1、砖瓦行业的烟气颗粒物

烟气当中的颗粒物是指在烟气当中处于气溶胶状态中均匀分散的各种固体或液体微粒。这些颗粒物最终可分为可过滤颗粒物(FPM)和可凝结颗粒物(CPM)。其中可过滤颗粒物是原本在烟气当中就处于固体状态的颗粒。可凝结颗粒物在烟气条件下以气态形式存在，当温度降低后，随水蒸气或者自身冷凝形成的颗粒物。根据文献①对京津冀典型超低排放燃煤电厂的测试结果表明：燃煤电厂烟气中可凝结颗粒物平均排放浓度约5.62 mg/m³，可凝结颗粒物浓度总体略大于可过滤颗粒物；二者之和为8.48 mg/m³

现行标准下，监测考核的颗粒物指标，是指可过滤颗粒物(FPM)，对于可凝结颗粒物当前标准并不要求监测。      窑炉

砖瓦行业的可过滤颗粒物中，主要包含了如下些成分：燃煤形成的灰粉，砖坯、成砖和窑车表面的粉尘，脱硫浆中所含固体成分，脱硫浆雾滴蒸发形成的盐分颗粒等等。

1.1燃煤发电行业脱硫后烟气颗粒物主要成分构成研究

国内外有很多学者对燃煤发电行业脱硫后净烟气的最终颗粒物成分，做了大量研究工作。早在2002年 Nielsen等学者就对电厂石灰石一石膏脱硫工艺的净烟气排放进行了研究，发现喷淋脱硫工艺对颗粒物的总质量脱除率可达50%~80%，但亚微米级微粒质量浓度反而增加了20%~100%，而且钙元素含量明显提高。

2004年， Meij R等通过研究给出了脱硫后净烟气当中颗粒物的组分质量百分比，飞灰、石膏组分、脱硫 浆液蒸发形成的固体微粒分别占40%、10%、50%。

2008年，王珲等学者现场测试发现与原烟气相 比，脱硫系统出口烟气中PM10排放量下降，PM2.5浓 度有所增加，新增的石灰石与石膏颗粒分别占颗粒物 质量的475%和79%

通过上述研究我们可以判断，燃煤烟气经过脱硫 喷淋工艺，基本可以去掉原烟气中飞灰颗粒物组分的 50%-~80%；但是由于脱硫喷淋过程伴随着脱硫浆中所 含悬浮固体的飞溅；以及脱硫浆喷淋形成的小液滴在 烟气当中的蒸干作用，形成固体盐核；经过脱硫喷淋 工艺，最终排放的净烟气中，脱硫工艺添加的“新颗粒 物”，占了绝大部分。在有些情况下，还会出现脱硫后 净烟气对比脱硫前原烟气颗粒物不降反升的情况。 电力工业中对燃煤烟气脱硫工艺中颗粒物的来源、成 分演化研究，对于砖瓦行业如何削减最终烟气的颗粒 物，实现达标排放，具有参考和指导意义。

1.2砖瓦行业的颗粒物排放负荷与组分研究

在砖瓦行业的颗粒物排放方面，国内学者也做了 大量的研究工作。

2019年，别安涛等学者选择了两条断面相同的隧 道窑，对焙烧带排烟风机前的颗粒物负荷进行了测 定，其中A公司排烟风机前颗粒物实测值为31mmn 含氧量18.2%，折算值137 mg/m³；B公司排烟风机前颗 粒物实测值为18.3mg/m³，含氧量17.6%，折算值66mg/m³；

 同年，冯小琼等学者在测定四川省典型工业排放 源PM2.5成分构成时，测得砖瓦行业PM25排放中Na 元素占比11.66%，Mg2元素占比4.73%，Ca2元素占比 12.85%，SO2占比17.04%。这些脱硫浆中主要的成分 在PM25中的占比已经达到4601%；而代表烧结砖原 料飞灰主要成分的Si元素在最终PM2.5中所占浓度 质量比为33.8%，质量百分比小于脱硫喷淋浆液添加 成分。同时，该研究还指出，不同脱硫方法的主要脱 硫产物在水中的溶解度差别很大，双碱法的主要脱硫 产物硫酸钠溶解度较高。若烟气带水量或湿度相同 时，高可溶性脱硫产物更易于被烟气带入大气并在大 气中经干燥、凝结、聚合和吸附等物理过程，形成无机 盐类细颗粒物。

以上这些研究表明，在我们砖瓦行业，燃料添加 在制砖原材料当中，采用内燃烧结的方式，且焙烧带 温度低于其他燃煤行业燃烧温度，燃烧过程释放的颗 粒物初始负荷非常小。而在脱硫过程中，喷淋工艺对初始烟气当中的飞灰等颗粒物削减的同时，又加入了 脱硫浆中的悬浮固体飞溅和小雾滴蒸干盐核。从而 使最终烟气中所含颗粒物的组分发生了巨大变化，其 中脱硫盐分和脱硫浆中所含悬浮固体，占到最终净烟 气颗粒物含量的大半。甚至相比于原烟气，最终净烟 气中的颗粒物负荷不降反升。

2、燃煤烟气当中颗粒物的监测方法

当前应用较广的燃煤烟气中颗粒物测量方法为 光学法和称重法。

光学法适合《固定污染源烟气(SO2、NO、颗粒物) 排放连续监测技术规范H75-2017》的要求，通常用于 固定污染源烟气在线监测系统方面。

称重法符合《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》通常用于烟气人 工采样孔的手工监测方面。

两种方法的监测结果，有可能产生较大差异

2.1光学法对烟气颗粒物的测量

光学法烟气颗粒物监测仪，当前最常用的是激光 后散射方法。即仪器激光发射器打一束激光在烟道 中的烟气上，烟气中的颗粒物会对激光产生漫反射作 用。仪器上的光学镜头接收这种漫反射光，根据光 强，转化为相应强度的电流信号。传输到下面监测机 房里的CEMS在线监测系统。烟气当中的颗粒物多 反射光强，电信号就强。

《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监 测技术规范H75-2017》对光学法颗粒物监测提出了 精度要求：   隧道窑

当排放浓度>200mg/m时，误差不超过±15%；

当100 mg/m³<排放浓度≤200 mg/m³时，误差不超 过±20%;

当50 mg/m³排放浓度≤10 mg/m³时，误差不超 过±25%;

当20 mg/m³<排放浓度≤50 mg/m³时，误差不超过±30%

当10 mg/m³<排放浓度≤20 mg/m³时，绝对误差不 超过±6 mg/m³

当排放浓度10mg/m³时，绝对误差不超过±5 mg/m³ 对于砖瓦行业来讲，按照《砖瓦工业大气污染物 排放标准》(CB29620-2013)标准要求，烟气中颗粒物 折算值在基准含氧量8.65%的条件下，不能高于 30 mg/m³。

一般的砖瓦行业企业含氧量指标都在18%以上，在18%含氧量时，含氧量折算倍数在4.17；按照 30 mg/m³折算值反推实测值应该不高于7.287 mg/m³ 按照标准规定，在排放浓度≤10 mg/m³的使用量程 上，光学法在线监测仪器绝对误差不超过±5 mg/m³即 为合格。激光后散射法测量仪器在这么低的量程上， 一般会有较大标准内测量误差。

2.2称重法对烟气颗粒物的测量

称重法原理是，采用标准的玻璃纤维滤筒，标准 滤筒对直径>0.5μm的烟尘粒子捕集效率应不低于99.9%.

按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染 物采样方法GBm6157-1996)的规定，每次采样前，将 滤筒在105℃-110℃下烘干1h，然后承重，计滤筒质量。

到现场后，在采样器上安装滤筒，抽取过滤一定 量的烟气，使烟气当中的颗粒物留在滤筒中，一次监 测分别采三个滤样带回实验室。

带有滤样的滤筒以105℃烘干1h，再承重，计载尘滤筒质量。

载尘滤筒质量-采样前空桶质量=粉尘量。

取三个样的粉尘量平均值，作为本次监测的颗粒 物的测量值。

称重法对颗粒物的测量精度非常高，适合超低排 放监测、手工执法监测。目前市场上也已经有称重法 的在线监测粉尘仪器用于超低排放企业的固定污染 源烟气颗粒物连续监测。

2.3称重法与光学法对颗粒物的测量差异

有时，手工监测的称重法与在线监测系统光学测 量法对同一排口颗粒物的测量值差异较大。这种测 量值的差异，主要原因是由于光学法并不对透明的烟 气雾滴具有敏感性，在仪器设计时，是尽量避免把冷 凝水小雾滴，识别为固体颗粒物的。在手工过滤称重 监测时，烟气中的雾滴落在滤筒上，在采样抽气过程 中，会发生蒸发作用从而使雾滴中的盐分留在滤筒 上。当称重时，称重法所得结果往往大于光学法所得 测量值，有时甚至产生倍数差异。        

生态环境保护部曾就此做出过专门解释，由于雾 滴进入大气后，会蒸发成为盐核颗粒物，是实际的颗 粒物污染。因而，在发生手工监测与在线系统结果不 致时，以手工监测数据为准。本文来源《砖瓦》杂志