火电厂电除尘装置测定粉尘出现负值的原因与对策

　　火电厂电除尘器是一种高效率除尘器，是火力发电厂的六大设备之一，由于其效率高、适用性强，在其他工业如冶金、化工、建材等行业的应用中亦十分广泛，是企业减少污染物排放，保护环境的高效除尘设备。由于电除尘器的建设投资规模较大，在投入运行时按照国家标准规定需要对其进行性能考核，考核内容的重要参数是电除尘器除尘效率，其测试结果直接关系到各方重大经济利益，因此，对电除尘器除尘效率的准确测试就显得尤为重要。另外，由于电除尘器运行状况的好坏直接关系到其后续设备的运行状态，同时也关系到企业污染物的排放以及企业的利益，因此，为了了解电除尘器的运行状况，企业也会阶段性地对电除尘器的运行状态进行测试，其主要测试参数也是电除尘器除尘效率。

　　1、现行的电除尘器除尘效率测试方法

　　当前我国现行标准GB/T13931-2002《电除尘器性能测试方法》

　　4.1.5.3关于电除尘器除尘效率的计算算公式如下：

　　浓度法计算公式

　　

　　式（1）中:η—除尘效率％，Cin—进口烟气含尘浓度(标准状态下干燥烟气),mg/m3；Cout—出口烟气含尘浓度(标准状态下干燥烟气),mg/m3；α—本体漏风率，％。由此可见在电除尘器除尘效率的测试中电除尘器的进出口浓度测试就显得尤为关键。而烟气中的烟尘浓度计算公式如式（2）：

　　C=W1-W0／V（2）式（2）

　　中：C—烟尘浓度，mg/m3；W1—滤筒采样后烘干恒重重量，g；W0—滤筒采样前烘干恒重重量，g；V—烟气采集体积，m3。从烟尘浓度的计算公式中可以看出，滤筒本身的重量与烟尘浓度有相当大的关系，如果在使用过程中发生重量损失，那么采集样品的准确性就会受到影响。

　　2、当前烟尘样品采集时存在的问题

　　对于烟气中颗粒物样品的采集，国内当前一般采用具有烟气计量、采样等功能的成套装置，采集的烟尘经烘干称重后计算烟气中的烟尘浓度。用于收集烟尘的过滤装置为滤筒，一般材质为玻璃纤维滤筒，使用前按现行标准GB/T16157《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》8.3.4(a)与8.3.6的规定：“滤筒使用前要经105~110℃1h烘干恒重，使用后也需经105℃1h烘干恒重”处理。烟尘采样中，当前，一般采用的是无胶玻璃纤维滤筒，此类滤筒在国内相关单位被普遍采用。在实际工作中，接触到的同行经常有反映，采集的样品经过计算后烟尘净重量为负值，尤其是电除尘器出口采集的样品。由于电除尘器入口样品采集量一般较大，负值现象不明显，因此，本文所述的负值现象及数据分析均基于样品采集量相对小的电除尘器出口。

　　3、原因分析及验证

　　经过分析，我们认为是滤筒使用前后的烘干温度造成的。在烟气测试中，烟气温度一般在120℃以上，高的有达到180℃的情况，但很少超过180℃的情况，为查明原因，我们改变了滤筒的烘干温度，在105℃烘干1h的滤筒经恒重后再在180℃条件下烘干恒重。不同烘干温度下恒重结果及误差结果如表1。

　　在一般情况下，电除尘器出口样品采样中，样品净重量一般不超过30mg，按采样烟尘净重量30mg计算，以上2种不同烘干温度所造成的误差如图1所示。

　　

　　从以上对比测试结果来看，在105℃与180℃不同温度下烘干恒重后，在180℃温度恒重后的滤筒重量相对于在105℃温度恒重后的重量失重明显，最高失重6.7mg，最低失重0.4mg，按采样净重量30mg计算，最大误差达22.3%，最小误差1.3%，经计算过后，平均误差8.9%，可见误差很大，已不满足工业测试误差要求。

　　4、解决办法

　　从实验数据来看，滤筒在不同温度下烘干恒重后的数值有较大不同，说明滤筒的失重是因为烘干温度不同所造成的，并且，实验室的烘干温度与实际采样过程中的温度相同，因此，为保证样品采集的准确性，应在采样前把需要使用的滤筒在高于需测试烟气温度的条件下进行烘干恒重，而不是按照GB/T16157《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》中的相关规定统一进行105℃的烘干恒重。

　　经实际验证，在测试前把滤筒在高于实际测试烟气温度的条件下进行烘干后使用，采样后在与采样前相同的温度下烘干恒重后进行数据计算，在电除尘器出口的样品采集后进行浓度计算时再未出现过样品采集值是负值的现象。本实验中对于滤筒的处理方法同样也适用于其他的与电除尘器效率测试相同的烟尘浓度测试过程。

　　5、结论

　　（1）不同烘干温度恒重后的滤筒重量有较大差别。

　　（2）电除尘器出口烟气中烟尘的样品采集净重量出现负值现象是由于滤筒的烘干温度低于实际测试中烟气温度而造成的滤筒失重所造成的。

　　（3）通过提高测试前滤筒的烘干恒重温度可以彻底消除电除尘器出口烟尘样品采集的负值现象，提高测试准确度。

　　参考文献：
　　[1] GB/T 13931-2002, 电除尘器性能测试方法[S]．GB/T 13931-2002, Methods of Performance Tests for Elec－trostatic Precipitators[S]. (in Chinese)
　　[2] GB/T 16157, 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法[S].GB/T 16157, Determination of Particulates and SamplingMethods of Gaseous Pollutants from Exhaust Gas of Station－ary Source[S]. (in Chinese）