[實用新型]廢氣中總顆粒物的采樣裝置

有效

• 申請號: 201721111305.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207215523U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 胡月琪;王琛;顏旭;何明;馮亞君;鄔曉東;孔川;李萌
• 申請（專利權）人: 北京市環境保護監測中心
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N5/04;G01N15/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本實用新型屬于環境監測領域，具體涉及一種廢氣中總顆粒物的采樣裝置。

背景技術

近年來以大氣顆粒物為特征的區域性復合型污染日益嚴重，大氣環境污染問題已引起公眾的空前關注。有研究認為以燃煤為主的火力發電和工業鍋爐是導致區域性復合污染的主要原因之一，并已引起國內外學者對燃燒源細顆粒物排放研究的廣泛關注。通過對典型固定污染源顆粒物排放水平及其排放特征進行實測分析，可以探討不同燃料鍋爐、不同煙氣凈化措施對顆粒物的排放水平及粒徑分布的影響，從而為評估煙氣凈化工藝治理效果和分析大氣環境顆粒物的來源與成因提供技術支撐和基礎依據。相關研究和文獻表明：污染源中的顆粒物包含可過濾顆粒物(Filterable Particulate Matters，FPM)和可凝聚顆粒物(Condensable Particulate Matters，CPM)。在較高FPM排放水平下，由于顆粒物的碰撞、合并、聚合反應，CPM的含量水平及占比均較低，但在低濃度FPM排放水平下的高濕廢氣中，特別是含有水溶性組分的高濕廢氣，其CPM的含量水平及占比將顯著提高。

我國現有固定污染源排氣中顆粒物監測方法均參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》(GB/T 16157-1996)，以及即將發布的國標《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》，這兩個標準只能采集到FPM，均不能采集CPM，從而嚴重低估了高濕廢氣排放到大氣環境中顆粒物的實際排放水平。

這兩個標準均在正式采樣前初步測定煙氣含濕量，不能完全反映測試期間煙氣的實際含濕量，存在一定誤差。另外，GB/T16157采樣時使用濾筒，因濾筒裝卸引起的碎屑損失，而造成FPM測試誤差。

在現有技術中，沉積在采樣嘴及采樣管前段(濾膜前端)的FPM顆粒物未回收，造成FPM測試結果誤差；在CPM-F濾膜夾之后用超純水吸收煙氣中的其他水溶性組分作為CPM的一部分，擴大了CPM的測定范圍，造成CPM測試結果偏高。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提出了一種廢氣中總顆粒物的采樣裝置，適用于高濕廢氣中低濃度排放總顆粒物的采樣。

本實用新型所述的采樣裝置包括通過連接管線依次連接的組合加熱采樣槍、氣體冷凝器、氣體緩沖器、CPM-F濾膜夾、氣體干燥器、流量傳感器、流量自動跟蹤調節裝置和抽氣裝置，其中所述組合加熱采樣槍的前端設置有FPM濾膜夾，所述氣體冷凝器連接有冷凝水收集瓶。

優選地，所述氣體緩沖器包括熱電偶溫度計。

優選地，所述采樣裝置還包括循環水制冷與動力控制系統，用于調節控制氣體冷凝器循環水水溫并為氣體冷凝器循環冷卻水提供動力。

優選地，所述采樣裝置還包括S型皮托管平行測速裝置。

優選地，所述組合加熱采樣槍由采樣槍和與之平行放置的S型皮托管、熱電偶溫度計固定在一起組成。

優選地，所述采樣槍包括封裝的FPM一體式采樣頭和采樣管主體。

優選地，所述封裝的FPM一體式采樣頭由FPM一體式采樣頭、FPM濾膜、不銹鋼托網和密封鋁圈整體封裝而成。

優選地，所述FPM一體式采樣頭包括整體制成的采樣嘴、前彎管和FPM濾膜夾上半部分。

與現有技術相比，本實用新型所述的技術方案具有以下優點：

(1)本實用新型提供的CPM的采樣裝置適用于低濃度FPM排放水平下高濕廢氣中可凝聚顆粒物的采樣和測定，可以準確評估高濕廢氣中總顆粒物的實際排放水平，特別是細顆粒物的排放情況；

(2)本實用新型提供了采樣期間煙氣含濕量進行準確評估的方法，可真實反映高濕廢氣中實際含濕量水平，進而更準確評估煙氣標干排氣量和顆粒物的排放速率；

(3)本實用新型以封裝的FPM一體式采樣頭替換國內普遍使用的濾筒采樣裝置，減少了因濾筒裝卸引起的碎屑損失及避免了對沉積在采樣嘴及采樣管前段(濾膜前端)的FPM顆粒物的忽略，而造成FPM測試誤差。

(4)本實用新型以循環水制冷與動力控制系統代替了普遍使用的水浴裝置，有利于穩定控制煙氣冷凝器出口煙溫，確保煙氣中水汽的冷凝和CPM-F的穩定生成。

附圖說明

圖1是本實用新型的廢氣中總顆粒物的采樣裝置示意圖；

圖2是本實用新型的FPM一體式采樣頭封裝示意圖。