发布时间 : 星期五 文章(2)燃煤电厂烟气汞监测技术培训手册更新完毕开始阅读724f3671168884868762d65b
第2章 烟气汞监测技术的分类
表3 常用烟气汞测试方法对比
方法名称 在线/离线 方法描述 仪器 公司 优点 可用于校验 Apex 多点同步监测 可分形态 Apex 可用于校验 多点同步监测 操作简单 Apex 多点同步监测 可快速出结果 Thermo Tekran 连续在线 无需日常操作 缺点 OH方法 离线 湿化学法采集分析分形态烟气汞 湿化学法采集分析烟气总汞 活性碳吸附法采集分析烟气总汞 操作复杂 高纯度试剂 无法分形态 操作复杂 价格昂贵 分形态方法尚不完善 价格昂贵 单点监测 维护困难 EPA方法29 EPA方法30B 离线 离线 EPA方法30A
在线 分形态烟气汞在线监测 接下来的三章将分别对湿化学法、固体吸附法和在线测试方法中最具代表性的OH法、EPA方法30B、EPA方法30A作详细介绍。
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第3章 ASTM标准方法D6784（OH法）
第3章 ASTM标准方法D6784（OH法）
3.1 方法概述
燃煤电厂大气汞排放测试最常用的方法是美国试验材料学会（ASTM）的D6784标准方法，名为Ontario Hydro方法，简称OH法。OH法是根据美国EPA的标准方法5改进的专门用于采集和分析烟气中不同形态汞含量的方法。此法适用于测定燃煤电厂源排放的气态二价汞、气态元素汞、颗粒态汞分别的含量和总汞的含量。
这种对烟气中分形态汞的测量，能够为扩散建模、沉降评估、人体健康与环境影响评价、排放报告、决策分析等提供基础数据，同时，对烟气净化设备前后的测试能够优化和评估排放控制技术对汞的去除效率。
样品通过一个采样管/过滤器系统，从烟气流中被等速采集到，此过程中，烟气温度控制在120°C左右，紧随其后的是一组处于冰浴中的撞击瓶。颗粒态汞被采样序列的前半部分采集到，气态汞被采样序列的后半部分采集到，其中，气态二价汞被前三个撞击瓶采集到（装有KCl溶液），气态元素汞被后四个撞击瓶采集到（一个装有H2O2/HNO3，三个装有KMnO4/H2SO4）。采集到的样品经过回收、消解，然后利用冷蒸气原子吸收分光光度法（AAS）或原子荧光分光光度法（AFS）进行分析测定。
OH方法的测量范围在0.5~100 μg/m3的区间内，方法描述了采集烟道和烟囱中烟气样品的设备和步骤、实验室分析的设备和步骤以及计算结果的步骤。此法的参考方法包括ASTM标准方法中的D1193（试剂使用规范）、D1356（大气采样和分析术语）、D2986（烟气测试评估方法）、D3154（皮托管测速法）、D3685（烟气中颗粒物的采样和确定方法）和EPA标准方法中的M1（固定源采样和流速断面测试）、M2（烟气流速和流量的确定）、M3（气体分析中分子干重的确定）、M4（烟气中水分含量的确定）、M5（固定源颗粒物排放测试）、M12（固定源无机铅排放测试）、M17（固定源颗粒物排放过滤法）、M29（固定源金属排放测试）、M101A（污泥焚烧炉颗粒态汞和气态汞排放测试）等。
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第3章 ASTM标准方法D6784（OH法）
3.2 采样点的选取
我们所要了解的内容，是从烟气在锅炉中产生到最终通过烟囱排入大气的整个过程中汞的形态分布情况，因此，有必要对每两个工艺过程之间的烟道管路中的烟气进行测试。同时，为了进行质量衡算，需要对每个工艺过程产生的物质中的汞含量进行分析。
于是，样品的采集包括烟气样品和固液样品两部分。在各常规大气污染控制设施前后分别布设烟气采样点，采集烟气样品；同时，采集入炉煤粉、锅炉底灰、除尘飞灰、脱硫石膏以及脱硫废水等固液样品。电厂采样点的布设如图3所示。
烟气采样煤飞灰底灰石灰石石膏固体/液体取样
图3 燃煤电厂烟气汞测试点的布设
3.3
采样系统组成
采样装置主要包括恒温采样管（由内插管、静压测量管、皮托管、热偶、管嘴等部分组成）、恒温过滤箱（由过滤器和恒温控制器等部分组成）、撞击瓶箱（内装有8个用于吸收不同形态汞的撞击瓶）、采样抽气泵、控制测量箱、脐带电线等。
烟气样品采集使用的OH法采样系统如图4所示。
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第3章 ASTM标准方法D6784（OH法）
图4 OH法采样系统
恒温采样管的长度为7 ft（2.13 m），内部为玻璃或石英内插管，其外部包有石棉隔热材料，最外部为不锈钢的外套。采样管上装有静压测量管，与压力计连接，用于测量静压；皮托管（S型或L型），与皮托计连接，用于测量流速动压；热电偶，与温度计连接，用于测量烟道温度。采样管的前端是玻璃管嘴，为烟道气的入口，通过更换不同内径的管嘴来进行等速采样。采样管的温度控制在250°F（121°C）左右，主要为了防止烟气中的水蒸气凝结而使烟气中的汞没有完全进入汞的采样收集系统。
恒温过滤箱内的主要部分是过滤器，用于收集颗粒态汞，主要由玻璃滤嘴、玻璃纤维滤膜以及Teflon滤垫组成。烟气中的颗粒态汞收集到玻璃纤维滤膜上，采集一定量的烟气后连同滤膜一起密封保存，待分析。恒温控制器的温度同样控制在250°F（121°C）左右。当颗粒物较大时，需要在过滤器前加装旋风器。旋风器捕集的颗粒物的粒径在5~15 μm的范围内，过滤器捕集的颗粒物的粒径主要在3~5 μm范围内，撞击瓶捕集的颗粒物的粒径一般小于3 μm。
撞击瓶箱装有8个撞击瓶（见图5），其中1#、2#、3#撞击瓶装有100mL 1mol/L KCl溶液，用于吸收烟气中的气态二价汞。4#撞击瓶装有1mL 30% H2O2 + 50mL 10% HNO3 +
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