一种污染源可凝结颗粒物采样装置及采样方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了属于污染源监测领域的一种污染源可凝结颗粒物采样装置及采样方法；颗粒物分级装置放置于固定污染源烟道内，颗粒物分级装置通过烟气管路分别与稀释腔体内的布气板和可过滤颗粒物收集装置相连；稀释空气供气装置、稀释空气有机物和水汽去除装置、稀释空气颗粒物过滤装置、稀释空气流量计和稀释腔体的稀释空气入口通过管路顺次相连；稀释腔体的第一路混合气出口、旁路气颗粒物过滤装置、旁路气流量计和旁路气抽气装置通过管路顺次相连；稀释腔体的第二路混合气出口、总颗粒物收集装置、总颗粒物流量计、总颗粒物抽气装置通过管路顺次相连。本发明专利技术提供的测量方法，同时收集可过滤颗粒物和总颗粒物，然后计算差值得到可凝结颗粒物。

A sampling device and method for condensable particles of pollution source

The invention discloses a condensable particulate matter sampling device and a sampling method belonging to the field of pollution source monitoring; the particulate matter classifying device is placed in a fixed pollution source flue, and the particulate matter classifying device is respectively connected with the air distribution plate and the filterable particulate matter collection device in the dilution chamber through the flue gas pipeline; the dilution air supply device, dilution air organic matter and water vapor removal device The device, the dilution air particle filter device, the dilution air flowmeter and the dilution air inlet of the dilution chamber are connected in sequence through the pipeline; the first mixture outlet, the bypass gas particle filter device, the bypass airflow meter and the bypass gas extraction device of the dilution chamber are connected in sequence through the pipeline; the second mixture outlet, the total particle collection device and the total particle of the dilution chamber Particle flow meter and total particle extraction device are connected in sequence through pipeline. The measurement method provided by the invention collects the filterable particles and the total particles at the same time, and then calculates the difference value to obtain the condensable particles.

【技术实现步骤摘要】
一种污染源可凝结颗粒物采样装置及采样方法
本专利技术属于测试
，具体为一种污染源可凝结颗粒物采样装置及采样方法。
技术介绍
固定污染源排放的颗粒物不仅包括以液体或固体颗粒存在于烟道中的可过滤颗粒物，还包括烟道温度下为气态，从烟道中排出进入大气环境后短时间内凝结为固态或液态颗粒的可凝结颗粒物。目前应用较多的固定污染源可凝结颗粒物的采样装置和方法为美国环保署标准方法(美国环保署方法的装置202)，在UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(U.S.EPA).Method202-Dryimpingermethodfordeterminingcondensableparticulateemissionsfromstationarysources[S].U.S.EPA:Washington,D.C.2011.中公开的装置是通过冷凝管将过滤了可过滤颗粒物的烟气直接冷凝到小于30℃，可凝结颗粒物前体物冷凝在冷凝管壁面，然后用去离子水和正己烷回收冷凝析出的有机物和无机物。二者之和为可凝结颗粒物的浓度，方法的缺点为在烟气冷凝降温的过程中水蒸气也一起冷凝出来，烟气中一些易溶于水的SO2等气体，溶于冷凝水，从而给可凝结颗粒物的准确测量带来正偏差。国际标准化组织(ISO)公布了用稀释方法测定烟气中PM2.5的标准采样方法(ISO25597:2013)，相应的采样装置在InternationalOrganizationforStandardization(ISO).ISO25597:2013.Stationarysourceemissions-testmethodfordeterminingPM2.5andPM10massinstackgasesusingcyclonesamplersandsampledilution[S].ISO:Geneva,Switzerland,2013.中公开，该采样装置所使用的方法是用旋风切割器去除烟气中大于2.5μm的颗粒物，然后含有PM2.5颗粒物的烟气与稀释空气在稀释腔(混合室和停流室)内混合降温，最后用滤膜收集总PM2.5，因此该方法与装置为采集固定源烟气中PM2.5，所采集的颗粒物为将可凝结颗粒物和可过滤颗粒物混合在一起的总颗粒物，如果用于可凝结颗粒物测量，还需额外的装置测量烟气中可过滤颗粒物，增加测量复杂性，类似装置结构以及方法还在EnglandGC,WatsonJG,ChowJC,etal.Dilution-basedemissionssamplingfromstationarysources:Part1-compactsamplermethodologyandperformance[J].JournalofAir&WasteManagementAssociation,2007,57(1):65-78.发表的稀释采样系统中公开。在ZhengCH,HongYP,LiuXJ,etal.Removalandemissioncharacteristicsofcondensableparticulatematterinanultralowemissionpowerplant[J].EnergyFuels,2018,32(1):10586-10594.中公开了一种采集固定源可凝结颗粒物的稀释采样装置与方法，烟气经过等速采样管后分为两路，一路烟气经过一个旋风切割器，然后可过滤颗粒物收集装置采集可过滤颗粒物，另一路烟气也经过一个旋风切割器，然后烟气进入稀释系统，最后收集总颗粒物。该装置中有两个旋风切割器，用于去除烟气中特定的颗粒物，将导致测量误差。一方面两个旋风切割器的切割点不可能完全相同，导致分级的颗粒物不同。两路烟气流量不可能完全一致，也将导致旋风切割器的切割点不同，从而导致测量误差；另一方面，两个旋风分级器需要加热保温，同时增加采样系统的复杂性，从而影响采样系统的便携性。因此，需要一种可靠的固定污染源可凝结颗粒物的采样装置及采样方法；可同时收集可过滤颗粒物和总颗粒物，对于固定污染源可凝结颗粒物的控制具有重要意义。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，包括：颗粒物分级装置、烟气管路、可过滤颗粒物收集装置、可过滤颗粒物流量计、可过滤颗粒物抽气装置、稀释空气流量计、稀释空气颗粒物过滤装置、稀释空气有机物和水汽去除装置、稀释空气供气装置、旁路气颗粒物过滤装置、旁路气流量计、旁路气抽气装置、总颗粒物收集装置、总颗粒物流量计、总颗粒物抽气装置、稀释腔体和布气板；其中，颗粒物分级装置放置于固定污染源烟道内，颗粒物分级装置通过烟气管路分别与稀释腔体内的布气板和可过滤颗粒物收集装置相连，布气板与稀释腔体滑动连接；稀释空气供气装置、稀释空气有机物和水汽去除装置、稀释空气颗粒物过滤装置、稀释空气流量计和稀释腔体的稀释空气入口通过管路顺次相连；稀释腔体的第一路混合气出口、旁路气颗粒物过滤装置、旁路气流量计和旁路气抽气装置通过管路顺次相连；稀释腔体的第二路混合气出口、总颗粒物收集装置、总颗粒物流量计、总颗粒物抽气装置通过管路顺次相连。所述烟气管路和所述可过滤颗粒物收集装置上附着有加热保温装置的加热电阻丝，所述烟气管路和所述可过滤颗粒物收集装置的温度与烟气温度不小于烟气温度。所述颗粒物分级装置为颗粒物旋风采样器或者颗粒物撞击器。所述可过滤颗粒物抽气装置、所述旁路气抽气装置和所述总颗粒物抽气装置为气泵或风机。所述稀释空气供气装置为空气压缩机、气瓶或风机。所述旁路气颗粒物过滤装置为石英滤膜或者其他材料的颗粒物收集滤膜。所述布气板为含有孔的不锈钢板，钢板上孔呈均匀分布，孔的尺寸范围从2mm至4mm。本专利技术还提供了一种污染源可凝结颗粒物采样方法，其特征在于，所述采样方法为：步骤1、烟气经颗粒物分级装置去除大粒径颗粒物后，通过加热保温的烟气管路并一分为二，第一路烟气进入布气板，第二路烟气进入保温加热的可过滤颗粒物收集装置；步骤2、第二路烟气中的颗粒物被全部收集到可过滤颗粒物收集装置中的滤膜上，之后第二路烟气通过可过滤颗粒物流量计，到达可过滤颗粒物抽气装置；稀释空气供气装置提供的稀释空气顺次经过稀释空气有机物和水汽去除装置、稀释空气颗粒物过滤装置和稀释空气流量计，进入稀释腔体，然后通过布气板与第一路烟气混合；稀释空气与第一路烟气在稀释腔体内充分混合降温；步骤3、稀释空气与第一路烟气的混合气一分两路，第一路混合气作为旁路气顺次经过旁路气颗粒物过滤装置、旁路气流量计、旁路气抽气装置；第二路混合气经过总颗粒物收集装置，第二路混合气中颗粒物被全部收集到总颗粒物收集装置的滤膜上，之后第二路混合气通过总颗粒物流量计，到达总颗粒物抽气装置；步骤4、分别称量可过滤颗粒物收集装置的滤膜和总颗粒物收集装置的滤膜的增重，总颗粒物收集装置的滤膜的增重减去可过滤颗粒物收集装置的滤膜的增重，得到可凝结颗粒物的质量，再根据可过滤颗粒物流量计或者总颗粒物流量计的读数计算得到烟气中可凝结颗粒物的质量浓度。在所述步骤1之前，先将颗粒物分级装置放置于固定污染源烟道内，同时加热保温装置加热烟气管路和可过滤颗粒物收集装置。所述大粒径颗粒物的粒径＞2.5μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，包括：颗粒物分级装置(1)、烟气管路(2)、可过滤颗粒物收集装置(4)、可过滤颗粒物流量计(5)、可过滤颗粒物抽气装置(6)、稀释空气流量计(7)、稀释空气颗粒物过滤装置(8)、稀释空气有机物和水汽去除装置(9)、稀释空气供气装置(10)、旁路气颗粒物过滤装置(11)、旁路气流量计(12)、旁路气抽气装置(13)、总颗粒物收集装置(14)、总颗粒物流量计(15)、总颗粒物抽气装置(16)、稀释腔体(17)和布气板(18)；其中，颗粒物分级装置(1)放置于固定污染源烟道内，颗粒物分级装置(1)通过烟气管路(2)分别与稀释腔体(17)内的布气板(18)和可过滤颗粒物收集装置(4)相连，布气板(18)与稀释腔体(17)滑动连接；稀释空气供气装置(10)、稀释空气有机物和水汽去除装置(9)、稀释空气颗粒物过滤装置(8)、稀释空气流量计(7)和稀释腔体(17)的稀释空气入口通过管路顺次相连；稀释腔体(17)的第一路混合气出口、旁路气颗粒物过滤装置(11)、旁路气流量计(12)和旁路气抽气装置(13)通过管路顺次相连；稀释腔体(17)的第二路混合气出口、总颗粒物收集装置(14)、总颗粒物流量计(15)、总颗粒物抽气装置(16)通过管路顺次相连。...

【技术特征摘要】
1.一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，包括：颗粒物分级装置(1)、烟气管路(2)、可过滤颗粒物收集装置(4)、可过滤颗粒物流量计(5)、可过滤颗粒物抽气装置(6)、稀释空气流量计(7)、稀释空气颗粒物过滤装置(8)、稀释空气有机物和水汽去除装置(9)、稀释空气供气装置(10)、旁路气颗粒物过滤装置(11)、旁路气流量计(12)、旁路气抽气装置(13)、总颗粒物收集装置(14)、总颗粒物流量计(15)、总颗粒物抽气装置(16)、稀释腔体(17)和布气板(18)；其中，颗粒物分级装置(1)放置于固定污染源烟道内，颗粒物分级装置(1)通过烟气管路(2)分别与稀释腔体(17)内的布气板(18)和可过滤颗粒物收集装置(4)相连，布气板(18)与稀释腔体(17)滑动连接；稀释空气供气装置(10)、稀释空气有机物和水汽去除装置(9)、稀释空气颗粒物过滤装置(8)、稀释空气流量计(7)和稀释腔体(17)的稀释空气入口通过管路顺次相连；稀释腔体(17)的第一路混合气出口、旁路气颗粒物过滤装置(11)、旁路气流量计(12)和旁路气抽气装置(13)通过管路顺次相连；稀释腔体(17)的第二路混合气出口、总颗粒物收集装置(14)、总颗粒物流量计(15)、总颗粒物抽气装置(16)通过管路顺次相连。2.根据权利要求1所述的一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述烟气管路(2)和所述可过滤颗粒物收集装置(4)上附着有加热保温装置(3)的加热电阻丝，所述烟气管路(2)和所述可过滤颗粒物收集装置(4)的温度不小于烟气温度。3.根据权利要求1所述的一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述颗粒物分级装置(1)为颗粒物旋风采样器或者颗粒物撞击器。4.根据权利要求1所述的一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述可过滤颗粒物抽气装置(6)、所述旁路气抽气装置(13)和所述总颗粒物抽气装置(16)为气泵或风机。5.根据权利要求1所述的一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述稀释空气供气装置(10)为空气压缩机、气瓶或风机。6.根据权利要求1所述的一种污染源可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述旁路气颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋靖坤，邓建国，王刚，张莹，李妍菁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11