CN105588777A - 同时测试固定源排放的pm2.5和可凝结颗粒物的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置及方法。现有技术中缺乏对固定源排放的烟气同时进行PM2.5和可凝结颗粒物测定的装置及方法。本发明包括烟尘采样部件、PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件，依次串连采样头、采样枪、多级撞击器、冷凝管、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶、过滤器、第三缓冲瓶、第四缓冲瓶以及采样泵形成检测管路，多级撞击器设置在所述加热室内，循环水泵、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶放置于第一冷却池内，所述第三缓冲瓶、第四缓冲瓶放置于第二冷却池内。通过对烟气成分分析来判断固定源污染排放的状态，进而为固定源的排放控制提供依据，确保固定源的排放维持在较低水平，利于环境保护。

Description

同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置及方法

技术领域

本发明涉及固定源烟气测试领域，特别的涉及一种同时测定固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置及方法。

背景技术

随着经济发展及公众环保意识提高，颗粒物排放引起的环境污染受到了高度重视。新的环境空气质量标准《GB3095-2012》已于2012年颁布并于2016年全面实施，其中明确了对颗粒物进行监测和控制。固定源是环境空气中颗粒物的重要源头。较之无组织排放源，对固定源排放的颗粒物进行捕集和控制更为有效。

固定源排放的一次颗粒物可分为可过滤颗粒物（Filterableparticulatematter，FPM）和可凝结颗粒物（Condensableparticulatematter，CPM）。在烟道温度状况下，可过滤颗粒物（FPM）是以固态或者液态形式存在，可通过撞击器或者滤膜进行捕集。其中，PM2.5是空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物。有研究表明，PM2.5是人类活动所释放污染物的主要载体，携带有大量的重金属和有机污染物，对人类健康危害极大，对其的控制不容忽视。

可凝结颗粒物（CPM）在烟道内以气态或者蒸汽态形式存在，离开烟道后在环境温度下会在数秒内降温凝结成液态或者固态。采样测量过程中，CPM可穿过传统颗粒物采样方法所使用的过滤介质，无法被捕集并测量。而据国外相关研究，以燃煤电厂为例，其排放的CPM与FPM质量浓度处于相同或相近数量级。CPM属细颗粒物，其对环境空气中可吸入颗粒物的贡献相当可观。

准确的测量是进行控制的前提。我国现有的固定源颗粒物测试国家标准（GB/T16157-1996）针对的对象是烟气中总烟尘，尚无针对PM2.5的测定方法；同时，尚无可凝结颗粒物测试的国家标准。国外有单独的PM2.5或可凝结颗粒物测试方法或标准。根据FPM及CPM的特性，本发明提出了一种同时测定固定源排放PM2.5和可凝结颗粒物的装置及相应的测试方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置及方法，为采集固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物进行有效测定，为烟气研究提供相关参数。

一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，包括烟尘采样部件、PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件，所述烟尘采样部件包括采样头、采样枪、采样泵，所述PM2.5收集部件包括加热室、多级撞击器，所述可凝结颗粒物收集部件包括冷凝管、与所述冷凝管匹配设置的循环水泵、第一冷却池、第二冷却池、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶、过滤器、第三缓冲瓶、第四缓冲瓶；依次串连所述采样头、采样枪、所述多级撞击器、冷凝管、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶、过滤器、第三缓冲瓶、第四缓冲瓶以及所述采样泵形成检测管路，所述多级撞击器设置在所述加热室内，所述循环水泵、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶放置于第一冷却池内，所述第三缓冲瓶、第四缓冲瓶放置于第二冷却池内。通过烟尘采样部件深入烟气管道内采集测试用原烟气，将采集的测试用原烟气依次通过PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件，实现PM2.5和可凝结颗粒物的数据采集，通过对烟气成分分析来判断固定源污染排放的状态，进而为固定源的排放控制提供依据，确保固定源的排放维持在较低水平，利于环境保护。采样枪通过采样头伸入烟气管道来收集测试用原烟气，并在采样枪和加热室作用下使得测试用原烟气维持在预设温度范围内实施PM2.5采集，冷凝管、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶、第三缓冲瓶依次对流出多级撞击器的烟气实施降温，使得烟气内的气体凝结成颗粒物质，并被第四缓冲瓶收集，通过测量各缓冲瓶内固体物质的成分及质量来获得烟气内可凝结颗粒的数据。

作为优选，所述采样枪为夹套式结构，包括内筒、外筒、加热部，所述内筒为石英玻璃材质，外筒为不锈钢材质，所述内筒和外筒间设置沿所述内筒轴向平行布置的温湿度测定器和毕托管。石英玻璃具有极低的热膨胀系数，高的耐温性，极好的化学稳定性，优良的电绝缘性，低而稳定的超声延迟性能，最佳的透紫外光谱性能以及透可见光及近红外光谱性能，并有着高于普通玻璃的机械性能，能有效适应采样枪内测试用原烟气高温、易反应的特性，外筒起到保护内筒、温湿度测定器以及毕托管的作用，防止采样枪因外力而损坏。温湿度测定器用于获得测试用原烟气的温度参数和湿度参数，毕托管用于测试烟气的流速，毕托管与内筒轴线平行设置，进而获得准确的烟气流量信息。

作为优选，所述多级撞击器为三级结构，沿检测管路内烟气流向布置并捕集颗粒，三级捕集颗粒的空气动力学直径范围依次为：大于等于10μm的颗粒、小于10μm且大于等于2.5μm的颗粒、小于2.5μm且大于等于1.0μm的颗粒，通过多级撞击器后的烟气流入所述冷凝管中。多级撞击器用于收集烟气的PM2.5参数，含有各种粒级固体颗粒的烟气依次通过三级撞击器，并随着各级撞击器上的网孔直径变化而被截流，测试用原烟气首先经过第一级撞击膜片，有效滤去大于等于10μm的颗粒，其次经过第二级撞击膜片，有效滤去小于10μm且大于等于2.5μm的颗粒，最后经过第三级撞击膜片，有效滤去小于2.5μm且大于等于1.0μm的颗粒，通过测定第三级撞击膜片上截流的颗粒物来获得烟气PM2.5参数，此外，通过测定第二级撞击膜片上截流的颗粒物来获得烟气PM10参数。空气动力学直径小于1.0μm的颗粒物无法被撞击器捕集，会进入后续的可凝结颗粒物收集部件。

作为优选，所述内筒和多级撞击器之间设置有连接管，从内筒中流出的测试用原烟气具有高温，使得连接管必须具有耐高温、耐腐蚀的特点，连接管的材质为聚偏氟乙烯，能有效确保高温的测试用原烟气化学成分前后一致，确保测量精确度。

作为优选，所述采样枪的加热温度范围为120℃-140℃；所述加热室的加热温度范围为120℃-140℃；所述加热室和冷凝管之间的石英玻璃管外套置有加热套，所述加热套的加热温度范围为120℃-140℃。通过设定采样枪、加热室以及加热套上的加热温度来确保测试用原烟气以预设温度通过三级撞击器，进而模拟常态烟气温度下PM2.5的含量，防止因温度变化而导致凝结物增减，进而影响测试参数准确性。

作为优选，所述第一冷却池包括一恒温组件，使得第一冷却池内的介质温度维持在29℃-31℃，所述第二冷却池包括一恒温组件，使得第二冷却池内的介质温度维持在0℃-1℃。第一冷却池和第二冷却池对烟气起到降温作用，使得烟气内气态的可凝结物质凝结成固体颗粒状，进而便于各缓冲瓶收集；第一冷却池和第二冷却池内的恒温组件设置的温度具有温差，且第一恒温组件的温度高于第二恒温组件的温度，确保通过冷凝管后的烟气逐步冷却至预设冷凝温度，有效提高可凝结颗粒物的采集效率。

作为优选，所述第一缓冲瓶和第二缓冲瓶均为空瓶，便于烟气流入并通过瓶壁与第一冷却池中的介质进行热量交换，第一缓冲瓶的进气管底端位于瓶体顶部，由于冷凝管内的烟气因降温而形成冷凝水，冷凝水会流入第一缓冲瓶并积聚在瓶底，第一缓冲瓶的进气管底端位于瓶体顶部，有效防止因进气管没入冷凝水中对烟气实施洗气的情况，通过减小烟气与冷凝水的接触来防止因某些气体溶解于冷凝水中而对测试结果产生影响，例如二氧化硫气体会随着尾气外排，当烟气在冷凝水中水洗后，二氧化硫会溶于冷凝水并形成三氧化硫，进而增加了可凝结颗粒物的重量，影响测试结果。此外，使得烟气经过冷凝管形成的可凝结颗粒物能沉积在瓶体底部，有效防止从进气管进入第一缓冲瓶的烟气吹起积聚在瓶底的可凝结颗粒物；第二缓冲瓶的进气管底端位于瓶体底部，使得进入第二缓冲瓶的烟气会从瓶体底部流经整个瓶体后再通过导管进入第三缓冲瓶，通过增加烟气与缓冲瓶瓶壁接触面积来提高热量交换效率，进而提高第一冷却池对烟气的冷却效果。

作为优选，所述第三缓冲瓶为空瓶，其进气管底端位于瓶体底部，通过增加烟气与缓冲瓶瓶壁接触面积来提高热量交换效率，进而提高第二冷却池对烟气的冷却效果，第四缓冲瓶装有变色硅胶，第四缓冲瓶的进气管底端插置在所述变色硅胶中，变色硅胶能吸附从第四缓冲瓶进气管导入的烟气内的可凝结颗粒物，以此截流烟气中的可凝结颗粒物。

作为优选，所述过滤器内设玻璃纤维滤膜或石英滤膜，且滤膜对0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%。通过过滤器截流烟气中大于0.3μm的可凝结颗粒物，通过多层拦截来准确测量烟气中的可凝结颗粒物。

使用上述装置同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：准备阶段，采样前依次使用去离子水、丙酮、正己烷润洗采样头、内筒、连接管、多级撞击器、冷凝管、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶、过滤器、第三缓冲瓶，并晾干；多级撞击器内放入恒重过的采集膜片；过滤器内内放入恒重过的滤膜；向第一冷却池倒入冷水，并设置恒温29℃-31℃；向第二冷却池放入冰水混合物，并设置恒温0℃-1℃；

步骤2：采样头选取，取下采样头，并封闭内筒，将采样枪放置于烟道内部，毕托管通过其正对烟气来流方向的正压测试口来测试烟气流速；通过温湿度测定器测试气体温湿度；结合烟气流速、温度、湿度，选择口径合适的采样头；

步骤3：采样阶段，连接整个采样装置，将采样枪置于烟道内，并使采样头正对来流方向，并启动采样泵，通过设定采样时间来采集测试用原烟气；达到设定的采样时间后，关闭采样泵，并记录采样体积，使用高纯氮吹扫冷凝管及其后的采样管路，持续30-45分钟；测试用原烟气温度为50℃-200℃。

步骤4：采样后处理，小心取下多级撞击器的各级膜片，恒重后记录各级膜片增重，其中第三极膜片增重即为采集到的PM2.5颗粒物质量；使用溶剂清洗冷凝管、第一缓冲瓶、第二缓冲瓶，收集清洗液，干燥后残存物为可凝结颗粒物的第一部分；收集过滤器中的滤膜，干燥后增重为可凝结颗粒物的第二部分；结合第一部分和第二部分重量来获得可凝结颗粒物质量。

步骤5：结果计算，结合采样体积、PM2.5颗粒物质量、可凝结颗粒物质量，获得烟气中PM2.5及可凝结颗粒物的质量浓度。

本发明的突出有益效果：通过烟尘采样部件深入烟气管道内采集测试用原烟气，将采集的测试用原烟气依次通过PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件，实现PM2.5和可凝结颗粒物的数据采集，通过对烟气成分分析来判断固定源污染排放的状态，进而为固定源的排放控制提供依据，确保固定源的排放维持在较低水平，利于环境保护。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2为装有采样头的采样枪结构示意图；

图中：1、采样头，2、采样枪，3、连接管，4、加热室，5、多级撞击器，6、加热套，7、冷凝管，8、循环水泵，9、第一缓冲瓶，10、第二缓冲瓶，11、过滤器，12、第三缓冲瓶，13、第四缓冲瓶，14、采样泵，15、第一冷却池，16、第二冷却池，17、内筒，18、外筒，19、温湿度测定器，20、毕托管。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示的一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，由烟尘采样部件、PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件组成，所述烟尘采样部件包括采样头1、采样枪2、采样泵14，所述PM2.5收集部件包括加热室4、多级撞击器5，所述可凝结颗粒物收集部件包括冷凝管7、与所述冷凝管匹配设置的循环水泵8、第一冷却池15、第二冷却池16、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10、过滤器11、第三缓冲瓶12、第四缓冲瓶15；依次串连所述采样头1、采样枪2、所述多级撞击器5、冷凝管7、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10、过滤器11、第三缓冲瓶12、第四缓冲瓶13以及所述采样泵14形成检测管路，所述多级撞击器5设置在所述加热室4内，所述循环水泵8、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10放置于第一冷却池15内，所述第三缓冲瓶12、第四缓冲瓶13放置于第二冷却池16内。采样头1安装在采样枪一端（如图2所示），采样枪的另一端通过连接管与多级撞击器5通连。

在使用时，通过以下方法实现操作：

步骤1：准备阶段，采样前依次使用去离子水、丙酮、正己烷润洗采样头1、内筒17、连接管3、多级撞击器5、冷凝管7、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10、过滤器11、第三缓冲瓶12，并晾干；多级撞击器5内放入恒重过的采集膜片；过滤器内11内放入恒重过的滤膜；向第一冷却池15倒入冷水，并设置恒温29℃-31℃；向第二冷却池16放入冰水混合物，并设置恒温0℃-1℃；在操作时，依次使用去离子水、丙酮、正己烷润洗采样头1、采样枪内筒17、连接件3、多级撞击器5、冷凝管7、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10、过滤器11、第三缓冲瓶12，去除采样部件及采样气体通道内的有机和无机杂质；

步骤2：采样头选取，取下采样头1，并封闭内筒17，将采样枪2放置于烟道内部，毕托管20通过其正对烟气来流方向的正压测试口来测试烟气流速；通过温湿度测定器19测试气体温湿度；结合烟气流速、温度、湿度，选择口径合适的采样头1；

步骤3：采样阶段，连接整个采样装置，将采样枪2置于烟道内，并使采样头1正对来流方向，并启动采样泵14，通过设定采样时间来采集测试用原烟气；达到设定的采样时间后，关闭采样泵14，并记录采样体积，使用高纯氮吹扫冷凝管7及其后的采样管路，持续30-45分钟；测试用原烟气温度为50℃-200℃；在采样过程中，观察第三缓冲瓶12和第四缓冲瓶13，若第三缓冲瓶12冷凝水过多，需进行更换，若第四缓冲瓶13内硅胶完全变色，需进行更换；

步骤4：采样后处理，小心取下多级撞击器5的各级膜片，恒重后记录各级膜片增重，其中第三极膜片增重即为采集到的PM2.5颗粒物质量；使用溶剂清洗冷凝管7、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10，收集清洗液，干燥后残存物为可凝结颗粒物的第一部分；收集过滤器11中的滤膜，干燥后增重为可凝结颗粒物的第二部分；结合第一部分和第二部分重量来获得可凝结颗粒物质量；在处理时，小心取下多级撞击器5的各级膜片，恒重后记录各级膜片增重，其中第三极膜片增重即为采集到的PM2.5颗粒物质量；依次使用去离子水、丙酮、正己烷清洗冷凝管7、第一缓冲瓶9、第二缓冲瓶10，分别收集所有清洗液，干燥后残存物为可凝结颗粒物的一部分；收集过滤器11中的滤膜，干燥后增重为可凝结颗粒物的另一部分；结合采样体积、PM2.5颗粒物质量、可凝结颗粒物质量，可计算出烟气中PM2.5及可凝结颗粒物的质量浓度；同时，如有需要，还可以对可凝结颗粒物的有机组分、无机组分进行分别分析测定；

步骤5：结果计算，结合采样体积、PM2.5颗粒物质量、可凝结颗粒物质量，获得烟气中PM2.5及可凝结颗粒物的质量浓度；可凝结颗粒物质量包括各缓冲瓶中固体重量以及过滤器上固体重量；

通过上述步骤实现固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物同步测定。

在实际操作中，与第一冷却池对应的恒温组件确保所述第一冷却池内的冷却用介质始终维持在29℃-31℃间，优选方案为维持在30℃；与第二冷却池对应的恒温组件确保所述第二冷却池内的冷却用介质始终维持在0℃-1℃，优选方案为维持在0℃；通过梯级设置第一冷却池和第二冷却池的温度，既起到逐步降低烟气温度的作用，还使得烟气内的可凝结颗粒物分批次凝结、采集，有效提高采集效率和测量准确度。

在实际操作中，取下采样头，并封闭采样枪内筒17，将采样枪2放置于烟道内部，确保毕托管20正压测试口正对来流方向，测试烟气流速；通过温湿度测定器19测试气体温湿度；结合烟气流速、温度、湿度，选择口径合适的采样头。

在实际操作中，所述采样枪2为夹套式结构，包括内筒17、外筒18、加热部，所述内筒17为石英玻璃材质，外筒18为不锈钢材质，所述内筒和外筒间设置沿所述内筒轴向平行布置的温湿度测定器19和毕托管20。

在实际操作中，所述多级撞击器5为三级结构，沿检测管路内烟气流向布置并捕集颗粒，三级捕集颗粒的空气动力学直径范围依次为：大于等于10μm的颗粒、小于10μm且大于等于2.5μm的颗粒、小于2.5μm且大于等于1.0μm的颗粒，通过多级撞击器5后的烟气流入所述冷凝管7中。所述多级撞击器内各撞击膜片的捕集颗粒参数可以根据实实际情况来调整，以满足测试需要，例如，增加捕集大直径颗粒的撞击膜片等，均应视为本发明的具体实施例。

在实际操作中，所述内筒17和多级撞击器5之间设置有连接管3，连接管3的材质为聚偏氟乙烯，还可以采用其它具有耐高温、耐腐蚀的材质，也应视为本发明的具体实施例。

在实际操作中，所述采样枪2的加热温度范围为120℃-140℃，采样枪的具体加热温度可以根据实际情况来调节，优选为130℃，以满足PM2.5采集。

在实际操作中，所述加热室4的加热温度范围为120℃-140℃，加热室通过控制器内温度来间接控制三级撞击器的工作温度，使得三级撞击器在恒温状态下捕集各粒级颗粒，加热室的具体加热温度可以根据实际情况来调节，优选为130℃，以满足PM2.5采集。

在实际操作中，所述加热室4和冷凝管7之间的石英玻璃管外套置有加热套6，所述加热套的加热温度范围为120℃-140℃，加热套的具体加热温度可以根据实际情况来调节，优选为130℃，既确保石英玻璃管与三级撞击器具有相同温度，防止因温度变化而影响烟气气固状态，还能防止石英玻璃管因内热外冷而变形损坏。

在实际操作中，所述第一冷却池15包括一恒温组件，使得第一冷却池15内的介质温度维持在29℃-31℃，第一冷却池温度优选恒定在30℃，循环水泵从第一冷却池中抽取冷却介质进入冷凝管，通过热量交换实现烟气降温。所述第二冷却池16包括一恒温组件，使得第二冷却池15内的介质温度维持在0℃-1℃，既起到烟气降温的作用，还起到冷却硅胶的作用。

在实际操作中，所述第一缓冲瓶9和第二缓冲瓶10均为空瓶，且第一缓冲瓶9的进气管底端位于瓶体顶部，第二缓冲瓶10的进气管底端位于瓶体底部；所述第三缓冲瓶12为空瓶，其进气管底端位于瓶体底部，第四缓冲瓶13装有变色硅胶，第四缓冲瓶10的进气管底端插置在所述变色硅胶中。烟气依次通过各缓冲瓶，既实现逐级降温，还使得逐级成批形成的可凝结颗粒物被各缓冲瓶收集；在实际使用中，第一缓冲瓶和第二缓冲瓶的瓶身浸没在第一冷却池中的冷却介质中，第三缓冲瓶和第四缓冲瓶的瓶身浸没在第二冷却池中的冷却介质中，确保烟气冷却效果。

在实际操作中，所述过滤器11内设玻璃纤维滤膜或石英滤膜，且滤膜对0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%，还可以选用其它满足过滤条件的滤膜，均应视为本发明的具体实施例。

最后，还需注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想出的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述装置包括烟尘采样部件、PM2.5收集部件以及可凝结颗粒物收集部件，所述烟尘采样部件包括采样头（1）、采样枪（2）、采样泵（14），所述PM2.5收集部件包括加热室（4）、多级撞击器（5），所述可凝结颗粒物收集部件包括冷凝管（7）、与所述冷凝管匹配设置的循环水泵（8）、第一冷却池（15）、第二冷却池（16）、第一缓冲瓶（9）、第二缓冲瓶（10）、过滤器（11）、第三缓冲瓶（12）、第四缓冲瓶（15）；依次串连所述采样头（1）、采样枪（2）、所述多级撞击器（5）、冷凝管（7）、第一缓冲瓶（9）、第二缓冲瓶（10）、过滤器（11）、第三缓冲瓶（12）、第四缓冲瓶（13）以及所述采样泵（14）形成检测管路，所述多级撞击器（5）设置在所述加热室（4）内，所述循环水泵（8）、第一缓冲瓶（9）、第二缓冲瓶（10）放置于第一冷却池（15）内，所述第三缓冲瓶（12）、第四缓冲瓶（13）放置于第二冷却池（16）内。

2.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述采样枪（2）为夹套式结构，包括内筒（17）、外筒（18）、加热部，所述内筒（17）为石英玻璃材质，外筒（18）为不锈钢材质，所述内筒和外筒间设置沿所述内筒轴向平行布置的温湿度测定器（19）和毕托管（20）。

3.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述多级撞击器（5）为三级结构，沿检测管路内烟气流向布置并捕集颗粒，三级捕集颗粒的空气动力学直径范围依次为：大于等于10μm的颗粒、小于10μm且大于等于2.5μm的颗粒、小于2.5μm且大于等于1.0μm的颗粒，通过多级撞击器（5）后的烟气流入所述冷凝管（7）中。

4.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述内筒（17）和多级撞击器（5）之间设置有连接管（3），连接管（3）的材质为聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述采样枪（2）的加热温度范围为120℃-140℃；所述加热室（4）的加热温度范围为120℃-140℃；所述加热室（4）和冷凝管（7）之间的石英玻璃管外套置有加热套（6），所述加热套的加热温度范围为120℃-140℃。

6.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述第一冷却池（15）包括一恒温组件，使得第一冷却池（15）内的介质温度维持在29℃-31℃，所述第二冷却池（16）包括一恒温组件，使得第二冷却池（15）内的介质温度维持在0℃-1℃。

7.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述第一缓冲瓶（9）和第二缓冲瓶（10）均为空瓶，且第一缓冲瓶（9）的进气管底端位于瓶体顶部，第二缓冲瓶（10）的进气管底端位于瓶体底部。

8.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述第三缓冲瓶（12）为空瓶，其进气管底端位于瓶体底部，第四缓冲瓶（13）装有变色硅胶，第四缓冲瓶（10）的进气管底端插置在所述变色硅胶中。

9.根据权利要求1所述的同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的装置，其特征是：所述过滤器（11）内设玻璃纤维滤膜或石英滤膜，且滤膜对0.3μm标准粒子的截留效率不低于99%。

10.一种同时测试固定源排放的PM2.5和可凝结颗粒物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：准备阶段，采样前依次使用去离子水、丙酮、正己烷润洗采样头（1）、内筒（17）、连接管（3）、多级撞击器（5）、冷凝管（7）、第一缓冲瓶（9）、第二缓冲瓶（10）、过滤器（11）、第三缓冲瓶（12），并晾干；多级撞击器（5）内放入恒重过的采集膜片；过滤器内（11）内放入恒重过的滤膜；向第一冷却池（15）倒入冷水，并设置恒温29℃-31℃；向第二冷却池（16）放入冰水混合物，并设置恒温0℃-1℃；

步骤2：采样头选取，取下采样头（1），并封闭内筒（17），将采样枪（2）放置于烟道内部，毕托管（20）通过其正对烟气来流方向的正压测试口来测试烟气流速；通过温湿度测定器（19）测试气体温湿度；结合烟气流速、温度、湿度，选择口径合适的采样头（1）；

步骤3：采样阶段，连接整个采样装置，将采样枪（2）置于烟道内，并使采样头（1）正对来流方向，并启动采样泵（14），通过设定采样时间来采集测试用原烟气；达到设定的采样时间后，关闭采样泵（14），并记录采样体积，使用高纯氮吹扫冷凝管（7）及其后的采样管路，持续30-45分钟；测试用原烟气温度为50℃-200℃；

步骤4：采样后处理，小心取下多级撞击器（5）的各级膜片，恒重后记录各级膜片增重，其中第三极膜片增重即为采集到的PM2.5颗粒物质量；使用溶剂清洗冷凝管（7）、第一缓冲瓶（9）、第二缓冲瓶（10），收集清洗液，干燥后残存物为可凝结颗粒物的第一部分；收集过滤器（11）中的滤膜，干燥后增重为可凝结颗粒物的第二部分；结合第一部分和第二部分重量来获得可凝结颗粒物质量；

步骤5：结果计算，结合采样体积、PM2.5颗粒物质量、可凝结颗粒物质量，获得烟气中PM2.5及可凝结颗粒物的质量浓度。