本發(fā)明涉及電力工業(yè)領域領域，尤其涉及一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法。
背景技術：
(國能安全[2014]161號)<防止電力生產重大事故的二十五項重點要求>中第25項“防止重大環(huán)境污染事故”明確要求電廠定期對總排口煙氣中的石膏含量進行檢測，防止石膏顆粒被煙氣攜帶。
目前采取的方案主要是使用霧滴捕集器采集煙囪入口的霧滴，通過鎂離子示蹤法計算出煙氣中霧滴含量，并通過霧滴含固量的經驗值的6％計算石膏含量。
但是，由于目前霧滴測試的準確性有待考量，且含固量的經驗值的6％也因不同設備及煤質而定，故而此種檢測煙氣中石膏的方法十分不準確，不能反應煙道中的真實情況。
因此，目前急需一種簡單易行、快速準確的脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種簡單易行、快速準確的脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法，包括如下步驟：
(1)使用至少兩桿內置玻璃纖維濾膜的煙塵采樣槍于脫硫出口處的測孔中各取1000-5000l體積的煙氣；
(2)取下煙塵采樣槍內的玻璃纖維濾膜，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0，在230℃±5℃條件下再烘干其內部所含水分，得到烘干樣品的質量m1；接著，利用公式m2＝m1-m0計算該石膏樣品中的總結晶水含量m2，即caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；
(3)使用gb/t5484-2012中11節(jié)的“三氧化硫的測定-硫酸鋇重量法”對步驟(2)中的烘干樣品進行氧化處理，石膏樣品中的caso3被氧化為caso4，并結合公式1獲得該石膏樣品中總caso4的摩爾量ncaso4；
(4)設石膏樣品中含有caso4·2h20的質量x1、caso3·0.5h20的質量為x2，將步驟(2)中得出的總結晶水含量m2和步驟(3)中得到的總caso4的摩爾量ncaso4帶入下述二元一次方程中得出x1與x2：
式中：m2———石膏結晶水含量，g；
mh2o———h2o摩爾質量，18kg/kmol；
ncaso4———caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；
(5)將x1值除以步驟(1)中吸取的煙氣體積，即1000-5000l，得到煙氣中石膏顆粒含量；
(6)將各玻璃纖維濾膜上得到的煙氣中石膏顆粒含量進行對比，當其結果偏差不超過10％時，樣品數據合格。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟(1)中煙塵采樣槍為可加熱式煙塵采樣槍。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述可加熱式煙塵采樣槍的使用溫度為100-110℃。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟(1)中測孔為同一測孔。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟(2)中濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0的具體獲取方法為：首先，使用刀片刮取濾膜上攔截得到的石膏樣品，直到濾膜表面無樣品殘留，并用去離子水充分沖洗刀片；接著，將沖洗的去離子水與刮取的樣品混合，在烘箱中烘干其外在水分；最后，稱量得到其原始質量m0。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述步驟(3)中結合“三氧化硫的測定-硫酸鋇重量法”和公式1獲得石膏樣品中總caso4的摩爾量ncaso4的具體方法為：首先，稱取0.2g烘干樣品于燒杯中，加入30ml水，再加入5ml過氧化氫和15mlph4.3的緩沖溶液，加熱并煮沸5-10min，取下稍冷；再加入10ml鹽酸，將溶液加熱煮沸并微沸5min，用中速濾紙過濾，用熱水洗滌10-12次，濾液及洗液收集于另一燒杯中，加水稀釋至約250ml；接著，加熱煮沸樣品，逐滴加入15ml熱的氯化鋇溶液，繼續(xù)微沸至沉淀形成，在常溫下靜置12h-24h或溫熱處靜置至少4h，再用無灰級濾紙過濾，然后用熱水反復沖洗，直到洗液中不含cl-為止；接著，再將過濾物和濾紙一并放入已灼燒恒重且質量為m012的瓷坩堝中，用烘箱在105℃溫度下烘1-3h，待沉淀物干燥后，放入馬弗爐內于800-950℃的高溫環(huán)境中灼燒20-40min，取出坩堝至于干燥器中恒重，并稱量質量為m12；最后，將得到的m012和m12值帶入公式1中，計算出總caso4的摩爾量ncaso4。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述洗液中不含cl-的判斷標準為：用agno3標準溶液滴至無混濁現象。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述公式1為：
式中：ncaso4———樣品中總caso4摩爾量；
mbaso4———baso4摩爾質量，172.18kg/kmol。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述玻璃纖維濾膜由二氧化硅構成，不含有鈣離子和硫酸根離子。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述玻璃纖維濾膜的孔徑為0.24μm。
本發(fā)明相比現有技術的優(yōu)點在于：
(1)建立了一種基于玻璃纖維濾膜平行采樣與gb/t5484-2012石膏含量分析方法相結合的計算煙氣中石膏含量的方法；
(2)玻璃纖維濾膜的平行采樣，并通過至少兩個平行樣品的數據對照(偏差小于10％為合格)來保證了數據的準確性，減少了偶然誤差；
(3)樣品采樣使用能加熱到一定溫度的采樣槍，防止長時間采樣煙氣中高濕低溫氣體對濾膜的浸潤從而防止濾膜的破損；
(4)由于gb/t5484-2012石膏含量分析方法中檢測樣品中的caso3·0.5h2o含量需要至少取1g樣品，而煙氣中石膏含量較低，從濾膜上獲取的樣品通常低于1g，本方法通過caso3·0.5h2o、caso4·2h2o兩種物質所攜帶結晶水的特性，通過簡單易行的烘干方法得到結晶水含量，再通過gbgb/t5484-2012石膏含量分析方法中關于總caso4的摩爾質量(只需取用0.2g)，并根據物料守恒關系以及結晶水的質量關系通過二元一次方程求解得到樣品中caso3·0.5h2o、caso4·2h2o的含量，繼而得到煙氣中的石膏含量。
附圖說明
圖1是實施例1-3中的一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法的整體流程結構示意圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
如圖1所示，本實施例的一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法，包括如下步驟：
(1)使用兩桿內置玻璃纖維濾膜的可加熱式煙塵采樣槍(使用溫度為100℃)于脫硫出口處的同一測孔中各取1000l體積的煙氣；該玻璃纖維濾膜為孔徑0.24μm的玻璃纖維濾膜，由二氧化硅構成，不含有鈣離子和硫酸根離子；
(2)取下煙塵采樣槍內的玻璃纖維濾膜，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0，在230℃±5℃條件下再烘干其內部所含水分，得到烘干樣品的質量m1；接著，利用公式m2＝m1-m0計算該石膏樣品中的總結晶水含量m2，即caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；其中，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0的具體獲取方法為：首先，使用刀片刮取濾膜上攔截得到的石膏樣品，直到濾膜表面無樣品殘留，并用去離子水充分沖洗刀片；接著，將沖洗的去離子水與刮取的樣品混合，在烘箱中烘干其外在水分；最后，稱量得到其原始質量m0；
(3)使用gb/t5484-2012中11節(jié)的“三氧化硫的測定-硫酸鋇重量法”對步驟(2)中的烘干樣品進行氧化處理，石膏樣品中的caso3被氧化為caso4，并結合公式1獲得該石膏樣品中總caso4的摩爾量ncaso4；具體方法為：首先，稱取0.2g烘干樣品于燒杯中，加入30ml水，再加入5ml過氧化氫和15mlph4.3的緩沖溶液，加熱并煮沸5min，取下稍冷；再加入10ml鹽酸，將溶液加熱煮沸并微沸5min，用中速濾紙過濾，用熱水洗滌10次，濾液及洗液收集于另一燒杯中，加水稀釋至約250ml；接著，加熱煮沸樣品，逐滴加入15ml熱的氯化鋇溶液，繼續(xù)微沸至沉淀形成，在常溫下靜置12h或溫熱處靜置4h，再用無灰級濾紙過濾，然后用熱水反復沖洗，直到洗液中不含cl-為止(用agno3標準溶液滴至無混濁現象)；接著，再將過濾物和濾紙一并放入已灼燒恒重且質量為m012的瓷坩堝中，用烘箱在105℃溫度下烘1h，待沉淀物干燥后，放入馬弗爐內于800℃的高溫環(huán)境中灼燒20min，取出坩堝至于干燥器中恒重，并稱量質量為m12；最后，將得到的m012和m12值帶入公式1中，計算出總caso4的摩爾量ncaso4；公式1如下：
式中：ncaso4———樣品中總caso4摩爾量；
mbaso4———baso4摩爾質量，172.18kg/kmol。
(4)設石膏樣品中含有caso4·2h20的質量x1、caso3·0.5h20的質量為x2，將步驟(2)中得出的總結晶水含量m2和步驟(3)中得到的總caso4的摩爾量ncaso4帶入下述二元一次方程中得出x1與x2：
式中：m2———石膏結晶水含量，g；
mh2o———h2o摩爾質量，18kg/kmol；
ncaso4———caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；
(5)將x1值除以步驟(1)中吸取的煙氣體積，即1000l，得到煙氣中石膏顆粒含量；
(6)將各玻璃纖維濾膜上得到的煙氣中石膏顆粒含量進行對比，其結果為偏差8％，因此，樣品數據合格。
實施例2
如圖1所示，本實施例的一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法，包括如下步驟：
(1)使用至少兩桿內置玻璃纖維濾膜的可加熱式煙塵采樣槍(使用溫度為105℃)于脫硫出口處的同一測孔中各取2000l體積的煙氣；該玻璃纖維濾膜為孔徑0.24μm的玻璃纖維濾膜，由二氧化硅構成，不含有鈣離子和硫酸根離子；
(2)取下煙塵采樣槍內的玻璃纖維濾膜，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0，在230℃±5℃條件下再烘干其內部所含水分，得到烘干樣品的質量m1；接著，利用公式m2＝m1-m0計算該石膏樣品中的總結晶水含量m2，即caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；其中，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0的具體獲取方法為：首先，使用刀片刮取濾膜上攔截得到的石膏樣品，直到濾膜表面無樣品殘留，并用去離子水充分沖洗刀片；接著，將沖洗的去離子水與刮取的樣品混合，在烘箱中烘干其外在水分；最后，稱量得到其原始質量m0；
(3)使用gb/t5484-2012中11節(jié)的“三氧化硫的測定-硫酸鋇重量法”對步驟(2)中的烘干樣品進行氧化處理，石膏樣品中的caso3被氧化為caso4，并結合公式1獲得該石膏樣品中總caso4的摩爾量ncaso4；具體方法為：首先，稱取0.2g烘干樣品于燒杯中，加入30ml水，再加入5ml過氧化氫和15mlph4.3的緩沖溶液，加熱并煮沸8min，取下稍冷；再加入10ml鹽酸，將溶液加熱煮沸并微沸5min，用中速濾紙過濾，用熱水洗滌11次，濾液及洗液收集于另一燒杯中，加水稀釋至約250ml；接著，加熱煮沸樣品，逐滴加入15ml熱的氯化鋇溶液，繼續(xù)微沸至沉淀形成，在常溫下靜置20h或溫熱處靜置6h，再用無灰級濾紙過濾，然后用熱水反復沖洗，直到洗液中不含cl-為止(用agno3標準溶液滴至無混濁現象)；接著，再將過濾物和濾紙一并放入已灼燒恒重且質量為m012的瓷坩堝中，用烘箱在105℃溫度下烘2h，待沉淀物干燥后，放入馬弗爐內于900℃的高溫環(huán)境中灼燒30min，取出坩堝至于干燥器中恒重，并稱量質量為m12；最后，將得到的m012和m12值帶入公式1中，計算出總caso4的摩爾量ncaso4；公式1如下：
式中：ncaso4———樣品中總caso4摩爾量；
mbaso4———baso4摩爾質量，172.18kg/kmol。
(4)設石膏樣品中含有caso4·2h20的質量x1、caso3·0.5h20的質量為x2，將步驟(2)中得出的總結晶水含量m2和步驟(3)中得到的總caso4的摩爾量ncaso4帶入下述二元一次方程中得出x1與x2：
式中：m2———石膏結晶水含量，g；
mcaso3·0.5h2o———caso3·0.5h2o摩爾質量，172.18kg/kmol；
mh2o———h2o摩爾質量，18kg/kmol；
ncaso4———caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；
(5)將x1值除以步驟(1)中吸取的煙氣體積，即2000l，得到煙氣中石膏顆粒含量；
(6)將各玻璃纖維濾膜上得到的煙氣中石膏顆粒含量進行對比，其結果為偏差5％，因此，樣品數據合格。
實施例3
如圖1所示，本實施例的一種脫硫出口煙氣中石膏顆粒含量的檢測方法，包括如下步驟：
(1)使用至少兩桿內置玻璃纖維濾膜的可加熱式煙塵采樣槍(使用溫度為110℃)于脫硫出口處的同一測孔中各取5000l體積的煙氣；該玻璃纖維濾膜為孔徑0.24μm的玻璃纖維濾膜，由二氧化硅構成，不含有鈣離子和硫酸根離子；
(2)取下煙塵采樣槍內的玻璃纖維濾膜，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0，在230℃±5℃條件下再烘干其內部所含水分，得到烘干樣品的質量m1；接著，利用公式m2＝m1-m0計算該石膏樣品中的總結晶水含量m2，即caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；其中，稱取玻璃纖維濾膜上攔截得到的石膏樣品的原始質量m0的具體獲取方法為：首先，使用刀片刮取濾膜上攔截得到的石膏樣品，直到濾膜表面無樣品殘留，并用去離子水充分沖洗刀片；接著，將沖洗的去離子水與刮取的樣品混合，在烘箱中烘干其外在水分；最后，稱量得到其原始質量m0；
(3)使用gb/t5484-2012中11節(jié)的“三氧化硫的測定-硫酸鋇重量法”對步驟(2)中的烘干樣品進行氧化處理，石膏樣品中的caso3被氧化為caso4，并結合公式1獲得該石膏樣品中總caso4的摩爾量ncaso4；具體方法為：首先，稱取0.2g烘干樣品于燒杯中，加入30ml水，再加入5ml過氧化氫和15mlph4.3的緩沖溶液，加熱并煮沸10min，取下稍冷；再加入10ml鹽酸，將溶液加熱煮沸并微沸5min，用中速濾紙過濾，用熱水洗滌12次，濾液及洗液收集于另一燒杯中，加水稀釋至約250ml；接著，加熱煮沸樣品，逐滴加入15ml熱的氯化鋇溶液，繼續(xù)微沸至沉淀形成，在常溫下靜置24h或溫熱處靜置10h，再用無灰級濾紙過濾，然后用熱水反復沖洗，直到洗液中不含cl-為止(用agno3標準溶液滴至無混濁現象)；接著，再將過濾物和濾紙一并放入已灼燒恒重且質量為m012的瓷坩堝中，用烘箱在105℃溫度下烘3h，待沉淀物干燥后，放入馬弗爐內于950℃的高溫環(huán)境中灼燒40min，取出坩堝至于干燥器中恒重，并稱量質量為m12；最后，將得到的m012和m12值帶入公式1中，計算出總caso4的摩爾量ncaso4；公式1如下：
式中：ncaso4———樣品中總caso4摩爾量；
mbaso4———baso4摩爾質量，172.18kg/kmol。
(4)設石膏樣品中含有caso4·2h20的質量x1、caso3·0.5h20的質量為x2，將步驟(2)中得出的總結晶水含量m2和步驟(3)中得到的總caso4的摩爾量ncaso4帶入下述二元一次方程中得出x1與x2：
式中：m2———石膏結晶水含量，g；
mh2o———h2o摩爾質量，18kg/kmol；
ncaso4———caso3·0.5h2o、caso4·2h2o攜帶的結晶水質量總和；
(5)將x1值除以步驟(1)中吸取的煙氣體積，即5000l，得到煙氣中石膏顆粒含量；
(6)將各玻璃纖維濾膜上得到的煙氣中石膏顆粒含量進行對比，其結果為偏差10％，樣品數據合格。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。