可組合式除塵試驗裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于煙粉塵的產(chǎn)生、監(jiān)測以及不同除塵技術性能檢測領域，特別是用于測試不同除塵技術的分級除塵效率和組合除塵能力的試驗裝置與方法。
【背景技術】
[0002]當前，我國大氣污染形勢嚴峻，以可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)為特征污染物的煙粉塵環(huán)境問題日益突出，全國多地出現(xiàn)霧霾天氣，特別是一二線城市尤為嚴重，損害人民群眾身體健康，影響社會和諧穩(wěn)定。隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進，能源資源消耗持續(xù)增加，煙粉塵污染防治壓力繼續(xù)加大。因此，對不同類型除塵技術的除塵效果進行試驗，特別是針對現(xiàn)有除塵技術進行評價具有重要意義。
[0003]GB/T 13931-2002《電除塵器性能測試方法》規(guī)定了除塵器除塵效率等性能測試和計算的方法。根據(jù)環(huán)境空氣細顆粒物污染綜合防治技術政策，對于排放細顆粒物的工業(yè)污染源，應按照生產(chǎn)工藝、排放方式和煙(廢)氣組成的特點，選取適用的污染防治技術。除塵器的除塵效果主要受含塵廢氣中煙粉塵的粒徑分布影響，尤其是可吸入顆粒物的含量。在生產(chǎn)生活中，含塵廢氣往往夾雜有不同產(chǎn)生形式和特點的煙塵和粉塵，并且顆粒物粒徑分布較廣。然而現(xiàn)有除塵器除塵效率的測試和計算過程，都是計算對總含塵量的去除效果，沒有針對可吸入顆粒物的分級除塵效率的測試和計算。而且，目前所用的除塵技術比較單一，對組合式除塵技術的研宄局限于電袋除塵等相對簡單的組合技術，沒有可以在實驗室范圍內(nèi)系統(tǒng)研宄其除塵性能的試驗平臺與方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明目的
針對上述煙粉塵試驗設備存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種可測試除塵器分級除塵效率以及組合式除塵技術的除塵性能的試驗裝置與方法，適用于靜電除塵器，布袋除塵器，顆粒層濾料除塵器等常規(guī)除塵方式單一或組合試驗，為準確評價各種除塵技術的除塵效果提供科學依據(jù)。
[0005]技術方案
一種可組合式除塵試驗裝置，包括粉塵產(chǎn)生系統(tǒng)，除塵試驗箱體和除塵系統(tǒng)，粉塵產(chǎn)生系統(tǒng)連接除塵試驗箱體，除塵試驗箱體連接除塵系統(tǒng)；其特征在于:粉塵產(chǎn)生系統(tǒng)包括氮氣瓶、氧氣瓶、燃燒裝置和粉塵進樣料斗，氮氣瓶與氧氣瓶中的氮氣和氧氣通過混合調(diào)節(jié)后經(jīng)鼓風風機進入燃燒裝置，粉塵進樣料斗下方設有可控制開度的閥門，燃燒裝置和粉塵進樣料斗通過管道連接除塵試驗箱體左側底部中間位置；除塵試驗箱體是用透明材料制成立方體，并且在箱體上設置有采樣孔；除塵系統(tǒng)包括除塵裝置、集塵槽、吸塵器和除塵風機，除塵試驗箱體右側頂部中間位置的開孔通過管道連接除塵裝置，除塵裝置通過管道連接除塵風機的入口，除塵風機的出口通過管道連接除塵試驗箱體正面中心位置，在除塵風機的出口與除塵試驗箱體之間的管道上分別設有累計流量計和氣體流量計；除塵裝置下方配有集塵槽，集塵槽連接吸塵器；除塵裝置為單個除塵器或由多個相同類型或不同類型的除塵器串聯(lián)組合構成，不同類型的除塵器進出口管徑相同。
[0006]燃燒裝置使用固體燃料或氣體燃料。
[0007]除塵試驗箱體與除塵裝置之間的管道上開有排放口。
[0008]在除塵試驗箱體正面距中心位置等距離的分布四個采樣孔。
[0009]除塵裝置由一個靜電除塵器和一個布袋除塵器串聯(lián)組合構成。
[0010]除塵裝置由一個靜電除塵器和一個顆粒層濾料除塵器串聯(lián)組合構成。
[0011]一種用上述可組合式除塵試驗裝置測試除塵器分級除塵效率的方法，其特征在于:該方法步驟如下:
(1)選定需測試的除塵裝置:除塵裝置選擇常規(guī)除塵器，如:靜電除塵器、布袋除塵器或者顆粒層濾料除塵器，并根據(jù)GB/T 13931-2002規(guī)定方法測試除塵器的漏風率，選定后將除塵器通過連接管道接入除塵系統(tǒng)；
(2)開啟粉塵產(chǎn)生系統(tǒng):在燃燒裝置內(nèi)添加燃料，打開供氣管道提供氧氣，氮氣用以調(diào)節(jié)氧氣濃度，點火后燃燒廢氣通過管道送入除塵試驗箱體；經(jīng)過篩分的大粒徑粉塵樣本儲存在粉塵進樣料斗中，由閥門開度大小控制進入管道的粉塵量；根據(jù)不同粒徑除塵效率試驗要求，選擇開啟或關閉燃燒裝置和粉塵進樣料斗，當需要測試對粒徑較小的粉塵樣本除塵效率時只需開啟燃燒裝置，當需要測試粒徑較大的粉塵樣本除塵效率時只需開啟粉塵進樣料斗，當需要測試混合樣本時兩者同時開啟；
(3)開啟除塵系統(tǒng):開啟除塵風機和除塵裝置，除塵后煙氣通過排放口外排，除塵灰落入集塵槽中；
(4)測試除塵前粉塵濃度:待試驗裝置穩(wěn)定工作I小時后，測試除塵風機前管道內(nèi)的粉塵濃度，根據(jù)HJ/T397-2007《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》規(guī)定的粉塵采樣方法采樣3次以上，采樣濾筒分別使用PMlO和PM2.5的切割器采集粉塵中可吸入顆粒物，稱重后取平均值作為除塵前總塵以及PMlO和PM2.5的濃度；
(5)測試除塵后粉塵濃度:測試除塵裝置后管道內(nèi)的粉塵濃度，根據(jù)HJ/T397-2007《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》規(guī)定的粉塵采樣方法采樣3次以上，采樣濾筒分別使用PMlO和PM2.5的切割器采集粉塵中可吸入顆粒物，稱重后取平均值作為除塵后總塵以及PMlO和PM2.5的濃度；
(6)計算除塵器除塵效率:根據(jù)GB/T13931-2002規(guī)定方法計算除塵器的總塵除塵效率以及PMlO和PM2.5的除塵效率；
(7 )試驗結束后將集塵槽內(nèi)灰塵用吸塵器清理干凈，避免污染實驗室環(huán)境。
[0012]一種用上述可組合式除塵試驗裝置測試除塵器綜合除塵效率的方法，其特征在于:該方法步驟如下:
(1)選定需測試的除塵裝置:除塵裝置選擇靜電除塵器、布袋除塵器以及顆粒層濾料除塵器常規(guī)除塵器相互組合，并根據(jù)GB/T 13931-2002規(guī)定方法測試除塵器的漏風率，選定后將除塵器通過連接管道接入除塵系統(tǒng)；
(2)開啟粉塵產(chǎn)生系統(tǒng):在燃燒裝置內(nèi)添加燃料，打開供氣管道提供氧氣，氮氣用以調(diào)節(jié)氧氣濃度，點火后燃燒廢氣通過管道送入除塵試驗箱體；經(jīng)過篩分的大粒徑粉塵樣本儲存在粉塵進樣料斗中，由閥門開度大小控制進入管道的粉塵量；根據(jù)不同粒徑除塵效率試驗要求，選擇開啟或關閉燃燒裝置和粉塵進樣料斗，當需要測試對粒徑較小的粉塵樣本除塵效率時只需開啟燃燒裝置，當需要測試粒徑較大的粉塵樣本除塵效率時只需開啟粉塵進樣料斗，當需要測試混合樣本時兩者同時開啟；
(3)測試除塵前箱體內(nèi)粉塵濃度:待粉塵產(chǎn)生系統(tǒng)穩(wěn)定工作2小時后，測試除塵試驗箱體內(nèi)除塵前的粉塵濃度，根據(jù)HJ/T397-2007《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》規(guī)定的粉塵采樣方法采樣，稱重后作為除塵前粉塵的濃度；
(4)開啟除塵系統(tǒng):關閉粉塵產(chǎn)生系統(tǒng)，使除塵試驗箱體內(nèi)的粉塵濃度保持穩(wěn)定，開啟除塵風機和除塵器，除塵后煙氣通過管道送回試驗箱體，除塵灰落入集塵槽中，通過管道上安裝的累計流量計記錄煙氣的循環(huán)量；
(5)測試除塵前箱體內(nèi)粉塵濃度:粉塵采樣方法根據(jù)HJ/T397-2007《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》等時間間隔采樣稱重，在試驗箱不同采樣孔采樣后取平均值作為箱體內(nèi)粉塵濃度，當箱體內(nèi)粉塵濃度趨于穩(wěn)定后記錄的濃度值作為除塵后粉塵的濃度；
(6)計算除塵器除塵效率:根據(jù)GB/T13931-2002規(guī)定方法計算除塵器的總塵除塵效率;
(7 )試驗結束后將集塵槽內(nèi)灰塵用吸塵器清理干凈，避免污染實驗室環(huán)境。
[0013]優(yōu)點及效果
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果如下:
利用本發(fā)明提供的試驗裝置和方法可在實驗室條件下系統(tǒng)研宄靜電除塵器，布袋除塵器以及顆粒層濾料除塵器等常規(guī)除塵器的除塵效率，尤其是能夠測算對不同粒徑顆粒物的分級除塵效率，解決了目前國內(nèi)對除塵器分級除塵效率尤其是對可吸入顆粒物除塵效率無正確評價方法的技術問題，彌補了現(xiàn)有除塵器性能檢測方法的不足，為現(xiàn)有除塵器的改進以及新型除塵器的研發(fā)和應用提供有利條件和科學依據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明可組合式除塵試驗裝置結構示意圖；
圖2是除塵裝置采用靜電除塵器與