冶金企业炼钢车间废气排放环境合规性检测的技术参数

冶金企业炼钢车间是大气污染物的重要排放源，废气包含烟尘、二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）及二噁英、重金属等复杂成分，若排放不达标将严重影响环境与人体健康。环境合规性检测是验证排放是否符合法规的核心环节，而技术参数则是连接检测行为与合规判定的关键——从污染物浓度、排放速率到烟气状态、采样方法，每一项参数的准确获取都直接决定检测结果的有效性。本文系统拆解炼钢车间废气合规检测的核心技术参数，为企业环境管理与第三方检测提供明确技术指引。

废气污染物浓度：合规判定的核心指标

炼钢废气的浓度参数以“标准状态下干基质量浓度”（单位mg/m³）为核心，是合规判定的直接依据。其中，烟尘（颗粒物）来自原料破碎、熔融过程，检测需用滤膜称重法捕获颗粒，计算单位体积烟气中的质量，《钢铁工业大气污染物排放标准》（GB 28662-2012）规定转炉颗粒物限值为10mg/m³、电炉为20mg/m³。

SO₂源于硫化物燃烧，其浓度需折算至基准氧含量（转炉/电炉为16%）——例如实测SO₂为120mg/m³、氧含量18%，折算浓度为120×(21-16)/(21-18)=200mg/m³，需与限值100mg/m³对比。NOx由高温燃烧生成，检测总浓度（以NO₂计）并同样折算。VOCs来自有机物挥发，测总VOCs或特征组分（如苯），用GC-MS或PID分析。

需注意，浓度需修正温度、压力、湿度——若未扣除水分，实测浓度会低于干基值，可能造成“假达标”。例如烟气温度150℃、湿度10%，修正后浓度会比实测湿基浓度高约30%。

废气流量与排放速率：从浓度到总量的转化

法规中部分污染物（如SO₂）以“排放速率”（kg/h）限值呈现，速率计算需依赖“标准状态下干排气流量”（Qsn，m³/h）。流量通过流速与烟道截面积计算：圆形烟道按半径1/3、2/3处布点测动压，取平均流速；矩形烟道按面积网格布点，确保流速均匀。

标准干流量公式为Qsn=Q×(273/(273+t))×(P/101.325)×(1-φ)，其中Q是实测湿流量，t为温度（℃），P为静压（kPa），φ为含湿量（%）。排放速率G=C×Qsn/10⁶（C为干基浓度），例如浓度80mg/m³、流量10万m³/h，速率为8kg/h，需对比标准限值（如转炉SO₂限值20kg/h）。

流量误差会放大到速率——若流量测高10%，速率也会高10%，因此需保证烟道平直段（上游6倍直径、下游3倍直径），避免气流紊乱。

烟气参数：浓度折算的基础依据

浓度需折算至“标准状态、干基”，依赖温度、压力、湿度、氧含量四大参数。温度用热电偶测（±1℃），温度越高，体积越大，修正系数越小（如150℃时系数0.645）；压力用传感器测（±0.5kPa），压力越高，体积越小；湿度用冷凝法测（±2%），湿度越高，干体积越小。

氧含量是折算核心——基准氧含量转炉/电炉为16%，折算公式C折=C实×(21-O基)/(21-O实)。例如实测氧含量20%，折算系数为5，若C实为80mg/m³，C折为400mg/m³，远超限值100mg/m³，未修正会导致误判。

特征污染物：针对性检测的关键参数

二噁英来自燃烧与冷却，检测“毒性当量（TEQ，ng TEQ/m³）”，需测17种异构体，用HRGC-HRMS分析，检出限≤0.1ng TEQ/m³；重金属（铅、镉、汞）测干基浓度（μg/m³），汞用冷原子吸收法（检出限0.1μg/m³），铅镉用ICP-MS；氟化物来自萤石分解，测干基浓度（mg/m³），用离子色谱法。

特征污染物采样需专用介质：二噁英用玻璃纤维滤筒捕颗粒、XAD-2树脂吸气相；汞用金膜管吸附，确保全收集。

采样环节：参数控制决定样品代表性

采样位置需在平直段（上游6倍直径、下游3倍直径），避免弯头；采样点数量：圆形烟道直径>0.6m布4点，矩形烟道每0.5-1m²1点；采样深度：圆形烟道半径1/3、2/3处，矩形烟道高度1/3、2/3处；等速采样（采样嘴流速与烟道流速偏差±5%），否则颗粒采样会偏差——流速快则欠捕，慢则过捕。

常规采样时间15-30分钟，平行样3个；二噁英采样1-2小时，确保样品量满足分析。

在线监测系统：实时合规的技术支撑

连续排放监测系统（CEMS）需满足HJ 75-2017要求：颗粒物用激光法（检出限≤10mg/m³），SO₂/NOx用紫外差分法（检出限≤5mg/m³）；烟气参数：温度±1℃、压力±0.5kPa、湿度±2%、氧含量±0.5%。

数据有效性：每小时有效率≥75%（≥45分钟），每月≥90%；响应时间≤20分钟，零点漂移≤±2%F.S.，量程漂移≤±5%F.S.。CEMS需每周校准（零点用清洁空气、量程用标准气），并联网生态环境部门，留存实时数据。