[发明专利]一种烟气总颗粒物的测定装置及测定方法

说明书

本申请公开一种烟气总颗粒物的测定装置包括颗粒物采样头、FPM滤膜、CPM滤膜、抽气主机，依次顺序连接颗粒物采样头、伴热采样枪、蛇形冷凝器、冷凝液收集瓶、后置冲击瓶、CPM滤膜、超纯水吸收瓶、硅胶干燥瓶、抽气主机，所述的冷凝液收集瓶、后置冲击瓶、超纯水吸收瓶、硅胶干燥瓶置于水浴槽内。在颗粒物采样头中安放FPM滤膜，在CPM滤膜腔中装入CPM滤膜，将颗粒物采样头及伴热采样枪插入烟道内，启动抽气主机，烟气进入蛇形冷凝器冷凝收集，用收集的冷凝液体和CPM滤膜测定有机相、无机相可凝结颗粒物，以及FPM滤膜上的颗粒物，得到总颗粒物量，实现CPM和FPM的同步采集、测定，获得具有代表性的TPM排放数据。

技术领域

本发明涉及烟气颗粒物测定技术领域，尤其涉及一种烟气总颗粒物的测定装置及测定方法。

背景技术

我国现行的固定源排放颗粒物国家标准测试方法是《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB16157-1996）和《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》（HJ836-2017），用滤筒或滤膜对废气中的可过滤颗粒物（FPM）进行捕集测定。实际上，废气中还含有滤筒或滤膜捕集不到的颗粒物以及气态污染物或蒸汽类物质，不在上述方法测定范围内。而这些物质在离开烟囱进入大气时，由于温度、压力发生改变，也会凝结成固态或液态颗粒物形成烟羽，排放到大气中，通常以冷凝核的形式存在，空气动力学直径小于1µm，属于微细颗粒物（Fine Particulate Matter），美国EPA定义这类物质为可凝结颗粒物（Condensable particulate Matter，CPM）。也就是说，我国目前仅对FPM作出了排放控制，而没有对CPM的排放加以控制。

CPM的危害在于它们离开烟囱进入大气环境后发生变化成为液态或固态颗粒物，以凝结核的形式进入到大气中，继续发生复杂的大气物理化学过程，成为新的PM2.5的来源。国内外都有专家学者对燃煤锅炉排放CPM进行了研究，一致认为从“源-汇”的角度出发，这类物质在大气中的排放水平及其对大气环境的污染贡献不容忽视，政府有关部门应加强CPM监测技术、污染排放评估以及控制对策等方面的研究，建立监测、监管及排污核算的相关方法体系。

对FPM的排放控制限值，目前已达到5 mg/m3～50 mg/m3，在这个水平上，根据国内外专家对CPM排放状况的研究，CPM的排放浓度和FPM差不多，甚至某些情况下已远远超过FPM的浓度。因此，从进一步削减污染源排放、改善环境空气质量的目标出发，控制CPM的排放已经成为迫在眉睫的问题。

TPM（Total Particulate Matter）的定义：通过将等速采样得到的同一份废气中的FPM和CPM同时采集测定的方式，获得FPM和CPM排放数据，两者之和即为TPM。

本申请的技术方案利用采样枪在烟道内多点等速采样，完成可过滤颗粒物（FPM滤膜）采集，重量法测定FPM；过滤掉FPM的伴热烟气经快速冷凝收集冷凝液，再经CPM滤膜收集已凝结的颗粒物，测定收集瓶、冲击瓶及CPM滤膜中的颗粒物组分重量，合计获得CPM结果；烟气尾气经净化干燥后排放。FPM与CPM之和作为TPM监测结果。

发明内容

本发明的目的：针对上述烟气中的可凝结颗粒物监测的缺失，提出了一种通过通过将FPM采集装置和CPM采集装置的有效组合，实现CPM和FPM的同步采集、测定，获得烟气中准确的TPM排放数据。