鍋爐排放煙塵的測(cè)量不確定度評(píng)定

1監(jiān)測(cè)方法 
　　1.1方法依據(jù) 
　　依據(jù)GB/T 5468—1991《鍋爐煙塵測(cè)試方法》和GB/T 16157—1996《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》對(duì)鍋爐排放煙塵的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定。 
　　1.2設(shè)備信息 
　　（1）嶗應(yīng)3012H型自動(dòng)煙塵（氣）測(cè)試儀（新08代），經(jīng)檢定合格。 
　　（2）梅特勒天平，型號(hào)MS304S，經(jīng)檢定合格。由說(shuō)明書查得，在0g≤m≤50g 時(shí)，大允差為±0.5mg，分辨力為0.1mg。 
　　1.3測(cè)量原理 
　　按等速原則從煙道中抽取一定體積的含顆粒物煙氣，通過(guò)已知重量的濾筒，煙氣中的塵粒被捕集，根據(jù)濾筒在采樣前后的重量和采氣體積，計(jì)算顆粒物排放濃度。 
　　1.4操作步驟 
　　首先將濾筒編號(hào)，于烘箱中105～110℃條件下烘1h，冷卻至室溫后稱重，復(fù)烘干至恒重。在工況負(fù)荷達(dá)到要求后，在現(xiàn)場(chǎng)記錄濾筒號(hào)，進(jìn)行儀器檢漏，測(cè)定管道尺寸、溫度、含濕量、壓力和采樣的流速，選取采樣口后等速采樣，每個(gè)排氣筒采3個(gè)平行樣品。回實(shí)驗(yàn)室將濾筒按采樣前條件于烘箱烘1h，冷卻至室溫后稱重，復(fù)烘干至恒重。采樣前后濾筒重量之差即為樣品重量，根據(jù)采樣體積計(jì)算出樣品的質(zhì)量濃度。 
　　2數(shù)學(xué)模型 
　　3不確定度來(lái)源分析 
　　由檢測(cè)方法和數(shù)學(xué)模型分析可知，鍋爐煙塵排放濃度測(cè)量，其不確定度的來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面。 
　　（1）采樣體積測(cè)量引入的不確定度。 
　　（2）測(cè)量氧量引入 的不確定度。 
　　（3）測(cè)量樣品引入的不確定度：稱量樣品引入的不確定度；樣品捕集效率引入的不確定度；濾筒失重引入的不確定度。 
　　4不確定度分量的評(píng)定 
　　4.1采樣體積測(cè)量引入的不確定度 
　　采樣體積的不確定度來(lái)源于等速采樣時(shí)等速吸引流速的不穩(wěn)定性和儀器采樣流速的誤差。 
　　儀器使用說(shuō)明書給出的等速吸引流速（5～45）m/s，誤差<±5%，用B 類方法評(píng)定，按均勻分布考慮，包含因子k=3，則引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 
　　urel（V1）=5%/3=0.029（5） 
　　儀器使用說(shuō)明書給出的技術(shù)指標(biāo)，采樣流量的大允許誤差≤±2.5%，用B 類方法評(píng)定，按均勻分布考慮，包含因子k=3，則引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 
　　urel（V2）=2.5%/3= 0.014（6） 
　　上述兩項(xiàng)合成得到體積測(cè)量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 
　　urel（V）=0.0292+0.0142=0.032（7） 
　　4.2測(cè)量氧量引入的不確定度 
　　按鍋爐煙塵測(cè)試方法的規(guī)定，測(cè)定結(jié)果應(yīng)經(jīng)過(guò)合理過(guò)量空氣系數(shù)折算的煙塵排放濃度表示并報(bào)出。所以，測(cè)量過(guò)量空氣系數(shù)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不確定度分量。 
　　儀器使用說(shuō)明書給出的氧測(cè)量范圍為0%～25%，在測(cè)量范圍內(nèi)示值的大允許誤差≤±5%，用B 類方法評(píng)定，按均勻分布考慮，包含因子k=3，則引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 
　　urel（xo）=5%/3=0.029（8） 
　　2015年2月綠色科技第2期 
　　何雙：鍋爐排放煙塵的測(cè)量不確定度評(píng)定環(huán)境及保護(hù) 
　　4.3測(cè)量樣品引入的不確定度 
　　4.3.1稱量樣品引入的不確定度 
　　稱量樣品引入的不確定度主要來(lái)自于以下方面。 
　　（1）測(cè)量的重復(fù)性，可以通過(guò)多次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，采用A類方法評(píng)定求出。利用煙塵自動(dòng)采樣儀測(cè)試1臺(tái)10蒸t/h鍋爐為例，該鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行，排氣管直徑為1.0m，以動(dòng)壓等速平行采樣方式按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)試9次，測(cè)試結(jié)果見表1。 
　　7結(jié)語(yǔ) 
　　本實(shí)驗(yàn)室按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法測(cè)定鍋爐排放煙塵，測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為4.6mg/m3（k=2）。 
　　在鍋爐排放煙塵測(cè)定過(guò)程中體積引入的不確定度分量在各不確定度分量中貢獻(xiàn)大，是影響不確定度的主要因素。在煙塵排放濃度測(cè)量過(guò)程中，嚴(yán)格控制掌握鍋爐工況，照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法控制各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，盡可能地減少抽氣體積的不確定度。此外，氧量和測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量也不容忽視，因此，煙塵測(cè)試儀應(yīng)按國(guó)家規(guī)定進(jìn)行年檢，平時(shí)加強(qiáng)對(duì)儀器的維護(hù)和保養(yǎng)，適時(shí)對(duì)儀器性能進(jìn)行期間核查。