煙塵煙氣性質的測定

1、煙塵煙氣的測定煙塵煙氣的測定一、采樣位置和測定點的確定二、煙氣溫度的測定三、煙氣壓力的測定 四、煙氣含濕量的測定 五、煙氣流速流量的計算 六、煙塵濃度和排放量的測定七、煙氣濃度和排放量的測定 污染源污染源固定源流動源有組織排放源： 煙道、煙囪、排氣孔等無組織排放源：車間、工棚汽車等交通運輸工具污染物：固態(tài)粉塵和煙塵; 氣態(tài)和氣溶膠態(tài)惡臭（氨氣、三甲胺、CS2、H2S、硫醇、 硫醚、二硫化甲基、苯乙烯（一）監(jiān)測目的和要求（一）監(jiān)測目的和要求 監(jiān)測目的監(jiān)測目的: a.檢查污染源排放廢氣中的有害物質是檢查污染源排放廢氣中的有害物質是否符合排放標準的要求；否符合排放標準的要求； b.評價凈化裝置性能和

2、運行情況及污染評價凈化裝置性能和運行情況及污染防治措施的效果；防治措施的效果； c.為大氣質量管理與評價提供依據。為大氣質量管理與評價提供依據。一、固定污染源排氣監(jiān)測一、固定污染源排氣監(jiān)測 要求：要求：對有組織排放污染源監(jiān)測：對有組織排放污染源監(jiān)測： a. a. 生產設備處于正常運轉狀態(tài)下；生產設備處于正常運轉狀態(tài)下； b. b.對因生產過程而引起排放情況變化的污對因生產過程而引起排放情況變化的污染源，應根據其變化的特點和周期進行系統(tǒng)監(jiān)測。染源，應根據其變化的特點和周期進行系統(tǒng)監(jiān)測。對無組織排放污染源監(jiān)測：對無組織排放污染源監(jiān)測： 在監(jiān)控點采集空氣樣品，捕捉污染物的在監(jiān)控點采集空氣樣品，捕捉污

3、染物的最高最高濃度濃度。（二）采樣點的布設（二）采樣點的布設1 1、采樣位置、采樣位置 采樣位置應選在氣流分布均勻穩(wěn)定的采樣位置應選在氣流分布均勻穩(wěn)定的平直管段平直管段上，上，避開阻力構件避開阻力構件（彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產（彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產生渦流），生渦流），優(yōu)先選擇垂直管道優(yōu)先選擇垂直管道。 原則：應在阻力構件下游方向大于原則：應在阻力構件下游方向大于6 6倍管道直徑倍管道直徑處或上游方向大于處或上游方向大于3 3倍管道直徑處。最少不少于倍管道直徑處。最少不少于1.5D1.5D，增加監(jiān)測點增加監(jiān)測點, ,采樣斷面氣流流速采樣斷面氣流流速 V 5 m/ S V 5

4、m/ S 采樣孔位置采樣孔位置 垂直的正壓管段，即垂直管段三七開，上部0.3，下部0.7。為何選擇垂直的正壓管段？為了取得有代表性的樣品。避免閥門、彎頭、變徑管等產生局部阻力的影響，否則會因塵粒在煙道在受重力作用較大的顆粒偏離流線向下運動，使煙道中的粉塵分布不均。 選擇正壓管段便于抽氣采樣。 返返 回回2 2、采樣點數目、采樣點數目 因煙道內同一斷面上各點的氣流速度和煙塵濃因煙道內同一斷面上各點的氣流速度和煙塵濃度分布通常是不均勻的，因此，必須按照一定原則度分布通常是不均勻的，因此，必須按照一定原則進行多點采樣。根據煙道的形狀、尺寸大小和流速進行多點采樣。根據煙道的形狀、尺寸大小和流速分布情況

5、確定。分布情況確定。 (1) (1)圓形煙道圓形煙道 (2) (2) 矩形矩形( (或方形或方形) )煙道煙道 （1）圓形煙道不同直徑圓形煙不同直徑圓形煙道的等面積環(huán)數、道的等面積環(huán)數、采樣點數及采樣采樣點數及采樣點距離煙道內壁點距離煙道內壁的距離，見的距離，見74頁頁表表2-5。測定點數目和位置（以圓形煙道為例）測定點數目和位置（以圓形煙道為例） 1）步驟： 確定測孔處煙道的直徑； 根據直徑大小確定分環(huán)數目；（查表） 按每個環(huán)上確定兩個測點的原則，計算整個煙道斷面的測點數； 計算每個測點距煙道測孔內壁的距離。即rn=直徑（m）系數。（系數查表） 圓形煙道采樣孔：圓形煙道采樣孔：圓形煙道斷面分

6、環(huán)：圓形煙道斷面分環(huán)：圓形煙道采樣點：圓形煙道采樣點：測定點數目和位置（以圓形煙道為例）測定點數目和位置（以圓形煙道為例） 2）舉例： 有一煙道測孔處的直徑為1米，試問共需幾個測點？每個測點距煙道測孔內壁的距離為多少？ 解：根據煙道直徑為1米查表，應分三個環(huán)，共需六個測點。每測點距煙道內壁的距離分別如下： 1=10.044=0.044 (m) 2=10.146=0.146 (m)測定點數目和位置（以圓形煙道為例）測定點數目和位置（以圓形煙道為例） 3=10.297=0.297 (m) 4=10.706=0.706 (m) 5=10.853=0.853 (m) 6=10.956=0.956 (m

7、) 現場采樣時，將各測點的距離計算好以后，用卷尺量出距離，再用電工膠布纏在采樣管上，作出記號，然后將采樣管伸進煙道，依次進行采樣。 返返 回回（2）矩形煙道將煙道斷面分成一定將煙道斷面分成一定數目的等面積矩形小數目的等面積矩形小塊，各小塊中心即為塊，各小塊中心即為采樣點位置，小矩形采樣點位置，小矩形數目可根據煙道斷面數目可根據煙道斷面面積大小確定。見面積大小確定。見74頁表頁表2-6。（2）直徑大，溫度高的煙道熱電偶測溫毫伏計測差不同溫度，選用不同材料的熱電偶1 1、溫度的測量、溫度的測量（1）直徑小的低溫的煙道長桿水銀溫度計球直接插入煙道中心 注意：測量時，應將溫度計球部放在靠近煙道中心位置

8、，讀數時不要將溫度計抽出煙道外。 （三）基本狀態(tài)參數的測量（三）基本狀態(tài)參數的測量 煙溫測定煙溫測定1 1：打開測孔：打開測孔 煙溫測定煙溫測定2 2：插入探頭：插入探頭 煙溫測定煙溫測定3 3：讀數：讀數返返 回回2 2、壓力的測量、壓力的測量 煙氣的壓力分為全壓煙氣的壓力分為全壓(P(Pt t) )、靜壓、靜壓(P(Ps s) )和動壓和動壓(P(Pv v) )。 靜壓靜壓是單位體積氣體所具有的是單位體積氣體所具有的勢能勢能，表現為氣體，表現為氣體在各個方向上作用于器壁的壓力。管道內氣體的壓力在各個方向上作用于器壁的壓力。管道內氣體的壓力比大氣壓力大時，靜壓為正。比大氣壓力大時，靜壓為正。

9、 動壓動壓是單位體積氣體具有的是單位體積氣體具有的動能動能，是使氣體流動，是使氣體流動的壓力。的壓力。 全壓全壓是氣體在管道中流動具有的總能量。在管道是氣體在管道中流動具有的總能量。在管道中任意一點上：中任意一點上：P Pt t =P =Ps s + P + Pv v，所以只要測出三項中任，所以只要測出三項中任意兩項，即可求出第三項。全壓和靜壓都有正負。測意兩項，即可求出第三項。全壓和靜壓都有正負。測量煙氣壓力常用量煙氣壓力常用測壓管測壓管和和壓力計壓力計。測壓管測壓管 標準皮托管標準皮托管 它是一根彎成90的雙層同心圓管，其開口端與內管相通，用來測量全壓；在靠近管頭的外管壁上開有一圈小孔，用

10、來測量靜壓。 標準皮托管具有較高的測量精度，其校正系數近似等于1，但測孔很小，如果煙氣中煙塵濃度大，易被堵塞，因此只適用于含塵量少的煙氣。標準皮托管測壓管測壓管 S形皮托管 由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測量端有兩個大小相等、方向相反的開口，測量煙氣壓力時，一個開口面向氣流，接受氣流的全壓，另一個開口背向氣流，接受氣流的靜壓。由于氣體繞流的影響，測得的靜壓比實際值小，因此，在使用前必須用標準皮托管進行校正。 因開口較大，適用于測煙塵含量較高的煙氣。S形皮托管壓力計壓力計 U 形壓力計 是一個內裝工作液體的U 形玻璃管。常用的工作液體有水、乙醇、汞，視被測壓力范圍選用。使用時，將兩端或一端與測壓系

11、統(tǒng)連接，測得壓力（P）用下式計算：P=gh 式中：工作液體的密度（kg/m3） g重力加速度（m/s2）； h兩液面高度差（m）。壓力計壓力計 傾斜式微壓計 由一截面積較大的容器和一截面積很小的玻璃管組成，內裝工作溶液，玻璃管上的刻度表示壓力讀數。測壓時，將微壓計容器開口與測壓系統(tǒng)中壓力較高的一端相連，斜管與壓力較低的一端相連，作用在兩個液面上的壓力差使液柱沿斜管上升，可計算得到壓力（P）傾斜式微壓計傾斜式微壓計動壓和靜壓測量方法靜壓測定原理圖：靜壓測定原理圖：動壓測定原理圖：動壓測定原理圖：動壓測定：動壓測定：返返 回回3 3、流速和流量的計算、流速和流量的計算 在測出煙氣的溫度、壓力等參數

12、后，按下式計在測出煙氣的溫度、壓力等參數后，按下式計算各測點的煙氣流速算各測點的煙氣流速( (v vs s) )： 3 3、流速和流量的計算、流速和流量的計算（四）含濕量的測定（四）含濕量的測定 煙氣中的水蒸氣含量較多，變化范圍較大，煙氣中的水蒸氣含量較多，變化范圍較大，為便于比較，監(jiān)測方法規(guī)定以除去水蒸氣后標準為便于比較，監(jiān)測方法規(guī)定以除去水蒸氣后標準狀態(tài)下的干煙氣為基準表示煙氣中的有害物質的狀態(tài)下的干煙氣為基準表示煙氣中的有害物質的測定結果。測定結果。 含濕量測定方法：含濕量測定方法： 1. 1.重量法重量法 2. 2.冷凝法冷凝法 3. 3.干濕球溫度計法。干濕球溫度計法。干濕球溫度計法

13、干濕球溫度計法 煙氣以一定流速通過干濕球溫度計，根據干濕球溫度計讀數及有關壓力計算煙氣含濕量。 干濕球法測定含濕量干濕球法測定含濕量1 1、連接儀器、連接儀器干濕球法測定含濕量干濕球法測定含濕量2 2、讀數、讀數 干濕球溫度計讀數干濕球溫度計讀數 負壓表讀數負壓表讀數 返返 回回五、煙塵濃度和排放量的測定五、煙塵濃度和排放量的測定1原理：等速采樣2采樣系統(tǒng)3采樣過程4計算返返 回回（五）煙塵濃度的測定（五）煙塵濃度的測定1 1、原理、原理 抽取一定體積煙氣通過已知重量的捕塵裝置，抽取一定體積煙氣通過已知重量的捕塵裝置，根據捕塵裝置采樣前后的重量差和采樣體積，計算排根據捕塵裝置采樣前后的重量差和

14、采樣體積，計算排氣中煙塵濃度。氣中煙塵濃度。 測定排氣煙塵濃度必須采用測定排氣煙塵濃度必須采用等速采樣法等速采樣法，即，即煙氣煙氣進入采樣嘴的速度進入采樣嘴的速度應與應與采樣點煙氣流速采樣點煙氣流速相等。采氣流相等。采氣流速大于或小于采樣點煙氣流速都將造成測定誤差。速大于或小于采樣點煙氣流速都將造成測定誤差。 （為什么要等速采樣呢？）（為什么要等速采樣呢？） 當采樣速度大于采樣點的煙氣流速時當采樣速度大于采樣點的煙氣流速時 （VnVsVnVs），），由于氣體分子的慣性小，容易改變方向，而塵粒慣性由于氣體分子的慣性小，容易改變方向，而塵粒慣性大，不容易改變方向，所以采樣嘴邊緣以外的部分氣大，不容

15、易改變方向，所以采樣嘴邊緣以外的部分氣流被抽入采樣嘴，而其中的塵粒按原方向前進，不進流被抽入采樣嘴，而其中的塵粒按原方向前進，不進入采樣嘴，從而導致測量結果偏低；入采樣嘴，從而導致測量結果偏低； 當采樣速度小于采樣點的煙氣流速時（當采樣速度小于采樣點的煙氣流速時（VnVsVnVs），）， 情況正好相反，使測定結果偏高；情況正好相反，使測定結果偏高； 只有只有Vn=VsVn=Vs時，氣體和煙塵才會按照它們在采樣點時，氣體和煙塵才會按照它們在采樣點的實際比例進入采樣嘴，采集的煙氣樣品中煙塵濃度的實際比例進入采樣嘴，采集的煙氣樣品中煙塵濃度才與煙氣實際濃度相同。才與煙氣實際濃度相同。 2 2、采樣類

16、型、采樣類型 移動采樣：用一個捕集器在已確定的采樣點上移動采樣：用一個捕集器在已確定的采樣點上移動采樣，移動采樣，各點采樣時間相同各點采樣時間相同，計算出，計算出斷面上煙塵斷面上煙塵的平均濃度的平均濃度。這是目前普遍采用的方法。這是目前普遍采用的方法。 定點采樣：為了解煙道內煙塵的分布狀況和確定點采樣：為了解煙道內煙塵的分布狀況和確定煙塵的平均濃度，分別在斷面上每個采樣點采樣，定煙塵的平均濃度，分別在斷面上每個采樣點采樣，即即每個采樣點采集一個樣品每個采樣點采集一個樣品。 間斷采樣：適用于有周期性變化的排放源，即間斷采樣：適用于有周期性變化的排放源，即根據工況變化情況，分時段采樣，求出時間加權

17、平根據工況變化情況，分時段采樣，求出時間加權平均濃度。均濃度。 移動采樣示意圖：移動采樣示意圖：3 3、等速采樣方法、等速采樣方法 (1)(1)預測流速（或普通采樣管）法：預測流速（或普通采樣管）法： 該方法在采樣前先測出采樣點的煙氣該方法在采樣前先測出采樣點的煙氣溫度溫度、壓壓力力、含濕量含濕量，計算出流速計算出流速，再結合，再結合采樣嘴直徑采樣嘴直徑計算計算出等速采樣條件下各采樣點的出等速采樣條件下各采樣點的采樣流量采樣流量。采樣時，。采樣時，通過調節(jié)流量調節(jié)閥按照計算出的流量采樣。通過調節(jié)流量調節(jié)閥按照計算出的流量采樣。 由于預測流速法測定煙氣流速與采樣不是同時由于預測流速法測定煙氣流速

18、與采樣不是同時進行，故僅適用煙氣流速比較穩(wěn)定的污染源。進行，故僅適用煙氣流速比較穩(wěn)定的污染源。 預測流速法采樣裝置：預測流速法采樣裝置：預測流速法煙塵采樣裝置預測流速法煙塵采樣裝置（2 2） 皮托管平行測速采樣法：皮托管平行測速采樣法： 該方法將該方法將采樣管、采樣管、S S型皮托管和熱電偶溫度計固定型皮托管和熱電偶溫度計固定在一起插入同一采樣點在一起插入同一采樣點，根據預先測得的煙氣靜壓、，根據預先測得的煙氣靜壓、含濕量和當時測得的動壓、溫度等參數，結合選用的含濕量和當時測得的動壓、溫度等參數，結合選用的采樣嘴直徑，由編有程序的計算器及時算出等速采樣采樣嘴直徑，由編有程序的計算器及時算出等速

19、采樣流量，迅速調節(jié)轉子流量計至所要求的讀數。流量，迅速調節(jié)轉子流量計至所要求的讀數。 此法與預測流速采樣法不同之處在于測定流量和此法與預測流速采樣法不同之處在于測定流量和采樣幾乎同時進行，適用于工況易發(fā)生變化的煙氣。采樣幾乎同時進行，適用于工況易發(fā)生變化的煙氣。 采樣頭采樣頭 常見的采樣管有超細玻璃纖維濾筒采樣管和剛玉常見的采樣管有超細玻璃纖維濾筒采樣管和剛玉濾筒采樣管。它們由采樣嘴、濾筒夾及濾筒、連接管濾筒采樣管。它們由采樣嘴、濾筒夾及濾筒、連接管組成。組成。 超細玻璃纖維濾筒適用于超細玻璃纖維濾筒適用于500500以下的煙氣。剛以下的煙氣。剛玉濾筒由剛玉砂等燒結制成，適用于玉濾筒由剛玉砂等

20、燒結制成，適用于10001000以下的煙以下的煙氣。這兩種濾筒對氣。這兩種濾筒對0.5m0.5m以上的煙塵捕集效率都在以上的煙塵捕集效率都在99.9%99.9%以上。以上。 玻璃纖維濾筒采樣管濾筒濾筒剛玉濾筒采樣管剛玉濾筒采樣管超細玻璃纖維濾筒適用于500以下的煙氣。剛玉濾筒采樣管適用于1000以下的煙氣。對于0.5um煙塵，捕集效率都在99.9%以上6.2 6.2 采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng) 塵粒采樣系統(tǒng)由采樣管、濾筒、流量測量裝置和抽氣泵等組成。 其中普通型采樣管由采樣嘴、濾筒夾和連接管構成。返返 回回6.36.3采樣過程采樣過程采樣前： 濾筒恒重 ； 連接系統(tǒng)，檢漏； 預測流速。采樣：移動采樣。采

21、樣后：濾筒恒重 。濾筒恒重：濾筒恒重： 煙塵采樣：煙塵采樣：返返 回回4 4、煙塵濃度計算、煙塵濃度計算 (1) (1) 計算出采樣濾筒采樣前后重量之差計算出采樣濾筒采樣前后重量之差G G（煙（煙塵重量）。塵重量）。 (2) (2) 計算出標準狀況下的采樣體積計算出標準狀況下的采樣體積 (3) (3) 煙塵濃度計算：根據采樣類型不同，用不煙塵濃度計算：根據采樣類型不同，用不 同的公式計算。同的公式計算。煙氣樣品的采集 由于氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質分子在煙道內分布比較均勻，不需要多點采樣，只要在靠近煙道中心的任何一點都可采集到具有代表性的氣樣。同時，氣體分子質量極小，可不考慮慣性作用，故也不需要等速采樣 煙氣組分的測定煙氣組分的測定組分：組分：N N、O O、COCO2 2、水蒸氣、水蒸氣 目的：考察燃料燃燒情況和提供煙氣氣體常數的數目的：考察燃料燃燒情況和提供煙氣氣體常數的數據據有害組分：有害組分：COCO、NOxNOx、硫化物、硫化物、H H2 2S S1 1、樣品的采集、樣品的采集 吸收采樣