颗粒形状对全散射法测量颗粒物质量浓度的影响

夏继胜，邹 军，吴 凯，谈紫星，黄 静，黄国辉，黄玮珍，韩金克，刘小伟

(1.国家电力投资集团江西电力有限公司，江西 南昌 330096；2.南昌科晨电力试验研究有限公司，江西 南昌 330096；3.国家电投集团江西电力有限公司 景德镇发电厂，江西 景德镇 333036；4.华电湖北发电有限公司，湖北 武汉 430074 5.华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室，湖北 武汉 430074)

0 引 言

燃煤电厂颗粒物排放标准日趋严格，对燃煤颗粒物的排放及监测提出了更高的要求[1-2]，颗粒物在线监测的重要性愈加凸显。颗粒物质量浓度测量常见的在线测量方法有全散射法[3]、角散射法[4]、β射线衰减法[5]、荷电法[6]和震荡天平法[7]等；其中激光全散射法由于测量响应速度快、精确度高、重复性好、非入侵式测量、设备结构简单环境适应性好等特性备受关注[8]。

当一束平行准单色光穿过非均匀介质时，介质会对光束产生散射和吸收，穿过介质光强发生衰减，其衰减程度可以通过Lambert-Beer定律进行描述。激光全散射法则通过建立衰减比与颗粒物浓度关系实现颗粒物浓度的反演计算。针对全散射法对多分散系颗粒测量的有效性问题和光谱消光法测量颗粒粒径问题，Kourti[9]进行详细的分析讨论；蔡小舒等[10]就微粒尺寸分布测量提出了基于光全散射法的独立模式和非独立模式测量方法，试验和数值结果相符合；蔡小舒等[11]采用光全散射法对6种标准颗粒进行了粒径测试研究，结果表明消光程度I/I0=0.4～0.9更好；赵建华等[12]将光全散射法引入火灾烟雾检测，大大提高了火灾探测的可靠性和灵敏度；……