包括热电偶温度计。

优选地，所述采样装置还包括循环水制冷与动力控制系统，用于调节控制气体冷凝器循环水水温并为气体冷凝器循环冷却水提供动力。

优选地，所述采样装置还包括S型皮托管平行测速装置。

优选地，所述组合加热采样枪由采样枪和与之平行放置的S型皮托管、热电偶温度计固定在一起组成。

优选地，所述采样枪包括封装的FPM一体式采样头和采样管主体。

优选地，所述封装的FPM一体式采样头由FPM一体式采样头、FPM滤膜、不锈钢托网和密封铝圈整体封装而成。

所述FPM一体式采样头包括整体制成的采样嘴、前弯管和FPM滤膜夹上半部分。

本发明所述的测定方法包括以下步骤：

1)利用采样装置进行采样，记录采样体积；