[发明专利]一种大型污染源废气排放测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气排放检测技术领域，尤其涉及一种大型污染源废气排放测试方法

背景技术

目前，越来越多的大型污染源应用于工业生产、交通运输和日常生活中，包括船舶辅机、大型发电机、锅炉等。

一般的轮船有三大锅炉：主锅炉，辅助锅炉，和废气锅炉。驱动船舶辅机、设备和供应生活用汽的锅炉称为辅助锅炉；废气锅炉的作用是，在船舶的航行中，将排气通入在主机烟道中特设的锅炉中，利用主机排气的热能，把锅炉中的水加热成饱和蒸汽，以替代辅助锅炉，同时又提高了动力装置的热效率。

我国火力发电主要以燃煤为主，占80％左右。燃煤电厂的废气主要来源于锅炉燃烧产生的烟气、气力输灰系统中间灰库排气和煤场产生的含尘废气，以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。

这些污染源在工作过程中，向大气环境排放出大量的气体污染物SO₂、NO_x、CO、CO₂、有机物以及PM2.5等对人体有害的物质。而目前针对大型污染源排放废气的测试大多需要在现场采样后回到实验室环境下分析，在大型污染源排放废气现场实施检测的设备较少，能够同时对大型污染源排放的废气的多个参数进行检测的测试系统更少，没有形成能够使用户精确测量废气排放的测试系统，给废气排放的检测与控制带来不便。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种大型污染源废气排放测试方法，用以同时对大型污染源排放的废气的多个参数进行检测，测试过程操作简单，测量精度较高。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种大型污染源废气排放测试方法，该测试方法包括：颗粒物测试、污染物测试、质量流量测试、数据接收、数据处理；颗粒物测试、污染物测试、质量流量测试同时进行，分别测量废气中颗粒物浓度、废气中污染物浓度、废气质量流量，测量数据同时传输至数据接收结构，再一同进行数据处理；颗粒物测试、污染物测试、质量流量测试均为废气排放现场实时测量。

颗粒物测试中，先制备纯净的压缩空气，再将压缩空气通入颗粒物测试模块。

颗粒物测试模块中含有的法拉第杯和传感器，法拉第杯内有电晕充电器，压缩空气被铂电晕针产生的约为2千伏高压放电电离，形成正离子和负离子，正离子被推动通过喷射器喉部，由于压缩空气流动导致喉部产生的负压用于抽吸样气，压缩空气的流量由空气泵产生，此流量与废气管中的流量无关；压缩空气中携带的部分正离子与样气中的颗粒物相结合，未与颗粒物结合的正离子被来自中央电极的正捕集电压产生的电场推动向传感器壁聚集，达到去除自由正离子的目的，同时只有与正离子结合的颗粒物离开传感器。在样气进口(17)与样气出口(16)形成电势差；

传感器中包含静电计，静电计用于测量法拉第杯在样气进口与样气出口的电势差，此差值与废气中颗粒物的质量和数量浓度成正比。

颗粒物测试中，压缩空气为普通空气依次通过空气压缩机、空气干燥器、空气过滤器制备而得的。

传感器的测试技术为离子迁移分析方法；传感器的响应时间小于0.3s；传感器的颗粒物粒径测试范围为：23nm-2.5μm；传感器的颗粒物浓度测试范围为1μg/m³-250mg/m³。

颗粒物测试模块采样压力范围为1-10bar；颗粒物测试模块采样温度最高可达850℃。

污染物测试中，废气被采样泵通过加热型采样管将引入仪器，经过加热滤膜过滤，除去颗粒物杂质，经过采样泵后分为两部分；

其中一部分通入HFID测试模块，利用氢火焰离子化分析方法测定碳氢化合物的浓度；

另一部分经过冷却器和冷凝器，用以去除样气中的水分，然后先进入NDIR模块利用非分散式红外分析方法测定CO和CO₂浓度，再NDUV模块利用非分散式紫外线分析方法测定NO和NO₂浓度。

HFID测试模块测的浓度测量范围为0-30000ppm，精确度为±1％读数，响应时间小于2.5s；NDIR测试模块的测量上限为100％，测量下限为微量(10^-6)浓度；NDUV测试模块针对NO测试范围为0-3000ppm，针对NO₂测试范围为0-500ppm，测试分辨率为0.3ppm，准确度为±2％读数，响应时间小于2.5s。

质量流量测试中，使用温度压力传感器测得废气的温度及压力，并利用理想气体状态方程求得废气密度大小；