北京雾霾治理烟气在线监测系统

    1月30日，北京市发布今年雾霾橙色预警，全市PM2.5浓度12个小时内增长近10倍。不仅是北京，整个京津冀及周边地区从11月26日夜间开始大范围出现重污染天气过程，污染范围不断扩大。

　　此次雾霾的成因是什么？与之前有何不同？地方***和相关部门采取的应急措施是否有效得力？ 12月2日，环保部针对这些问题向媒体作了解释。

　　环保部称，初步的在线来源解析表明，就整个华北区域而言，原煤燃烧和工业排放是此次重污染过程最主要的来源。而就北京而言，此次重污染过程主要以本地排放贡献为主，其中机动车排放贡献占比较大。

　　此次重污染期间，化石燃料或生物质燃烧排放的一次颗粒物增加明显，原煤散烧对近地面污染贡献，低矮面源污染对PM2.5浓度贡献。“进入冬季，由于北京及周边地区的燃煤，以及城乡结合部、农村的散烧监管不到位，加之供热锅炉等排放量的增大，这些都是重污染天气的成因。”中国环境科学研究院副院长柴发合解释说。

　　从观测数据看，与燃煤排放直接相关的有机物、硫酸盐、黑炭等物质，是PM2.5的主要组成成分，也证明了煤炭污染是导致本次华北地区大范围空气重污染的首要来源。

　　同时，机动车污染的影响也不容忽视，柴发合介绍，特别是北京等城市地区，机动车密度大，活动强度高，污染物低空排放量大，对本地PM2.5浓度贡献较大。

　　与2013年1月和2014年2月的两次重污染天气相比，此次遭遇到的气象条件更加恶劣。柴发合介绍，进入11月以来，华北地区遭遇多次强降雪天气，冰雪消融导致地面湿度接近饱和，温度降低，而中层大气同期存在***回暖情况，使得华北地区大范围处于高湿度、低风速、强逆温的***不利气象条件，污染物持续积累，从而导致本次区域性重污染过程。

　　为应对此次重污染天气，京津冀及周边地区已经有多个城市发布相应等级的预警，并启动应急预案。环境保护部也于11月27日派出10个督察组对北京、天津、河北、山东、河南五省市重点城市的重污染天气应急响应情况和大气污染源排放情况进行督察。

　　“从督查的情况来看，各级***和相关部门对此次重污染天气的应急响应是比较及时的。尽管如此，督查在此过程中还是发现了很多问题。”环境保护部华北环境保护督查中心主任刘长根表示。

　　环保部通报称，从督查结果看，机动车限行措施***扣，北京市丰台区部分渣土车未按要求停驶；石家庄市主城区重型、中型货车禁行措施没落实，执法人员对违禁车辆未进行劝返。施工和道路扬尘问题依然存在，北京市房山区窦店高端产业园紫码路沿线混凝土罐车往来频繁，扬尘污染严重。对于发现的问题，督查组均已现场提出整改意见，要求地方依法严肃查处并监督其整改到位。

　　除此之外，一些区县劣质煤散烧污染也是此次督查发现的问题之一。如北京市丰台区南苑路三营门公交站附近有一无名洗浴场燃煤小锅炉冒黑烟；新发地马家楼桥出口东有居民使用劣质煤取暖，冒烟明显等。

　　“从实施情况来看，各级***在启动、会商和采取应急措施方面都做了大量工作，但是落实到乡镇、街道时效果就是大***扣。”刘长根表示，基层的***和相关部门不能形成合力，管理的粗放和缺位都导致了空气应急预案的效果不能达到预期。

　　“只有将预定的措施执行到位，应急预案才能达到应有的作用。”中国环境科学研究院环境与健康创新基地***科学家张金良认为，从目前的情况来看，生活源的管控力度也需要进一步加大。

　　“地铁口周边露天烧烤的摊位，不仅在这种重污染天气下不应该存在，在平时也应该取缔。北京市大气污染***以及重污染天气的应急工作，还有很多可以提升的空间。”张金良表示。

“所以只有从根本上调整产业结构，化解过程产能才能***解决京津冀及周边地区的大气污染***问题。”柴发合认为，相比“治标”的临时管控措施，改变产业结构，化解过剩产能对于京津冀及周边地区的大气污染治理工作则有着“治本”的意义。

　1锅炉烟气烟尘监测的指标和流程

　　1.1监测的指标

　　烟气烟尘的监测指标有烟道气压力、烟尘速度和浓度、烟气过剩空气系数和漏风对热效应的影响等。

　　烟道气压力分为烟道静压和动压，监测时，根据监测孔位置的不同有吸入式烟道和压入式烟道，这两种情况下的烟道静压和动压一般均为负值。

　　烟尘浓度的监测一般采用重量法，等速采样，采样断面上的烟尘流速不应小于5 m/s。烟道中的烟气和烟尘的分布在实际情况下并不是理论上的均匀分布，而是会随着烟道直径的变化产生涡流现象，影响监测数据的分析。一般情况下，监测孔的位置是监测结果准确与否的重要决定因素。

锅炉中燃料燃烧过程中实际所用空气量与理论要用空气量的比值称为过剩空气系数。烟气空气过剩系数是用来衡量烟气燃烧所用的空气量是否适合，进而判断出燃料的燃烧情况，合适的空气过剩系数才能***燃料完全燃烧，把各项热损失降为最小。国标中规定燃煤锅炉的过剩空气系数为1.8，燃油燃气锅炉的过剩空气系数为1.2。过剩空气量约大，表示实际供给的空气量比燃料燃烧所需的理论空气量越大，炉膛里O2越充分，燃料燃烧就较充分。但是过剩空气系数过大，则因大量冷空气进入炉膛，炉膛温度就会下降，对燃烧反而不利;排烟损失也会增加，使锅炉热效率降低;烟气量增加，烟气携带的烟尘量也随之增加。所以，在实际运行中总希望排烟处的过剩空气系数在1.8以下，当然，由于设备状态不佳，运行水平低，实测时，过剩空气系数往往大于1.8，而且有的大得惊人。这是因为负荷低，炉排燃烧面小、大量冷空气从炉排窜入炉膛;鼓引风不匹配;再就是由锅炉尾部烟道或除尘器本身大量漏风所致。这都是不正常的，应在试验前加以消除。过剩空气系数合适说明燃料燃烧的较为完全，产生废气中的有害物质较少;系数偏低，说明燃料燃烧的不够充分，废气中CO和NOx等有害气体含量较高。