固定源废气的采样培训.pptx
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1、 固定污染源烟尘烟气的测定固定污染源烟尘烟气的测定固定源废气监测通用规范和方法固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法(GB/T16157-1996)固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)(HJ/T75-2007)固定污染源监测质量保证和质量控制技术规范(试行)(HJ/T373-2007)固定源废气监测技术规范(HJ/T397-2007)固定源废气单项测定方法固定源的定义固定源是指:将生产过程中产生的废气通过排气筒经过处理或未处理向空气中排放的污染源。如:燃煤、燃油、燃气锅炉和工业炉窑的废气排放源,电镀、石油化工、冶金、建材等行业的废气排放源等1.监测准备监测准备一、监测方案的制定一
2、、监测方案的制定 资料收集和现场调查资料收集和现场调查 制定监测方案,内容包括污染源概况,监测目的,评价标准,监测内容,监测项目,制定监测方案,内容包括污染源概况,监测目的,评价标准,监测内容,监测项目,采样位置,采样频次及采样时间,采样方法和分析测定技术,监测报告要求,质量保采样位置,采样频次及采样时间,采样方法和分析测定技术,监测报告要求,质量保证措施等。证措施等。二、监测条件的准备二、监测条件的准备仪器设备检定和校准。仪器设备检定和校准。准备器材、试剂、记录表格。准备器材、试剂、记录表格。采样孔、采样平台。采样孔、采样平台。设置监测工作电源。设置监测工作电源。被测设备运行正常,工况符合要
3、求。被测设备运行正常,工况符合要求。三、三、采样前准备工作采样前准备工作采样介质的准备(滤筒、吸收液等)采样介质的准备(滤筒、吸收液等)检查所有的测试仪器功能是否正常,干燥器中的硅胶是否失效。检查所有的测试仪器功能是否正常,干燥器中的硅胶是否失效。检查系统是否漏气,如发现漏气,应再分段检查,堵漏,直至合格。检查系统是否漏气,如发现漏气,应再分段检查,堵漏,直至合格。采样位置、采样孔、采样点1 采样位置的选择采样位置的选择 采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所,必要时应设置采采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所,必要时应设置采样平台。样平台。采样位置应优先选择在垂直管段,应避开烟道弯头采
4、样位置应优先选择在垂直管段,应避开烟道弯头、阀门和断面、阀门和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游下游方方向不小于向不小于6倍直径倍直径,和距上述部件上游方向不小于,和距上述部件上游方向不小于3倍直径倍直径处。(对处。(对于矩形管道其当量直径于矩形管道其当量直径D=2AB/(A+B)A、B为边长)为边长)测试现场空间位置有限,很难满足上述要求时,可选择比较适宜测试现场空间位置有限,很难满足上述要求时,可选择比较适宜的管段采样,但采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的的管段采样,但采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1
5、.5倍,倍,并应适当增加测点的数量和采样频次并应适当增加测点的数量和采样频次。采样断面的气流速度最好在。采样断面的气流速度最好在5m/s以上。以上。对于气态污染物,由于混合比较均匀,其采样位置可不受上述规对于气态污染物,由于混合比较均匀,其采样位置可不受上述规定限制,但应避开涡流区。定限制,但应避开涡流区。如果同时测定排气流量,采样位置仍按如果同时测定排气流量,采样位置仍按上述规定选取。上述规定选取。采样孔的开口规则采样孔的开口规则在选定的测定位置上开设采样孔,在选定的测定位置上开设采样孔,采样孔的内径应不小于采样孔的内径应不小于80mm,采样孔管长应不大于采样孔管长应不大于50mm。不使用时
6、应用盖板、管堵或管帽封闭。不使用时应用盖板、管堵或管帽封闭。(对(对圆型圆型烟道,采样孔应设在包括烟道,采样孔应设在包括各测点在内的互相垂直的直径线上。各测点在内的互相垂直的直径线上。对对矩形或方形矩形或方形烟道,烟道,采样孔应设在采样孔应设在包括各测点在内的延长线上。)包括各测点在内的延长线上。)2 2、采样点数目、采样点数目 因烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓因烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的,因此,必须按照一定原则度分布通常是不均匀的,因此,必须按照一定原则进行多点采样。根据烟道的形状、尺寸大小和流速进行多点采样。根据烟道的形状、尺寸大小和流速分布情况确定
7、。分布情况确定。(1)(1)圆形烟道圆形烟道 (2)(2)矩形矩形(或方形或方形)烟道烟道 采样点数目的设置规则HCTFE-002GB-T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法.pdf(1)圆形烟道详情见详情见GB/T16157-1996测定点数目和位置(以圆形烟道为例)测定点数目和位置(以圆形烟道为例)1)步骤:确定测孔处烟道的直径;根据直径大小确定分环数目;(查表)按每个环上确定两个测点的原则,计算整个烟道断面的测点数;计算每个测点距烟道测孔内壁的距离。即rn=直径(m)系数。(系数查表)测定点数目和位置(以圆形烟道为例)测定点数目和位置(以圆形烟道为例)2)举
8、例:有一烟道测孔处的直径为1米,试问共需几个测点?每个测点距烟道测孔内壁的距离为多少?解:根据烟道直径为1米查表,应分三个环,共需六个测点。每测点距烟道内壁的距离分别如下:1=10.044=0.044 (m)2=10.146=0.146 (m)测定点数目和位置(以圆形烟道为例)测定点数目和位置(以圆形烟道为例)3=1(D)0.297=0.297 (m)4=10.706=0.706 (m)5=10.853=0.853 (m)6=10.956=0.956 (m)现场采样时,将各测点的距离计算好以后,用卷尺量出距离,再用电工胶布缠在采样管上或用标记笔作出记号,然后将采样管伸进烟道,依次进行采样。返返
9、 回回(2)矩形烟道将烟道断面分成一定将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小数目的等面积矩形小块,各小块中心即为块,各小块中心即为采样点位置,小矩形采样点位置,小矩形数目可根据烟道断面数目可根据烟道断面面积大小确定。面积大小确定。固定源废气采样需要测定的参数排气流量、标干排气流量、流速、烟气温度、废气中水分含量、排放口压力参数(动压、静压、全压)、排放口高度等标干排气流量:温度为273K,压力为101325Pa条件下不含水分的排气量(2)直径大,温度高的烟道热电偶或电阻温度计 1 1、温度的测量、温度的测量测量位置和测点和采样测点位置一致,但一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定。(1)直径小的低
10、温的烟道长杆水银温度计球直接插入烟道中心 注意:测量时,应将温度计球部放在靠近烟道中心位置,读数时不要将温度计抽出烟道外。基本状态参数的测量基本状态参数的测量2 2、压力的测量、压力的测量 烟气的压力分为全压烟气的压力分为全压(P(Pt t)、静压、静压(P(Ps s)和动压和动压(P(Pv v)。静压静压是单位体积气体所具有的是单位体积气体所具有的势能势能,表现为气体,表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力。管道内气体的压力在各个方向上作用于器壁的压力。管道内气体的压力比大气压力大时,静压为正。比大气压力大时,静压为正。动压动压是单位体积气体具有的是单位体积气体具有的动能动能,是使气体流动,
11、是使气体流动的压力。的压力。全压全压是气体在管道中流动具有的总能量。在管道是气体在管道中流动具有的总能量。在管道中任意一点上:中任意一点上:P Pt t=P=Ps s+P+Pv v,所以只要测出三项中任,所以只要测出三项中任意两项,即可求出第三项。全压和静压都有正负。测意两项,即可求出第三项。全压和静压都有正负。测量烟气压力常用量烟气压力常用测压管测压管和和压力计压力计。测压管测压管标准皮托管标准皮托管它是一根弯成90的双层同心圆管,其开口端与内管相通,用来测量全压;在靠近管头的外管壁上开有一圈小孔,用来测量静压。标准皮托管具有较高的测量精度,其校正系数近似等于1,但测孔很小,如果烟气中烟尘浓
12、度大,易被堵塞,因此只适用于含尘量少的烟气。测压管测压管S形皮托管由两根相同的金属管并联组成,测量端有两个大小相等、方向相反的开口,测量烟气压力时,一个开口面向气流,接受气流的全压,另一个开口背向气流,接受气流的静压。由于气体绕流的影响,测得的静压比实际值小,因此,在使用前必须用标准皮托管进行校正。因开口较大,适用于测烟尘含量较高的烟气。压力计压力计U形压力计是一个内装工作液体的U形玻璃管。常用的工作液体有水、乙醇、汞,视被测压力范围选用。使用时,将两端或一端与测压系统连接,测得压力(P)用下式计算:P=gh式中:工作液体的密度(kg/m3)g重力加速度(m/s2);h两液面高度差(m)。压力
13、计压力计倾斜式微压计由一截面积较大的容器和一截面积很小的玻璃管组成,内装工作溶液,玻璃管上的刻度表示压力读数。测压时,将微压计容器开口与测压系统中压力较高的一端相连,斜管与压力较低的一端相连,作用在两个液面上的压力差使液柱沿斜管上升,可计算得到压力(P)倾斜式微压计倾斜式微压计动压和静压测量方法静压测定原理图:静压测定原理图:动压测定原理图:动压测定原理图:3 3、流速和流量的计算、流速和流量的计算 在测出烟气的温度、压力等参数后,按下式计在测出烟气的温度、压力等参数后,按下式计算各测点的烟气流速算各测点的烟气流速(v vs s):3 3、流速和流量的计算、流速和流量的计算排气流速的计算具体原
14、理详解:HJT397-2007固定源废气监测技术规范P14(四)含湿量的测定(四)含湿量的测定 烟气中的水蒸气含量较多,变化范围较大,为烟气中的水蒸气含量较多,变化范围较大,为便于比较,监测方法规定便于比较,监测方法规定以除去水蒸气后标准状以除去水蒸气后标准状态下的干烟气态下的干烟气为基准表示烟气中的有害物质的测为基准表示烟气中的有害物质的测定结果。定结果。含湿量测定方法:含湿量测定方法:1.1.重量法重量法 2.2.冷凝法冷凝法 3.3.干湿球温度计法。干湿球温度计法。干湿球温度计法干湿球温度计法烟气以一定流速通过干湿球温度计,根据干湿球温度计读数及有关压力计算烟气含湿量。烟尘烟尘/颗粒物采
15、样颗粒物采样返返 回回 烟尘烟尘烟尘烟尘/颗粒物采样颗粒物采样颗粒物采样颗粒物采样 原理:将烟尘采样管由采样孔插入烟道中,使采样嘴原理:将烟尘采样管由采样孔插入烟道中,使采样嘴置于测点上,正对气流,按颗粒物等速采样原理,抽取置于测点上,正对气流,按颗粒物等速采样原理,抽取一定量的含尘气体。根据采样管滤筒上所捕集到的颗粒一定量的含尘气体。根据采样管滤筒上所捕集到的颗粒物量和同时抽取的气体量,计算出排气中颗粒物浓度。物量和同时抽取的气体量,计算出排气中颗粒物浓度。采样原则:采样原则:等速采样等速采样(即即烟气进入采样嘴的速度烟气进入采样嘴的速度应与应与采样点烟气流速采样点烟气流速相等相等)等速采样
16、的原因:颗粒物具有一定的质量,在烟道中由于本身运动等速采样的原因:颗粒物具有一定的质量,在烟道中由于本身运动的惯性作用,不能完全随气流改变方向,为了从烟道中取得有代表的惯性作用,不能完全随气流改变方向,为了从烟道中取得有代表性的烟尘样品,需等速采样,即气体进入采样嘴的速度应与采样点性的烟尘样品,需等速采样,即气体进入采样嘴的速度应与采样点的烟气速度相等,其相对误差应在的烟气速度相等,其相对误差应在10%10%以内。气体进入采样嘴的速度以内。气体进入采样嘴的速度大于或小于采大于或小于采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差。样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差。原因分析:当当采样速度大于采样点的烟
17、气流速采样速度大于采样点的烟气流速时时 (VnVsVnVs),由于气),由于气体分子的惯性小,容易改变方向,而尘粒惯性大,不容易改变方体分子的惯性小,容易改变方向,而尘粒惯性大,不容易改变方向,所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴,而其中的尘向,所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴,而其中的尘粒按原方向前进,不进入采样嘴,从而导致测量结果偏低;粒按原方向前进,不进入采样嘴,从而导致测量结果偏低;当当采样速度小于采样点的烟气流速采样速度小于采样点的烟气流速时(时(VnVsVnVs),),情况正好情况正好相反,使测定结果偏高;相反,使测定结果偏高;只有只有Vn=VsVn=Vs时,气体和烟尘
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