[实用新型]一种颗粒物采样装置

说明书

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种采样装置，尤其涉及一种颗粒物采样装置。 

目前，我国用于固定源颗粒物测试的采样装置依据国家标准《固定源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157‑1996）以及环境保护行业标准《固定源废气监测技术规范》（HJ/T397‑2007）而定。 

现在应用较多的动压平衡型颗粒物采样装置的组成如图1所示，现有采样装置包括热电偶或热电阻温度计1、皮托管2、采样管3、除硫干燥器4、微压传感器5、压力传感器6、温度传感器7、流量传感器8、流量调节装置9、抽气泵10、微处理器11、微型打印机12、显示器13。 

滤筒（采样管3中矩形位置）位于烟道内，含尘烟气经动压平衡后等速采样进入采样管前端的采样嘴内，滤筒截留部分即为采集到的颗粒物样品。作为污染源颗粒物测试的国标方法，该标准在我国固定源颗粒物测试及防治历程中起到了重大的作用，然而随着我国颗粒物防治技术水平的进步、环保标准的不断收紧以及对固定源颗粒物质排放认识的加深，有以下几点不足。 

首先，我国现有方法在烟道内于烟道温度下采集颗粒物，而当烟气排入大气环境后，由于温度降为环境空气水平，在极短时间内由于均相与非均相成核、凝聚作用新生产颗粒物，称为可凝结颗粒物（Condensable Particulate Matter,CPM）。美国环保署（EPA）对其定义为：该物质在烟道温度状况下在采样位置处为气态，离开烟道后在环境状况下降温数秒内凝结成为液态或固态。国标方法中由于测试方法原理的局限（滤筒位于烟道内，采样温度与烟道气温度一致，高于环境温度），仅能测试烟道温度、压力状况下的颗粒物质（下文中称可过滤颗粒物，Filterable Particulate Matter），无法对可凝结颗粒物进行测试。EPA AP‑42排放因子及国外相关研究表明，可凝结颗粒物质量浓度与传统方法测得的可过滤颗粒物质处于同 一水平，此外，可凝结颗粒物由于形成原理的原因，其空气动力学粒径均在2.5μm以下，属于固定源直接排放的PM_2.5的一部分，对其忽视将为我国颗粒物尤其是PM_2.5防控政策的制定带来负面影响。 

其次，随着我国燃煤电厂湿法烟气脱硫技术的广泛实施以及高效除尘装置的继续推进，烟尘内颗粒物浓度将降至较低水平，新的火电厂大气污染物排放标准将颗粒物限值定为20mg/m³。我国现阶段的采样方法严格意义而言，仅适用于颗粒物质量浓度高于50mg/m³的情况，测定低浓度颗粒物时误差较大。另外，该方法规定颗粒物捕获介质为滤筒，由于滤筒本身自重较大，在低浓度颗粒物采样和分析中，无法准确定量，不可避免的误差将降低颗粒物采样准确度，并对测定结果产生较大影响。 

此外，我国现阶段国标方法未对颗粒物捕获介质（滤筒或滤膜等）温度提出具体要求，由于烟道内颗粒物的质量浓度实际上与温度有关，故不同的温度下测得的颗粒物质量浓度并无可比性。 

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种颗粒物采样装置，可精确测试固定源颗粒物中的可凝结部分的含量。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： 

一种颗粒物采样装置，所述采集装置包括：采样嘴、第一过滤机构、采样通道、第一泵体、冷凝机构、温度控制容器、缓冲机构、一个或多个第二过滤机构、第二泵体、毕托管，缓冲机构设置于温度控制容器中； 

一种颗粒物采样装置，所述采集装置包括：采样嘴、第一过滤机构、采样通道、第一泵体、冷凝机构、温度控制容器、缓冲机构、一个或多个第二过滤机构、第二泵体、毕托管，缓冲机构设置于温度控制容器中； 

所述采样嘴、第一过滤机构、采样通道、冷凝机构、缓冲机构依次连接，第一泵体连接采样通道，用以抽气或鼓气； 

所述毕托管、第二泵体、第二过滤机构、缓冲机构依次连接。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述采样通道为套管，包括内、外两路管道，抽取的烟道气流经内部管道，第一泵体抽出烟道气通过外部管道，通过调节抽气量保证内部管道中抽取的烟道气温度高于环境温度，与烟道温度趋于一致，减少烟道气中水分冷凝的可能性；或鼓入一定温度气体，对抽取的烟道气进行加 温。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述温度控制容器为恒温水浴箱，用以控制缓冲机构的温度恒定在设定温度。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述采样通道末端、缓冲机构均设有温度传感器，第二过滤机构与第二泵体之间设有温度传感器。