。
[0043] 进一步的，本发明通过在民用炉的进气口设置鼓风机，并在鼓风机与民用炉的进 气口的连接处设置有统计鼓风机送风量的流量计，以达到助燃及为烟气排放提供充足动力 的技术效果。此外，由于流量计的进风量监控作用，本发明可以进一步通过设定鼓风机的进 风量以达到均一燃烧参数的技术效果，进而使获得的实验数据更具有对比性。
[0044] 本实施例中，烟气采集器200通过将一端设置在第二烟道内，以实现对烟气的采 集，并将采集后的烟气送入烟气稀释器中进行稀释和降温。由于直接进入烟道而被采集的 烟气的温度和浓度均较高，烟气中高浓度颗粒物会影响采样器滤膜的捕集效果，因此需对 其进行稀释并将其温度降至环境温度，以模拟烟气排放到大气中的稀释和冷却过程，提升 后续分析结果的准确性。同时，烟气经过稀释作用后，其相对湿度也有所降低，可防止烟气 中水蒸汽在颗粒物采集器的滤膜上液化及滤膜表面物理性能变化，使颗粒物采集器保持良 好性能。
[0045] 进一步的，本发明通过将烟气稀释器300与颗粒物采集沉降室400相连，以将稀释 后的烟气送入颗粒物采集沉降室。稀释后的烟气在沉降室中沉降一段时间，以模拟烟气排 放到中的凝结、成核等过程，不改变原粒子成分谱，使烟气中气溶胶的物化行为更接近于环 境条件下的转化。设置在颗粒物采集沉降室中的颗粒物采样器500,用于将沉降一段时间 后，烟气中的颗粒物采集，以便于对采集的样品进行后续分析。
[0046] 本发明所述采样系统中，使用的烟气稀释器包括依次相连的进气口、稀释部分和 排气口，其中，所述进气口与所述烟气采集器相连，通过烟气采集器采集到的烟气经此进入 稀释部分进行稀释，所述排气口与所述颗粒物采集沉降室相连，以将稀释后的烟气送入颗 粒物采集沉降室中。具体地，所述稀释部分包括稀释通道、空气压缩机和空气过滤器，空气 压缩机用于将环境空气吸入并压缩后送入空气过滤器中进行净化，可在空气过滤器中设置 诸如活性炭层、硅胶层等过滤介质来去除环境空气中的粗颗粒物、细颗粒物以及有机物，从 而避免稀释空气中的颗粒物对烟气分析结果造成影响。通过控制空气压缩机的转速控制用 来稀释烟气的空气进气量，也可以在所述烟气稀释器中设置流量阀，通过该流量阀控制净 化后空气的进气量以及出气量，从而调节烟气的稀释倍数。可以理解的是，也可以采用现有 技术中的烟气稀释器来对采集后的烟气进行稀释。
[0047] 本发明所述采样系统中，使用的颗粒物采样器包括依次连接的切割器、采样栗以 及排气管路，所述排气管路的末端伸出所述颗粒物沉降室。其中，所述切割器为PM 2.5切割器 和/或PMiq切割器，以采集PM 2.5切割器和/或PM i。颗粒物。含有颗粒物的烟气在采样栗的 作用下，以一定的流速（恒流速）从烟气稀释器的排气口喷出后，颗粒获得一定动能，粒径 大于2.5μπι(10μπι)的粒子，粒径小于或等于2.5μπι(10μπι)的粒子，由于惯性小，将随着 气流运动，被收集在滤膜上，从而实现颗粒物的采集。分离出颗粒物的烟气经排气管路排出 颗粒物沉降室或与其他气体分析设备相连以进行其他的后续分析。可以理解的是，除了本 发明中所述的结构，诸如旋风式切割器等现有技术中其他结构的切割器也适用于本发明。
[0048] 利用本发明的颗粒物采集系统，可以对民用炉燃煤烟气中的颗粒物进行有效采 集，为此，本发明提供了利用上述采集系统进行采样的方法，该方法包括如下步骤：
[0049] 将民用炉的进气口通过流量计与鼓风机连接；将民用炉的排气口与烟道连接，并 开启鼓风机，将烟气送入烟道；将烟气米集器伸入烟道内，使其一端的米样喷嘴正对烟气气 流方向，进行烟气采集；将采集的烟气送入与其相连的烟气稀释器中进行稀释，在此烟气与 洁净的空气混合而被稀释并降温至环境温度；将稀释后的烟气送入颗粒物采集沉降室，在 沉降室中，烟气与洁净空气继续混合以模拟烟气排放到大气中的成核、冷凝、凝聚等过程， 然后烟气中的颗粒物被设置在颗粒物采集沉降室中的颗粒物采样器采集。
[0050] 本发明所述采样方法中，所述稀释后的烟气温度为50°C以下，一般与环境温度相 等或接近。可以根据稀释后的烟气温度、进入烟道的烟气温度以及烟气流量来确定烟气稀 释器中所需的稀释用洁净空气的用量。一般地，所述烟气在烟气稀释器中被稀释20-200 倍，即可使其达到所需温度。
[0051] 实施例2:
[0052] 如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，在流量计610与鼓风机600之间还设 置变频器620,通过流量计反馈的进风量信息，借助调控变频器调整鼓风机的转速，进而取 得了获得任意稳定进风量的技术效果，为分别制造具有不同参数的均一燃烧环境，提供了 有力的技术支持。此外，还能实现在同一燃烧试验中检测当设定不同进风参数时，燃煤烟气 颗粒物相应的采样对比数据的技术效果。
[0053] 实施例3 :
[0054] 如图3所示，本发明在实施例2的基础上，在鼓风机600的进气口设置有滤尘网 630 ;并在鼓风机的出气口设置有网格状气栅640。滤尘网的设置易于屏蔽掉来自空气中的 颗粒物对实验结果的干扰，网格状气栅的设置更有助于使吹入炉膛的气流更为稳定均匀。
[0055] 利用本发明的颗粒物采样系统，可以对民用炉中燃煤燃烧产生烟气中的颗粒物进 行采集并进行分析，对颗粒物的组成及排放机制进行研究具有重要意义。为了更好地说明 本发明采样系统的性能，申请人将通过以下实际测试例进行详细说明。
[0056] 1.燃煤及煤炉的选择
[0057] 燃煤选择我国使用量较大且成分有一定区别的五种燃煤，包括三种烟煤和两种无 烟煤，煤型分别为散煤和型煤。燃烧方式为明火燃烧。所用燃煤分析其灰分、挥发份及硫分 等特征，其工业分析如表1所示。
[0058] 表1燃烧用煤的工业分析（空气干燥基）
[0061] 原煤均为大块，在燃烧之前事先分成与实际使用中相近的小块，约为5-8cm，每块 的大小为70-100g。
[0062] 散煤煤炉选择市售普通煤炉（盛昌绿能生物质炊事炉CXS)作为散煤燃烧装置，型 煤煤炉选择北方地区常用的蜂窝煤炉（13孔）。
[0063] 2.民用燃煤燃烧实验
[0064] 原煤在煤炉中的燃烧需要外部热量引发，本文中使用木炭来引火。将0.5kg木炭 在煤炉中点燃后静止约10分钟，待木炭燃烧释放的黑烟用肉眼观察不到时再将事先称取 的1.0 kg原煤小块倒入煤炉中。为了防止木炭燃烧释放的污染物对测量造成的误差，在实 验准备阶段利用固定源稀释通道和动态烟雾箱系统测量了 0. 5kg木炭在煤炉中单独燃烧 时的各污染物浓度，实验结果表明木炭燃烧时释放出黑烟的阶段各污染物浓度最高，当黑 烟逐渐消失的时候各污染物浓度也慢慢降低。当木炭燃烧的黑烟用肉眼观察不到时，释放 的污染物浓度较低而且此时煤炉内温度较高利于引发原煤燃烧，因此选择此时刻加入原 煤。
[0065] 在将原煤加入至煤炉中后，立刻开始计时作为实验初始时刻。实验中取样时间为 从实验初始时刻至煤炉中原煤燃烧结束。
[0066] 实验中，烟气稀释器中用来稀释烟气的洁净空气的流量为100L/min，因此稀释比 例约为200:1 (洁净空气：烟气），该稀释比基本能代表真实燃烧的烟气在初始阶段在大气 中扩散的情况。而原煤释放的烟气在管路中的停留时间（指进入烟气稀释器前的时间）大 约为l〇s，可以保证烟气在管路中的变化很小，不会对实验造成影响。
[0067] 3.样品采集
[0068] 利用颗粒物采样器对稀释后的烟气中的颗粒物进行采集，可同时采集PM2. 5和 PM100
[0069] 4.分析结果
[0070] (I) PM1。及 PM 2.5排放因子
[0071] 在对采集有颗粒物的滤膜质量进行分析后，结合煤质量变化数据获得各煤种的 PM1。和PM2.5排放因子，结果如表2所示。从表2中可以看出，散煤形式的烟煤颗粒物排放量 大于无烟煤，而型煤形式的烟煤和无烟煤颗粒物排放量差异不明显。已有研究认为型煤相 对原煤散烧能消减烟尘排放，我们的研究证明了这一点。对比散煤和型煤的颗粒物排放因 子发现，散煤的排放因子高于型煤的排放因子。但也有研究表明，蜂窝煤的PM 2.5排放因子 相对于散煤并不低。这主要是因为燃煤颗粒物的排放不仅受煤型的影响，还受原始煤成熟 度的影响。
[0072] 表2民用燃煤颗粒物排放因子（单位：g/kg)
[0073]
[0074] 对于散煤来说，颗粒物PM1。的排放因子按照东胜地区>银川地区>大同地区>织 金地区>京西地区的