预测流速法在炼厂高温高压烟道烟尘浓度采样分析中的应用与探讨

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【整理版】烟尘测试中烟气流速计算公式的讨论3

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CEMS 计算公式:1、烟气流速 m/sV=Kv ×Kp ×Sqr2ΔP/ρΔP =P d -P s=ρ(T s 、P s)・V 2/2ρ=ρ1×(P s+Ba )/Ba ×273/(Ts+273)V=Kv ×Kp ×Sqrt 2×ρ1×(Ts +273)/273×10325/(Ps +Ba ) ×ΔP其中Kv =1.414,ρ1=1.34kg/m3 V---m/s ,测定断面的气平均流速; Kv --- , 速度场系数;Kp ---, 皮托管系数; Pd ---Pa ,烟气动压; Ba ---Pa , 当地大气压;ρ---kg/m 3,湿排气密度;Ps ---Pa ,烟气静压; Ts ---℃, 烟气温度;ΔP :压差 ρ:烟气流体密度2、过量空气系数 22121Xo -=α2Xo --%,烟气中氧的体积百分比;3、折算浓度 mg/m 3sC C αα⨯=' C ---m g/m 3,折算成过量空气系数为α时的排放浓度;'C ---m g/m 3,标准状态下干烟气的排放浓度;α---在测点实测的过量空气系数;s α---有关排放标准中规定的过量空气系数;实测锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度按下表规定的系数折算。

锅炉类型折算项目过量空气系数 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度α=1.7 烟尘、二氧化硫排放浓度α=1.8 燃油、燃气锅炉 烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度 α=1.24、烟气流量Q= A ×V ×)(SW sX T Ps Ba -+∙+1273273101325 Xsw ---%,排气中水分含量体积百分比;1.1.1 烟气流量的计算ss V F Q ⨯⨯=3600 (式4-1)式中:s Q -湿烟气排放量,m 3/h ;F -测定断面面积,m 2;s V -测定断面的平均烟气流速,m/s 。

烟气流量及含尘浓度的测定

烟气流量及含尘浓度的测定

烟气流量及含尘浓度的测定一、测试的意义和项目大气污染的主要来源是工业污染源排出的废气,其中烟气造成的危害极为严重。

因此,烟气含尘测试是大气污染源监测的主要内容之一。

测定烟气的流量和含尘浓度对于评价烟气排放的环境影响,检验除尘装置的功效有重要意义。

测试项目如下:(1)除尘设备处理烟气量(2)烟气温度、压力、含湿量等参数和烟气流速流量(3)测试除尘设备运行时烟气的排放浓度二、测试原理(一)采样位置的选择正确的选择采样位置和确定采样点数目并符合测试要求是非常重要的。

采样位置应选取气流平稳的管段,距弯头、变径管等其他干扰源,下游方向大于6 倍当量直径,上游方向大于3倍当量直径。

选择时应优先考虑垂直管段,当位置有限不能满足上述要求时,可根据实际情况选取相对比较适宜的管段做为采样位置。

下面说明不同形状烟道采样点的布置。

1、圆形烟道:在选定的测试断面上,设置相互垂直的两个采样孔,再把烟道分成一定数量的同心等面积圆环,通过采样孔沿该断面的直径方向,在每个等面积圆环上各取两个点作为采样点,如图1所示。

采样点数按表1确定。

图1圆形烟道采样点(此图依照5环一测点共10点设计)表1圆形烟道等面积圆环和采样点数各采样点距烟道中心的距离按式(1)计算:(1)式中:R.——采样点距烟道中心的距离,m;R-—-烟道半径,m;i——自烟道中心算起的采样点顺序号;n——划分环数。

为了方便起见,采样点的位置可用采样点距烟道的内壁距离表示。

采样孔入口端至各采样点烟道直径倍数见表2表2采样点距烟道内壁的烟道直径倍数2、矩形烟道将烟道断面分成若干个等面积小矩形,使小矩形相邻两边之比接近于1,每个小矩形中心即为采样点(见图2)。

采样点数见表3图2矩形烟道采样点位置(N,n分别为采样点排数和列数)表3矩形烟道采样点数(二)烟气状态参数的测定烟气状态参数包括压力、温度、相对湿度和密度。

1、压力测量烟气压力:多功能取样管测端有测量压力的相反开口,如图3所示,测定时将多功能取样管与测试仪器用橡皮管连好,一个开口面向气流,测得全压; 另一个背向气流,测得静压;两者之差便是动压。

连续自动监测(烟气烟尘)问答题-简答题-操作题汇总

连续自动监测(烟气烟尘)问答题-简答题-操作题汇总

连续自动监测(烟尘烟气)问答题-简答题-操作题一、问答题1.环境监测质量保证的意义?答:环境监测对象成分复杂,时间、空间量级上分布广泛,且随机多变,不易准确测量。

特别是在定。

以便做地2答量计法法3答:范围1:零浓度至测定的最大颗粒物浓度的50%;范围2:测定的最大颗粒物浓度的25%至75%;范围3:测定的最大颗粒物浓度的50%至100%。

必须将参比方法结果的单位向颗粒物CEMS的测量条件(如:mg/m3,实际体积)下转换。

4.请解释污染物折算浓度、标况浓度的含义?答:标准状态下的干烟气是指在温度为273K,压力为101325Pa条件下不含水汽的烟气。

污染物折算浓度是指按照实测的过量空气系数,将标准状态下干烟气中污染物浓度折算成标准过量空气系数下的浓度。

5.简述颗粒物CEMS现场安装需要注意的几个问题要点。

答:要点:1、零点满点是否可以调整到要求的范围2、对中、对焦是否满足要求3、烟囱直径烟道直径是否与所选仪器的光程要求相适应4、测量区设置是否合适二、第一个采点采样完毕后,按预先在采样管上作出的标识符在水平的方向平行移动至第二个测点,使采样嘴对准气流方向,仪器自动恢复采样程序。

三、采样结束后,迅速从烟道中取出采样管,正置后,再关闭抽气泵。

用镊子将滤筒取出,轻轻敲打弯管,并且用细毛刷将附着在前弯管内的尘粒刷至滤筒中,将滤筒用纸包好,放入专用盒中保存。

每次采样,至少采取三个样品,取平均值。

四、数据存储操作和打印。

五、取样及称量:按照操作规范,用镊子将滤筒从专用盒子中取出,在105℃烘箱内烘烤1H,取出置于干燥剂中,冷却至与室温。

用万分之一天平称量,计算采样后的滤筒重量之差值,即为采取的烟尘量。

9、烟气参数监测子系统的检测项目有哪些?其作用是什么?答:烟气参数、温度、压力(包括静压和动压)、湿度、氧含量等。

其作用是测量标准状态下的干烟气流量,以便计算排污总量。

根据烟气流速和管道截面积可以求得烟气实际流量,乘以烟尘、气态污染物浓度,可求得其排放率和积累排放量。

烟尘烟气连续自动监测系统复习考试题大题题库:简答、操作题整理

烟尘烟气连续自动监测系统复习考试题大题题库:简答、操作题整理

简答题:1、什么是完全抽取法?它有何优点?答:完全抽取法是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中指取出来,经过伴热传输,使烟气在传输中不发生冷凝,烟气传输到烟气分析机拒后进行除尘、除湿等处理,然后进入分析仪进行分析检测。

完全抽取法也叫直接抽取法。

其优点是:①干基测量,可以直接测得干烟气中污染物含量;②由于烟尘和水蒸汽已经从样品中去除,所以分析仪的测量精度高。

其缺点是:①样品气体需要伴热,保温传送(温度保持在140-160°C之间);②样品气体需要降温、除水等预处理;③在高硫分场合有酸冷凝的可能,采样和预处理部件需要防腐蚀;④采样流量较大(一般>2L/min),过滤器易堵塞,需要定期进行反吹。

第一章2、固定污染源连续监测的采样方式主要有哪些?答:采样方式分为抽取采样法和直接测量法两种。

抽取采样法又分为直接抽取法和采样稀释法;直接测量法又分为内置式测量和外置式测量。

3、直接抽取法中的前处理方式和后处理方式的优缺点?答:直接在探头后降低烟气温度低于环境温度并除湿的方式称为前处理方式。

其优点:烟气经处理后能更灵活地选择分析仪;探头后除水,不需要加热采样管。

其缺点:探头后处理烟气对处理系统进行维护时不太方便;可在探头上降温、除湿,使探头变得复杂;传输距离远使样品气体浓度变化,造成测量误差。

在气体进入分析仪之前对烟气进行净化、降温、除湿的处理方式称为后处理方式。

其优点:便于人员检查处理系统。

其缺点:但须使整个采样管保持适当的温度。

4、直接抽取式CEMS中电子制冷器的原理?答:在两个不同导体组成的回路中通电时,一个接头吸热,另一个接头放热,这是珀尔帖效应。

改变输入直流电源的电流强度,就可以调整制冷或制热的功率。

同时通过改变直流电源的极性,就能使热量的移动方向逆转,从而达到任意选择制冷或制热的目的。

5、直接抽取式CEMS中隔膜泵的原理?答:隔膜泵的工作原理是机械冲程活塞或由连续棒移动活塞。

隔膜往复运动,短脉冲方式移动气体,当隔膜上升,气流从下通过吸气阀进入泵的内腔;当隔膜被推下时,吸气阀关闭同时排气阀打开,气体进入采样管。

【整理版】烟尘测试中烟气流速计算公式的讨论5

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CEMS 计算公式:1、 烟气流速m/sV=Kv ×Kp ×Sqr2ΔP/ρΔP =P d -P s=ρ(T s 、P s)・V 2/2ρ=ρ1×(P s+Ba )/Ba ×273/(Ts+273)V=Kv ×Kp ×Sqrt 2×ρ1×(Ts +273)/273×10325/(Ps +Ba ) ×ΔP 其中Kv =1.414,ρ1=1.34kg/m3V ---m/s ,测定断面的气平均流速;Kv --- , 速度场系数;Kp ---, 皮托管系数;Pd ---Pa ,烟气动压;Ba ---Pa , 当地大气压;ρ---kg/m 3,湿排气密度;Ps ---Pa ,烟气静压;Ts ---℃, 烟气温度;ΔP :压差ρ:烟气流体密度2、过量空气系数22121Xo -=α 2Xo --%,烟气中氧的体积百分比;3、折算浓度 mg/m 3sC C αα⨯=' C ---mg/m 3,折算成过量空气系数为α时的排放浓度;'C ---mg/m 3,标准状态下干烟气的排放浓度;α---在测点实测的过量空气系数;s α---有关排放标准中规定的过量空气系数;实测锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度按下表规定的系数折算。

锅炉类型折算项目 过量空气系数 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度 α=1.7 烟尘、二氧化硫排放浓度 α=1.8 燃油、燃气锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度 α=1.24、烟气流量Q= A ×V ×)(SW sX T Ps Ba -+∙+1273273101325 Xsw ---%,排气中水分含量体积百分比;工业炉窑烟气湿度计算方法〔摘要〕本文指出国标《工业炉窑烟尘测试方法》(cb 以y79一88)烟气湿度及流理计算方法的局限性,认为该方法仅适用于饱和或非饱和烟气,对于烟气中的水是汽液两相共存的情况,利用该方法计算得的烟气湿度大于实际值,并提出了解决方法。

环境监测人员持证上岗考核试题集(下册)

环境监测人员持证上岗考核试题集(下册)

第一章环境空气和废气第一节环境空气采样分类号:G1一、填空题1.总悬浮颗粒物(TSP)是指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤μm的颗粒物。

可吸入颗粒物(PM⒑)是指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤μm的颗粒物。

②答案:100 102.氮氧化物是指空气中主要以和形式存在的氮的氧化物的总称.②答案:一氧化氮二氧化氮3.从环境空气监测仪器采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的距离,至少是该障碍物高出采样口或监测光束距离的倍以上。

③答案:两4.气态污染物的直接采样法包括采样、采样和采样③答案:注射器采气袋固定容器法5.气态污染物的有动力采样法包括:法和法. ③答案:溶液吸收填充柱采样低温冷凝浓缩6.影响空气中污染物浓度分布和存在形态的气象参数主要有、、、湿度、压力、降水以及太阳辐射等。

③答案:风速风向温度7.环境空气中颗粒物的采样方法主要有:法和法。

③答案:滤料自然沉降8.在环境空气采样期间,应记录采样、、气样温度和压力等参数。

①答案:流量时间9.在环境空气颗粒物采样时,采样前应确认采样滤膜无和,滤膜的毛面向上;采样后应检查确定滤膜无,滤膜上尘的边缘轮廓清晰,否则该样品膜作废,需要重新采样。

①答案:针孔破损破裂10.使用吸附采样管采集环境空气样品时,采样前应做试验,以保证吸收效率或避免样品损失。

①答案:气样中污染物穿透11.环境空气24h连续采样时,采样总管气样入口处到采样支管气样入口处之间的长度不得超过m,采样支管的长度应尽可能短,一般不超过m。

①答案:3 0.512.在地球表面上约km的空间为均匀混合的空气层,称为大气层。

与人类活动关系最密切的地球表面上空km范围,叫对流层,特别是地球表面上空2km的大气层受人类活动及地形影响很大。

③答案:80 1213.一般用于环境空气中二氧化硫采样的多孔玻板吸收瓶(管)的阻力应为±kPa。

要求玻板2/3面积上发泡微细而且均匀,边缘。

③答案:6.0 0.6 无气泡逸出14.短时间采集环境空气中二氧化硫样品时,U形玻板吸收管内装10ml吸收液,以L/min的流量采样;24 h连续采样时,多孔玻板吸收管内装50 ml 吸收液,以L/min的流量采样,连续采样24 h。

烟尘测试中烟气流速计算公式的讨论8

烟尘测试中烟气流速计算公式的讨论8

浅谈锅炉烟气烟尘的监测锅炉烟气烟尘监测是一项全面而复杂的工作,不仅要求监测人员熟练掌握专业知识和操作技能,还需具备丰富的现场经验。

本文通过参阅资料并结合实际工作经验对锅炉烟气烟尘监测的流程进行简要介绍。

一、监测仪器设备的准备和检查1、滤筒的准备滤筒是一种捕集率高、阻力小、便于放入烟道内采样的捕尘装置。

我们常用的是玻璃纤维滤筒,玻璃纤维滤筒由超细玻璃纤维制成,对于0.5um以上的尘粒的捕集效率达99.9%以上。

适用于500℃以下的烟气采集。

滤筒准备时需要进行认真的筛选,滤筒太薄、太厚及厚薄不均匀的要剔除,这是因为筒壁致密不均匀、筒壁表面稀疏的滤筒在测量和称重时容易部分掉落;筒壁太薄,强度太低,监测过程中容易破裂;筒壁太厚,采样阻力较大,影响尘粒吸入。

监测过程中,还必须有空白滤筒的全程伴随,作为该批滤筒的误差校正。

应将检验合格的滤筒用铅笔编号,在105—110的烘箱内烘烤1小时,取出置于干燥箱内,冷却至室温,用万分之一天平恒重。

当滤筒在400℃以上高温排气中使用时,为减少滤筒本身减重带来的误差,应预先在400℃高温箱中烘烤1小时,然后放入干燥箱中,冷却至室温,称量至恒重。

2、现场监测前对烟气测试仪器进行全面检查,首先确认电源电压是否符合仪器使用要求,检查显示器、键盘、采样泵等各项功能是否正常,干燥筒中加入约为3/4体积的具有充分干燥能力的变色硅胶(颗粒状),使用标准气体校准气体组分(o2、so2、nox)传感器,尤其要注意so2的反应滞后时间长。

检查仪器管路系统连接和气密性是否完好,检查胶管是否存在折点或堵塞,气密性检查方法:连接好仪器,选用等速流量采样,用手指压住进气端口,如泵的声音突然加大,松手后恢复正常,则气密性正常。

二、监测位置与采样点的选择为取得具有代表性样品,采样位置应优先选择在烟囱或地面管道气流平稳的垂直管段中,避开烟道弯头和断面形状急剧变化的部位。

采样位置应距烟道的弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。

燃煤电厂排放烟气流速与气体污染物排放量测量方法的研究

燃煤电厂排放烟气流速与气体污染物排放量测量方法的研究

摘要摘要有效控制燃煤电厂气体污染物排放的基础是准确测量污染物的排放量,而目前的瞬时测量技术与浓度限值制定主要基于部分样本源而非全部源的数据,缺乏有效的污染物总量测量手段因此很难体现行业的排放控制技术水平。

此外,燃煤电厂脱硫后通往烟囱的直管段都相对较短,其内部的流动难以充分发展且多有回流和二次流,所以能够代表截面平均流速的采样点位置很难确定。

加之烟道拐角破坏了烟气流动的稳定性与对称性,导致烟道内部的烟气流速分布极不均匀,同时存在有高速、中速和低速区域,无法对其进行准确的数学模型构建与平均流速位置的计算。

本文由此提出了借助CFD软件,结合实验的方法和计算模拟的功能寻找烟道内部合适测速点布置位置的研究思路,该方法旨在对烟道内部能够代表截面平均流速的测点位置进行研究,并分析这些位置针对于烟气流速变化的情况是否有着一般性的规律,从而克服传统单点测量手段的局限性,实现对燃煤电厂排放烟气流速与气体污染物排放总量的准确测量。

因此,本文通过对燃煤电厂水平烟道的模型构建与烟气流动的数值模拟,分析了水平烟道内部的烟气流动状况与流速分布规律,发现对应于不同的进口烟气流速,水平烟道内部的流动规律基本接近,能够代表流速设定值的测点位置也大致相同。

在此基础上,本文结合切比雪夫数值积分法和高斯数值积分法,在模拟环境下计算得到了四个能够代表烟气流速实际值的测点位置并从理论上验证了这四个位置的代表性,表明对于流速变化的情形,这四个位置上的测量结果均能够很好地反应烟气的实际流速。

为了将模拟结果推广到实际的情形,本文设计了一系列的模拟试验和模型实验,制作了按比例缩小的实验模型并搭建了相应的实验平台。

之后本文通过CFD 的仿真模拟分析比较了实验室条件与现场实际情况的差异,并证明了这些差异不会对能够代表烟气流速实际值的测点位置造成太大的影响。

在此基础上,本文进一步通过实际的测量实验对模拟得到的测点位置进行了最终确定与实验验证,得到了对于参照某600MW机组尺寸的矩形水平烟道结构,其内部能够代表烟气实际流速的测点位于距离烟道出口1.6m处的截面上距烟道前侧壁面1.88m、距烟道底面0.93m、0.97m、3.13m和3.17m这四个位置的结论。

东华大学环境监测期末复习题简答题答案

东华大学环境监测期末复习题简答题答案

第一章1.简述环境优先污染物及其特点。

经过优先选择的污染物称为环境优先污染物,简称为优先污染物(priority pollutants)➢优先污染物的特点–难降解、在环境中有一定残留水平–出现频率较高–具有生物积累性、毒性较大“三致”物质(致癌、致畸、致突变)–已有检出方法2、环境监测的目的是什么?环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等图提供科学依据。

具体课归纳为:(1)根据环境质量标准,评价环境质量。

(2)根据污染源特点、分布情况和环境条件,追踪污染源,研究和提供污染变化趋势,为实现监督管理、控制污染提供依据。

(3)手机环境本底数据,积累长期监测资料,为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供数据。

(4)为保护人类健康,保护环境,合理使用自然资源,制定环境法规、标准、规划等服务。

第二章1、简述BOD5测定的原理,当水样中无微生物或有有毒物质时应如何处理?原理:经稀释后的水样,在20℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧的含量,二者差值为BOD5 。

不包括硝化阶段。

当废水中存在着那被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或有毒物质时,应将驯化后的微生物引入水中进行接种。

2、以河流为例,说明如何制定地面水水质监测方案。

(重点介绍采样断面和采样点的设置,采样时间和采样频率,采样注意事项)(一)基础资料的收集(1)水体的水文、气候、地质和地貌资料。

如水位、水量、流速及流向的变化;降雨量、蒸发量及历史上的水情;河流的宽度、深度、河床结构及地质状况;湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。

(2)水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。

(3)水体沿岸的资源现状和水资源的用途;饮用水源分布和重点水源保护区;水体流域土地功能及近期使用计划等。

(4)历年水质监测资料。

(二)监测断面和采样点的设置1. 监测断面的设置原则(P.42-43)应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面(1)大量废水排入河流的居民区、工业区上下游;(2)湖泊、水库的主要出入口;(3)饮用水源区、水资源区域等功能区;(4)入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处;(5)国际河流出入国际线的出入口处;(6)尽可能与水文测量断面重合。

烟尘烟气连续自动监测系统复习考试题大题题库:简答、操作题整理

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简答题:1、什么是完全抽取法?它有何优点?答:完全抽取法是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中指取出来,经过伴热传输,使烟气在传输中不发生冷凝,烟气传输到烟气分析机拒后进行除尘、除湿等处理,然后进入分析仪进行分析检测。

完全抽取法也叫直接抽取法。

其优点是:①干基测量,可以直接测得干烟气中污染物含量;②由于烟尘和水蒸汽已经从样品中去除,所以分析仪的测量精度高。

其缺点是:①样品气体需要伴热,保温传送(温度保持在140-160℃之间);②样品气体需要降温、除水等预处理;③在高硫分场合有酸冷凝的可能,采样和预处理部件需要防腐蚀;④采样流量较大(一般≥2 L/min),过滤器易堵塞,需要定期进行反吹。

第一章2、固定污染源连续监测的采样方式主要有哪些?答:采样方式分为抽取采样法和直接测量法两种。

抽取采样法又分为直接抽取法和采样稀释法;直接测量法又分为内置式测量和外置式测量。

3、直接抽取法中的前处理方式和后处理方式的优缺点?答:直接在探头后降低烟气温度低于环境温度并除湿的方式称为前处理方式。

其优点:烟气经处理后能更灵活地选择分析仪;探头后除水,不需要加热采样管。

其缺点:探头后处理烟气对处理系统进行维护时不太方便;可在探头上降温、除湿,使探头变得复杂;传输距离远使样品气体浓度变化,造成测量误差。

在气体进入分析仪之前对烟气进行净化、降温、除湿的处理方式称为后处理方式。

其优点:便于人员检查处理系统。

其缺点:但须使整个采样管保持适当的温度。

4、直接抽取式CEMS中电子制冷器的原理?答:在两个不同导体组成的回路中通电时,一个接头吸热,另一个接头放热,这是珀尔帖效应。

改变输入直流电源的电流强度,就可以调整制冷或制热的功率。

同时通过改变直流电源的极性,就能使热量的移动方向逆转,从而达到任意选择制冷或制热的目的。

5、直接抽取式CEMS中隔膜泵的原理?答:隔膜泵的工作原理是机械冲程活塞或由连续棒移动活塞。

隔膜往复运动,短脉冲方式移动气体,当隔膜上升,气流从下通过吸气阀进入泵的内腔;当隔膜被推下时,吸气阀关闭同时排气阀打开,气体进入采样管。

燃煤发电厂高温高尘烟气流速静电测量技术研究

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第33卷第3期2020年3月传感技术学报CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSVol 33㊀No 3Mar.2020项目来源:国家自然科学基金项目(51676044)ꎻ江苏省自然科学基金青年项目(BK20190366)ꎻ南京市质量技术监督局重点科技计划项目(KJ2017014)收稿日期:2019-12-06㊀㊀修改日期:2020-02-24ElectrostaticTechniqueforHigh ̄TemperatureandHigh ̄DustFlueGasVelocityMeasurementinCoal ̄FiredPowerPlant∗LIShu1ꎬYUYinzhen2ꎬLIJian2ꎬXUChuanlong2∗(1.DepartmentofScienceandTechnologyDevelopmentꎬNanjingInstituteofMeasurementandTestingTechnologyꎬNanjing210037ꎬChinaꎻ2.SchoolofEnergyandEnvironmentꎬSoutheastUniversityꎬNanjing210096ꎬChina)Abstract:Hightemperaturefluegasflowvelocity(flowrate)isoneofthekeyparametersfortheoptimalcontrolofselectivecatalyticreductiondenitrification(SCR)processincoal ̄firedpowerplants.ThemeasurementaccuracyoffluegasflowrateisofgreatsignificancetoimprovetheefficiencyofSCRsystemandtocontroltheemissionofNOxpollutant.Inviewofthecharacteristicsoflargecross ̄sectionꎬinhomogeneousvelocitydistributionandhighdustcon ̄centrationinthefluegaspipelineꎬthemeasurementmethodforhightemperatureandhighdustfluegasvelocityinSCRsystemwaspresentedbasedonparticlecharging.Ameasurementsystemforhightemperaturefluegasvelocitywasdevelopedbasedonrodelectrostaticsensorsincombinationwithcross ̄correlationmethod.TheperformanceofthemeasurementsystemwasevaluatedonthelaboratoryconveyorbeltdeviceꎬandwasalsotestedattheinletofSCRdenitrificationsystemofa330MWcoal ̄firedboiler.Resultsshowedthattherelativeerrorofthemeasurementsystemislessthan4.8%anditsrepeatabilityisbetterthan4.1%inthevelocityrangeof3.1m/s~43.6m/s.Thesystemissuitablefortheonlinemeasurementoffluegasvelocityinharshindustrialenvironments.Theseresultsval ̄idatedthattheproposedmethodforhightemperatureandhighdustfluegasvelocityisfeasible.Keywords:coal ̄firedpowerplantꎻfluegasvelocityꎻparticleelectrificationꎻcross ̄correlationmethodꎻSCRdenitrifi ̄cationsystemEEACC:7230㊀㊀㊀㊀doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2020.03.007燃煤发电厂高温高尘烟气流速静电测量技术研究∗李㊀舒1ꎬ余印振2ꎬ李㊀健2ꎬ许传龙2∗(1.南京市计量监督检测院科技发展部ꎬ南京210037ꎻ2.东南大学能源与环境学院ꎬ南京210096)摘㊀要:高温烟气流速(流量)是实现燃煤电厂选择性催化还原脱硝(SCR)过程优化控制的关键参数之一ꎬ提高烟气流量测量的准确性对于提高SCR系统脱硝系统效率和控制NOX排放浓度具有重要意义ꎮ针对燃煤电厂烟气管道管径大㊁截面速度分布不均匀㊁含尘量高等特点ꎬ利用烟道内飞灰颗粒起电ꎬ开展了基于静电原理的SCR区高温高尘烟气流速测量方法研究ꎮ开发了接触式棒状静电互相关高温烟气流速测量系统ꎬ在实验室输送带装置上进行了性能实验评价研究ꎬ并对某330MW燃煤机组锅炉脱硝系统入口烟气流量进行了现场测试ꎮ试验结果表明:在3.1m/s~43.6m/s速度范围内ꎬ速度相对误差优于4.8%ꎬ重复性误差小于4.1%ꎬ验证了静电法烟气流量测量方法的可行性和准确性ꎬ并适用于高温高尘烟气恶劣现场环境ꎬ为开发新型可靠的高温烟气流速在线测量系统提供了技术基础ꎮ关键词:燃煤发电厂ꎻ烟气速度ꎻ颗粒静电ꎻ相关法ꎻ选择性催化还原脱硝系统中图分类号:TK39㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1004-1699(2020)03-0358-06㊀㊀燃煤发电厂烟气排放是我国环境污染主要来源之一ꎬ火电污染物中NOx是对大气环境形成污染的主要物质之一ꎮNOx污染是造成大气环境光化学烟雾的根本原因ꎬ同时其产生的温室效应大约是CO2的200倍~300倍[1]ꎮ为管理和控制燃煤发电机组NOx的排放ꎬ国家已经颁布了多部法规限制其排放水平ꎮ如GB13223-2011要求燃煤电站锅炉NOx排放浓度限值为100mg/m3ꎻ燃煤电厂通过烟气多污染物高效协同控制技术ꎬ实施超低排放改造后ꎬ氮氧化物要低于50mg/(N m3)ꎮ2015年国家发展改革委印发«煤第3期李㊀舒ꎬ余印振等:燃煤发电厂高温高尘烟气流速静电测量技术研究㊀㊀电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)»和«全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案»ꎬ严格控制大气污染物排放ꎬ力求2020年前实现300MW以上燃煤电厂全面完成超低排放改造ꎮ目前国内外大型燃煤发电机组ꎬ多采用选择性催化还原法SCR(SelectiveCatalyticReduction)脱除烟气中NOxꎬ其基本原理是利用NH3作为还原剂ꎬ经喷氨格栅喷入烟道ꎬ与烟气充分混合后ꎬ进入催化剂层ꎬ在催化剂的作用下ꎬ将NOx还原为N2和H2O[2]ꎮ氮氧化物选择性催化还原过程中的喷氨量由烟气流量㊁氮氧化物浓度和脱硝效率决定ꎬ其中高温烟气流速㊁流量是SCR系统中的关键测量数据ꎬ决定了NH3的用量ꎮ喷氨量过多ꎬ可实现烟气中NOx良好脱除ꎬ但会造成喷氨成本增加和二次污染ꎬ喷氨量不足则不能达到良好的烟气中NOx脱除效果ꎮ因此ꎬ实现高温烟气流量准确在线测量ꎬ对于提高燃煤电厂SCR系统的脱硝效率和运行经济性具有重要意义[2-3]ꎮ目前高温烟气流量测量ꎬ主要有热式流量计与差压流量计[4-5]ꎮ热扩散式流量计是基于传热学对流传热原理ꎬ属于点式测量方法ꎮ差压式流量计则是基于伯努利力学原理ꎬ通过测量全压与静压差ꎬ确定流体的速度ꎬ常见的是单点皮托管式流量计ꎮ当前氮氧化物选择性催化还原装置主要布置在省煤器出口到空气预热器入口这一段ꎬ该段也称为SCR区域ꎮ由于SCR入口烟道截面尺寸较大ꎬ直管段短ꎬ烟气中存在涡流现象ꎬ使截面上的流场分布不均匀ꎬ热式流量计和皮托管等单点测速方法的测量结果不具备代表性ꎬ测量结果的准确性和稳定性也难以保证ꎬ无法满足在线测量的需求ꎮ为此ꎬ近些年来发展了多点矩阵式差压流量测量装置ꎬ将多个测量点等截面有机地组装在一起ꎬ取样点全压侧相连ꎬ静压侧相连ꎬ获得烟道截面上的平均差压ꎬ进而计算出烟气平均流量ꎬ该技术有效地降低了烟道截面积大㊁直管段短㊁流场不均匀等因素对流量精确测量的影响ꎮ然而ꎬSCR入口烟气的温度高达350ħ以上ꎬ对多点矩阵式差压流量测量装置的耐高温性能提出了更高的要求ꎮ此外ꎬSCR区域位于除尘器之前ꎬ烟道中高温烟气飞灰粉尘浓度较高ꎬ存在磨损和腐蚀性ꎬ极大地增加了流量测量仪表堵塞㊁损坏率和维护的工作量ꎬ降低仪表的灵敏度和准确性ꎬ缩短了仪器的使用时间ꎮ因此ꎬ十分必要研究开发新型高温烟气流量流速测量仪表[6]ꎮ燃煤发电机组锅炉煤粉燃烧产生的飞灰随高温烟气流动过程中ꎬ由于飞灰颗粒与水冷壁㊁换热器壁面以及颗粒之间的碰撞㊁摩擦㊁分离ꎬ颗粒上会积累大量的电荷ꎮ颗粒荷电包含了颗粒速度㊁浓度及颗粒尺寸等大量信息ꎮ静电法是基于颗粒荷电特性ꎬ可实现颗粒流动参数测量ꎬ具有系统结构简单㊁非接触㊁灵敏度高㊁价格低廉㊁安全且适合于恶劣的现场环境等优点[7-12]ꎮ静电法耦合互相关测速原理的颗粒流速测量技术ꎬ可实现气固两相流速度的准确测量ꎬ在复杂环境的适应性㊁实用性等方面得到了不断的提高ꎬ近些年来获得了广泛关注ꎮ日本京都大学的Masudaꎬ通过对不同尺寸的多种颗粒物质ꎬ在不同的实验条件下进行了颗粒带电理论和实验研究ꎬ获得了一定条件下颗粒质量流量与微弱静电流之间的关系[7]ꎮ英国UniversityofTeesside的Zhang[8]㊁UniversityofKent的Yan[9]以及天津大学的王超教授[10]等对静电传感器的传感机理和特性开展了大量研究ꎬ并将静电传感技术结合互相关算法ꎬ实现了颗粒流动速度测量ꎮ东南大学许传龙等提出了基于非接触圆环㊁阵列式静电传感器的空间滤波的颗粒速度测量方法ꎬ通过分析传感器输出信号的频谱特性ꎬ实现颗粒速度测量ꎬ并成功应用于密相气力输送试验研究中[12-13]ꎮ但目前这些研究工作局限于小尺寸管道内固体颗粒速度㊁浓度测量ꎬ而在高温㊁大截面管道内通过测量飞灰颗粒速度ꎬ实现高温高尘烟气流速和流量测量研究上未见相关报道ꎮ本文开展了基于静电法的燃煤电厂SCR区入口烟气流速在线测量技术与系统的研究ꎬ以期解决SCR脱硝工艺中烟气流量测量难题ꎬ实现SCR工艺中喷入烟道的NH3量的自动调节控制ꎮ首先介绍了静电互相关速度测量原理ꎬ进一步开发设计了接触式棒状静电传感器及测量系统ꎬ在试验室传送带装置上进行了测量系统标定试验研究ꎬ最后在某330MW燃煤火电机组上开展了现场测试应用ꎮ1 静电互相关法烟气速度测量原理燃煤发电机组锅炉尾部高温烟气内飞灰颗粒荷电现象ꎬ本质上源于飞灰颗粒之间以及颗粒与换热器管壁㊁颗粒与烟气之间的碰撞㊁摩擦㊁分离作用ꎬ导致电荷转移[7]ꎮ图1为静电感应互相关测速原理图ꎮ上下游传感器(亦称感应电极)为具有相同结构尺寸和良好导电性的金属棒ꎬ并按一定空间距离L布置ꎮ烟气流动过程中带电飞灰颗粒在流经上下游棒状静电传感器时感应产生两个静电信号ꎬ由于上下游传感器结构尺寸㊁材料等相同ꎬ因此上下游静电传感器的输出信号具有相似性[11ꎬ13-15]ꎮ对上下游传感器的输出信号x(t)和y(t)做互相关运算ꎬ即可计算获得飞灰颗粒经过上下游传感器所经历的时间差0ꎮ互相关函数可表示为ꎬ953传㊀感㊀技㊀术㊀学㊀报chinatransducers.seu.edu.cn第33卷Rxy()=1TʏT0x(t)y(t+)dt(1)式中:Rxy()为上下游传感器的输出信号x(t)和y(t)关于延迟时间的互相关函数ꎮT为信号的采样时间ꎮ互相关函数值Rxy()取最大值时对应的ꎬ即为颗粒通过距离为L的上下游静电传感器所用的时间0ꎮ图1㊀静电互相关测速原理图假设两静电传感器中心位置之间距离为Lꎬ则飞灰颗粒速度v计算式为ꎬv=L/0(2)考虑烟气飞灰颗粒在烟道横截面上速度与浓度分布㊁飞灰颗粒与烟气速度之间的滑移和静电传感器的非线性传感机理以及传感器敏感体积等因素的影响ꎬ高温烟气流速vm与相关速度v之间的关系可表示为:vm=kL/0(3)式中:k为无量纲速度校正系数ꎬ其稳定性在很大程度上决定了平均流速vm的测量精度ꎮ考虑电站锅炉尾部烟道截面积大ꎬ难以采用非接触式静电传感器结构ꎬ静电传感器采用棒状结构ꎮ耐高温的金属棒状传感器无需取压孔ꎬ不存在堵塞的问题ꎬ适合于高温高尘环境下的烟气流量测量ꎮ由于静电传感器为棒状金属电极ꎬ获得速度实质上是沿金属电极长度方向上烟气流动速度的平均值ꎬ可以有效降低速度分布带来的影响ꎮ此外ꎬ从互相关法速度测量原理上ꎬ烟气速度测量的准确性与静电感应信号幅度无关ꎬ只要颗粒携带电荷即可用于颗粒流速度测量ꎬ因此静电互相关烟气速度测量方法具有适用范围广ꎬ受粒子特性影响小ꎬ抗干扰能力强等特点ꎮ2㊀烟气速度测量系统设计与开发在静电互相关法烟气速度测量原理研究基础上ꎬ设计开发了接触式棒状静电互相关烟气速度在线测量系统ꎬ主要包括棒状静电传感器电极和静电信号调理㊁采集及互相关运算处理电路ꎮ测量系统内信号传输与处理框图如图2所示ꎮ接触式静电传感器电极获取带电颗粒流动过程中产生的静电信号ꎬ进一步经过信号调理电路进行放大㊁滤波后ꎬ由A/D模数转换器进行数据采集ꎬ在信号处理器(DSP)内并对数据进行相关运算获得速度ꎬ之后上传到上位机进行实时显示及存储ꎮ图2㊀测量系统内信号传输与处理框图图3㊀棒状静电传感器图3为棒状静电传感器结构图ꎬ主要包括两根棒状电极㊁绝缘套管㊁连接套管㊁铝合金壳体和法兰连接组件ꎮ棒状电极通过绝缘管与连接套管隔离ꎬ连接套管通过螺钉固定在铝合金壳体上ꎬ金属电极端部通过绝缘垫片与壳体隔离ꎬ并由螺母固定在铝合金壳体上ꎮ两根电极垂直插入烟道流场中ꎬ带电飞灰颗粒流经其附近时会在棒状电极上感应出静电荷ꎬ感应静电信号通过金属屏蔽线与信号调理电路连接ꎬ进行信号调理和互相关运算处理ꎮ静电传感器现场应用时ꎬ通过法兰连接组件固定于锅炉烟道壁面ꎮ相比环状静电传感器ꎬ棒状静电传感器灵敏度高㊁体积小ꎬ易于工业现场安装ꎬ适用于大管径烟道流量测量ꎮ考虑烟道内高温高尘的恶劣测量环境ꎬ静电传感器电极材料为316L不锈钢ꎬ在耐磨性㊁耐高温和防腐蚀方面具有良好的性能ꎬ同时具备优良的导电性ꎮ在本设计中ꎬ静电传感器电极长度为063第3期李㊀舒ꎬ余印振等:燃煤发电厂高温高尘烟气流速静电测量技术研究㊀㊀1000mmꎬ横截面为圆形ꎬ直径为20mmꎬ两棒状电极的间距L为70mmꎮ静电信号转换电路是速度测量系统的重要部分之一ꎬ其作用是将感应电荷信号转换成便于处理的电压信号ꎮ图4是静电信号调理电路原理图ꎬ包括电荷电压转换电路㊁高通滤波和电压放大电路ꎮ处理后的电压信号通过A/D模数转换器进行数据采集ꎬ在数字信号处理器(DSP)TMS320F2812内进行处理ꎮ系统软件部分主要包含系统初始化模块㊁数据采集模块㊁数据运算处理模块和数据通信模块ꎮ在数字信号处理器内进行相关运算获得渡越时间和速度后ꎬ通过USB与上位机通信实现数据传输ꎬ并在上位机内存储和显示ꎮ图4㊀信号转换电路及与处理器实物图3㊀试验结果与讨论3.1㊀传送带标定试验在实验室传动带装置上ꎬ开展了静电相关速度测量系统性能评价试验研究ꎮ图5为传动带装置ꎬ主要由电磁调速电机㊁皮带轮㊁皮带㊁毛刷构成ꎮ皮带材质为橡胶ꎬ易于起电ꎬ毛刷与皮带之间的摩擦可进一步增加皮带摩擦起电量ꎮ试验中棒状静电传感器置于金属屏蔽圆筒内(见图5(b))ꎬ以降低环境电磁干扰ꎮ燃煤电厂现场试验时ꎬ由于烟道为金属结构具有电磁屏蔽作用ꎬ因此无需金属屏蔽罩ꎮ调速电机转速可调范围为0~1400r/minꎬ因此调整电机转速可实现皮带移动速度调整ꎮ皮带的速度Vr为ꎬVr=πDr/60(4)式中:D为皮带轮的直径(=0.35m)ꎬr为皮带轮的转速(r/min)ꎮ图5㊀传送带标定装置图6㊀静电传感器输出信号与互相关运算结果在静电信号互相关计算时ꎬ对于一确定的渡越时间ꎬ采样频率越高ꎬ采样间隔越小ꎬ渡越时间测量误差越小ꎬ速度测量越精确[15]ꎮ然而在一定的采用时间T内ꎬ采样频率越高ꎬ采样点数越大ꎬ而采样点数受到系统硬件条件限制ꎬ且不利于速度测量的实时性ꎮ综合考虑烟气速度测量范围和互相关计算速度测量的准确性和实时性等因素ꎬ试验中测速系统的采样频率设置为20kHzꎬ采样点数为4096ꎮ图6为皮带转速为800r/min时ꎬ上下游静电传感器输出信号和互相关运算结果ꎮ从图6可以看出ꎬ上下游传感器输出的静163传㊀感㊀技㊀术㊀学㊀报chinatransducers.seu.edu.cn第33卷电信号波形非常相似ꎬ并且互相关函数有十分明显的尖峰ꎬ说明静电传感器以及信号调理电路设计合理ꎬ也进一步验证了采样频率设置的合理性ꎮ在200r/min~2900r/min范围内调节皮带轮的转速ꎬ对皮带速度进行连续测量ꎬ结果如图7所示ꎮ从图7可以看出ꎬ随着转速的增加ꎬ测量获得的皮带速度增大ꎻ在同一转速下ꎬ测量的速度在很小的范围内波动ꎮ速度波动的原因一方面是测量系统的问题ꎬ另外由于电磁调速马达本身控制波动以及皮带与带轮之间存在滑动ꎬ导致皮带速度波动ꎮ图7㊀不同转速下ꎬ皮带速度连续测量结果速度测量重复性δv可由式(5)计算ꎬδv=σv vˑ100%(5)式中:σv是测量值的均方根误差ꎻ v是连续测量均值ꎮ表1为不同转速下速度测量系统的重复性误差ꎮ可见ꎬ在低转速下ꎬ速度重复性误差较大ꎬ但均小于4.1%ꎬ而且随着转速的增加ꎬ重复性误差逐渐减小ꎮ表1㊀速度测量系统的重复性误差标定转速/(r/min)平均速度/(m/s)均方差/(m/s)重复性误差/%㊀210.23.20.134.1471.76.30.071.2717.110.90.070.6982.714.90.151.01305.819.80.170.81787.427.20.150.61999.130.90.210.72347.535.50.120.32578.939.5002865.443.500㊀㊀图8为不同皮带转速下ꎬ测量获得速度与参考速度之间的比较ꎮ可见ꎬ在速度测量范围3.1m/s~43.6m/s内ꎬ测量结果最大相对误差为4.8%ꎬ这表明测得的速度和参考速度具有很好的一致性ꎮ速度测量产生误差的原因主要有:①本实验通过调节电机转速来设置皮带的参考速度ꎬ电机本身存在着一定的系统误差ꎻ②皮带在转动过程中会发生上下振动现象ꎬ对速度皮带轴向速度的测量有一定的影响ꎻ③阵列传感器上下游电极的实际有效间距和其几何中心距离略有不同也影响了速度计算的准确性ꎮ从误差角度分析ꎬ延长电极间距是一个比较好的减小测量误差方法ꎬ但随着间距的增大ꎬ上下游信号之间的相关性将减弱ꎬ降低了速度测量的可靠性ꎬ并且这也受到采集频率及采集点数的限制ꎮ总的来说ꎬ传送带上试验结果证实了所开发的静电互相关速度测量系统的可行性ꎮ图8㊀平均速度与参考速度比较图9㊀速度测量系统在330MW机组上现场安装位置3.2㊀330MW燃煤火电机组现场测试对某330MW机组锅炉脱硝系统的SCR反应器入口烟气流速进行了测试ꎬ如图9所示ꎮ烟道处设置了人工测试孔ꎬ将所开发的传感器通过测试孔安装于烟道内ꎬ从而对SCR反应器入口处的烟气流速进行了测量实验研究ꎮ烟气流速的连续测量结果如图10所示ꎮ从图10可见ꎬ所开发的速度测量系统可以实现烟气流速的在线测量ꎻ烟气的流速的平均值约在19.5m/s左右ꎬ但随时间表现出较大波263第3期李㊀舒ꎬ余印振等:燃煤发电厂高温高尘烟气流速静电测量技术研究㊀㊀动ꎬ速度极大值和极小值之间的差可达到15.5m/s以上ꎬ且波动过程并无明显的周期性ꎮ烟气流速测量结果的较大波动性主要是由机组运行过程中的燃烧状态决定ꎬ与负荷㊁燃料和风量等均有关系ꎮ另外一方面ꎬ由于受到现场安装条件的限制ꎬ流动速度测量系统的安装位置距离上游的拐角位置较近ꎬ烟气流过传感器时达不到稳定的流动状态ꎬ存在一定的不稳定性ꎮ试验结果表明该测量系统可为脱硝系统喷氨流量的控制提供准确的烟气流量数据ꎬ对提高脱硝效率㊁降低NOx等污染物排放具有重要作用ꎮ图10㊀高温烟气流速连续在线测量结果4㊀结论本文针对燃煤电厂SCR脱销系统入口高温烟气流量流速测量ꎬ开展了基于静电感应原理的高温高尘环境下烟气流速在线测量技术研究ꎬ并设计开发了棒状静电传感器速度测量系统ꎬ包括静电传感器机械结构㊁信号调理电和DSP数字处理电路ꎮ在实验室传送带装置上的进行了速度标定实验研究ꎬ并在330MW燃煤火电机组电站锅炉上开展了现场测试试验研究ꎮ标定及现场试验结果表明:速度测量范围3.1m/s~43.6m/s内ꎬ相对误差优于4.8%ꎬ重复性误差小于4.1%ꎬ验证了测量系统准确性和稳定性ꎮ该测量系统适用于高温高尘烟气恶劣现场环境ꎬ可为脱硝系统提供了准确的烟气流量数据ꎬ对提高脱硝效率㊁降低NOx等污染物排放具有重要意义ꎮ参考文献:[1]㊀朱法华ꎬ王圣ꎬ郑有飞.火电NOx排放现状与预测及控制对策[J].能源环境保护ꎬ2004ꎬ18(2):1-5.[2]樊庆锌ꎬ王明轩ꎬ关心.某燃煤电厂300MW机组SCR烟气脱硝装置结构优化[J].化工进展ꎬ2014ꎬ33(10):2806-2814. [3]毛奕升ꎬ吴智鹏ꎬ张孝天.火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整及烟气取样方法改进[J].中国电力ꎬ2017ꎬ50(4):167-171. [4]胡达清ꎬ刘长东ꎬ赵金龙.SCR脱硝工艺中烟气流速测量仪表的选型分析[J].自动化仪表ꎬ2010ꎬ31(8):77-78.[5]张丽萍ꎬ王雷ꎬ杜忠勇.均速管流量计尺寸优化的仿真研究[J].仪器仪表学报ꎬ2015ꎬ36(S):294-298.[6]俞峰苹ꎬ李清毅ꎬ赵金龙.选择性催化还原烟气脱硝系统烟气流量在线测量方法[J].热力发电ꎬ2016ꎬ45(2):101-104. [7]MatsusakaSꎬMasudaH.ElectrostaticsofParticles[J].AdvancedPowderTechnolꎬ2003ꎬ14(2):143-166.[8]ZhangJꎬCoulthardJ.TheoreticalandExperimentalStudiesoftheSpatialSensitivityofanElectrostaticPulverisedFuelMeter[J].JournalofElectrostaticsꎬ2005ꎬ63(12):1133-1149.[9]YanYꎬRodriguesSJꎬXieZ.Non ̄ContactStripSpeedMeasurementUsingElectrostaticSensingandCorrelationSignal ̄ProcessingTech ̄niques[J].MeasurementScienceandTechnologyꎬ2011ꎬ22(7):075103.㊀[10]WangCꎬZhangJꎬZhengW.SignalDecouplingandAnalysisfromInnerFlush ̄MountedElectrostaticSensorforDetectingPneumaticConveyingParticles[J].PowderTechnologyꎬ2017ꎬ305:197-205. [11]LiJꎬFuFꎬLiSꎬetal.VelocityCharacterizationofDensePhasePneumaticallyConveyedSolidParticlesinHorizontalPipelineThroughanIntegratedElectrostaticSensor[J].InternationalJournalofMultiphaseFlowꎬ2015ꎬ76:198-211.[12]XuCꎬWangSꎬLiJ.ElectrostaticMonitoringofCoalVelocityandMassFlowrateataPowerPlant[J].InstrumentationScience&Technologyꎬ2016ꎬ44(4):1-13.[13]LiJꎬBiDꎬJiangQꎬetal.OnlineMonitoringandCharacterizationofDensePhasePneumaticallyConveyedCoalParticlesonaPilotGasifierbyElectrostatic ̄Capacitance ̄IntegratedInstrumentationSystem[J].Measurementꎬ2018ꎬ125:1-10.[14]阚哲ꎬ邵富群.基于静电传感器相关测速精度探讨[J].化工自动化及仪表ꎬ2010ꎬ37(3):69-72.[15]王胜南.气固两相流动参数静电与ECT检测方法研究[D].南京:东南大学ꎬ2017.李㊀舒(1980-)ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ南京市计量院科技发展部部长ꎬ江苏省质监系统352第三层次人才ꎬ南京市质监系统青年学科带头人ꎬ主要从事理化类仪器的检定㊁校准和研发工作ꎮ是国家一级注册计量师㊁国家二级计量标准考评员㊁国家计量许可证考评员㊁江苏省化学计量专业委员会副秘书长/委员㊁江苏省计量保证确认评审员ꎻ许传龙(1978-)ꎬ博士ꎬ东南大学能源与环境学院教授㊁博士生导师ꎬ副院长ꎬ主要从事热物理测量㊁多相流测试㊁燃烧诊断技术方面的研究工作ꎮ主持了国家自然科学基金项目㊁基金委重大科研仪器设备研制专项课题㊁江苏省杰出青年基金㊁教育部新世纪人才㊁欧盟国际合作等纵向课题10余项ꎬ参与国家级课题多项ꎬchuanlongxu@seu.edu.cnꎮ363。

烟气流速论文:烟气流速 气流分布 采样断面 采样点

烟气流速论文:烟气流速 气流分布 采样断面 采样点

烟气流速论文:燃煤电厂矩形烟道烟气流速确定方法研究【中文摘要】大气污染防治是我国环保工作的重点。

燃煤电厂是SO2、NOX、烟尘等大气污染物和CO2等温室气体的主要排放源。

确定污染物排放量的关键参数是烟气流速,而测点位置和布置对测量的结果影响很大。

本文首先归纳了烟气参数各种测定方法的特点,在统计分析大量实测数据的基础上,给出了FGD系统各部位烟气温度、含湿量及含氧量等参数在不同机组不同工况情况下的范围,为烟气流速测量仪器的选择及现场试验中误差的初步排除提供了参考依据。

同时,根据燃煤电厂烟气特征及现场试验条件,确定选择皮托管法来进行烟气流速测量研究。

其次,针对燃煤电厂烟道几何尺寸较大、采样枪长度有限的情况,提出了断面测点减半的优化方案一;针对现行测量标准中相关条款已不适应测试要求的情况,提出了控制采样点总数在20个以内,对等面积小块的长边长度予以适当加长的优化方案二。

通过实例验证,两种优化方案与真实值的相对误差都控制在±10%,具有可行性。

最后,针对燃煤电厂非标采样断面居多的状况,就确定非标采样断面烟气流速进行了探讨。

通过实例分析了增加测点对于确定非标采样断面烟气流速的适用性,得出当相对均方根值σ≤0.30时,增加测点方法可行;当相对均方根值σ≥0....【英文摘要】Air pollution control is of great importance in China’s environment protection. Most air pollutants, such as SO2, NOX, dust, greenhouse gas CO2 and so on, are mainly fromCoal-fired power plants. Flue gas velocity is the key parameterto determining pollutants’emissions, and how to arrange thepoint location influences the test results greatly.In this paper, firstly summarizes the characteristics of flue gas parameter testing methods, giving the different range of fluegas temperature, humidity, oxygen ...【关键词】烟气流速气流分布采样断面采样点【英文关键词】flue gas velocity air flow distribution sampling plane sampling point【索购全文】联系Q1:138113721 Q2:139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【目录】燃煤电厂矩形烟道烟气流速确定方法研究摘要5-6Abstract6-7第一章绪论8-14 1.1 研究背景8 1.2 烟气流速测量相关标准8-11 1.3 研究来源及意义11-12 1.4 研究内容及技术路线12-14 1.4.1研究内容12-13 1.4.2 技术路线13-14第二章烟气参数的测定和分析14-28 2.1 烟气系统流程简介14-16 2.2 烟气温度的测定及分析16-20 2.2.1 烟气温度测定16-18 2.2.2 烟气温度分析18-20 2.3 烟气含湿量的测定及分析20-25 2.3.1 烟气含湿量测定20-24 2.3.2 烟气含湿量分析24-25 2.4 烟气含氧量的测定及分析25-28 2.4.1 烟气含氧量测定25-26 2.4.2 烟气含氧量分析26-28第三章烟气流速测量方法28-38 3.1 烟气流速测量方法比较28-29 3.2 流速测量理论基础29-34 3.2.1 烟气密度的测定29-30 3.2.2 烟气压力的测定30-32 3.2.3 烟气流速及流量的计算32-34 3.3 实验仪器及测量步骤34-38 3.3.1 实验仪器介绍34-36 3.3.2 试验条件36 3.3.3 测量步骤36-38第四章标准采样断面烟气流速采样布点优化研究38-52 4.1 采样布点优化方案38-39 4.1.1 优化方案一38 4.1.2 优化方案二38-39 4.2 气流分布均匀性39-40 4.3 优化方案一实例分析验证40-47 4.3.1 概况40-43 4.3.2 试验参数43-44 4.3.3 结果分析44-47 4.4 优化方案二实例分析验证47-52 4.4.1 概况47-49 4.4.2 试验参数49-50 4.4.3 结果分析50-52第五章非标采样断面烟气流速确定探讨52-63 5.1 非标采样断面烟气流速确定探讨一52-58 5.1.1 实例152-55 5.1.2 实例255-57 5.1.3 探讨57-58 5.2 非标采样断面烟气流速确定探讨二58-63 5.2.1 概况58-59 5.2.2 试验参数59 5.2.3 结果分析与探讨59-63第六章结论和建议63-66 6.1 结论63-64 6.2 主要创新点64-65 6.3 建议65-66参考文献66-69附录69-70致谢70。

烟尘预测流速法名词解释

烟尘预测流速法名词解释

烟尘预测流速法名词解释
嘿,朋友们!今天咱来唠唠一个挺有意思的东西——烟尘预测流速法。

你可别小瞧了它,这玩意儿在好多领域那可都有着大用场呢!
那什么是烟尘预测流速法呀?咱打个比方哈,就好像你要去一个陌生的地方,你得先知道怎么去,走哪条路最快,对吧?烟尘预测流速法就像是给烟尘找“路”的指引。

想象一下,那些烟尘在空气中飘来飘去,我们怎么才能知道它们飘的速度有多快呢?这就是烟尘预测流速法要解决的问题呀!它通过一些特别的方法和技术,来预测烟尘流动的速度。

这可不是随便猜猜的哦,是有科学依据的呢!
你说它不重要?哎呀呀,那可就大错特错啦!在很多工业生产中,如果不知道烟尘的流速,那可能会出大乱子的哟!比如说,要是排放烟尘的时候不了解流速,那会不会对环境造成更大的污染呀?这可不是开玩笑的事情呢!
而且呀,这烟尘预测流速法还能帮我们更好地控制和管理烟尘呢。

就好像你管理自己的时间一样,知道了烟尘流动的情况,我们就能更有效地采取措施来应对啦。

它能让我们更精准地知道烟尘会往哪里跑,跑多快,这样我们就能提前做好准备,把可能出现的问题都给解决掉呀!
再想想,如果没有烟尘预测流速法,那我们对烟尘简直就是两眼一抹黑呀,完全不知道该怎么办才好。

但有了它,就好像我们有了一双能看清烟尘动向的“眼睛”,多厉害呀!
总之呢,烟尘预测流速法真的是超级重要的呀!它可不是什么可有可无的东西,而是能在很多方面都发挥大作用的呢!所以呀,可别小瞧了它哦!。

烟尘等速采样流量计算公式优化研究初探

烟尘等速采样流量计算公式优化研究初探

烟尘等速采样流量计算公式优化研究初探烟尘等速采样流量计算公式是用于计算烟尘等速采样器中烟气采样流量的公式,其公式为:
Q = V / t
其中,Q表示烟气采样流量,单位为L/min;V表示采样瓶中液位的变化量,单位为mL;t表示采样时间,单位为min。

然而,在实际应用中,烟气流量的变化、采样过程中的温度、压力等因素都会对采样结果产生影响,因此需要优化烟尘等速采样流量计算公式。

近年来,研究者们通过实验研究和理论分析,逐步发现了影响等速采样流量计算的各种因素,并提出了新的计算方法。

其中比较典型的包括:
1. 考虑烟气流量的实时变化:在采样过程中,烟气流量会随着燃烧工况的变化而发生变化,因此可以通过安装流量计等仪器实时监测烟气流量,并进行相应的修正。

2. 考虑温度、压力等因素的影响:烟气采样过程中,烟气温度、压力等因素也会影响烟气流量计算结果,因此可以在计算公式中引入相应的修正系数,使结果更加准确。

综上所述,烟尘等速采样流量计算公式优化研究初探主要是指研究者们在现有计算公式的基础上,进一步探讨各种因素对采样结果的影响,并提出新的计算方法,以实现更加准确的烟气采样。

[doc]等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径

[doc]等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径

等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径环境科学导刊2010,29(增刊1):98—99CN53——1205/XISSN1673—.9655等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径张华俊,杨慎文,李继红(鱼台县环保局,山东鱼台272300)摘要:介绍了废气污染物监测方法,根据实践经验总结了等速采样法在烟尘测试过程中的准确分析路径.关键词:烟尘测试;等速采样;准确测定中图分类号:X83文献标识码:A文章编号:1673—9655(2010)增1—0098—02随着我国经济的迅猛发展,煤炭,石油,天然气等各种能源的大量开采和利用,造成了由工业炉窑和民用锅炉排放的烟尘和烟气成为了我国大气污染的一大问题.近年来为积极响应国家提出的节能减排的号召,加强了基层环境监测站废气监测能力,配置了先进的烟尘测试仪,培训了一批熟练掌握烟尘操作技术的骨干力量.同时结合实际操作条件,已能完全保证测定结果的五性(代表性,完整性,准确性,可比性,精密性)统一.1烟尘测试前的准备1.1采样位置的选择烟尘浓度测定是一项十分复杂的工作.首先要到测试现场对生产设备和除尘装置的特性,烟尘排放去向及烟道位置尺寸等进行详细了解.例如采样位置的选择是数据是否具有代表性的关键.在测定采气流量和采集烟尘样品时,应尽可能将采样位置设在烟囱和地面管道或气流平稳的管段中,距弯头阀门和其他变径管段下方大于6倍直径处,其上游方向大于3倍直径处.但由于一些现场条件限制,则应选择的断面至少与弯头的距离不少于1.5 倍管道直径,同时增加测点数量,远离引风机,紧靠垂直烟道.根据现场环境确定好测孔位置后,落实工作平台,焊结打孔和确定电源等准备工作,同时在测试中为得到准确可靠数据,对测试设备运转和烧炉管理人员详细说明并协同配合工作.1.2测试仪器的准备如果测试仪器可供选择,可根据现场测点烟囱直径的大小,选择不同长短采样枪配置的仪器.因为采样枪的长短对于大型锅炉测试结果误差较大.例如实际应用中SYC一11I型烟尘测试仪和wJ一60B型烟尘测试仪在大型锅炉测试中结果偏差较收稿日期:2009—03—22—98一大,由于SYC一Ⅲ型烟尘测试仪所配置采样枪较短,不能完全覆盖所应测定的烟道位置,一般不选用.同时检查所选择仪器的测试功能是否正常,干燥器中硅胶是否失效,双氧水是否足够等,预先排除所选仪器故障.1.3滤筒的预处理和称重烟尘测试的标准方法为重量法.重量法测烟尘主要是利用滤筒捕集烟尘前后质量差,得出一定体积的烟气中的含尘量来计算烟尘浓度.首先将滤筒编号,用烘箱在105~110℃下烘烤1h后直接放入干燥器中冷却至室温,用万分之一天平称重.当滤筒在400~C以上高温烟气中使用时,为减少滤筒本身的失重,应预先在400℃高温炉中烘烤1h,再冷却称重.记录称量结果以备烟尘测试后计算.2烟尘测试中的条件控制2.1测定锅炉负荷率和烟气过剩系数根据蒸汽流量表法,水表法或量水箱法等测试出锅炉负荷率大小和测氧仪法测出烟气过剩系数, 根据过剩系数大小判定运行设备是否有大量漏风, 锅炉负荷率是否满足测试条件,排除主要影响后使锅炉在最佳状态下工作,待测试的负荷率和过剩系数在正常可比范围内,计算或记录测量读数,尽量减少以后计算中烟尘折算浓度的偏差.2.2按顺序进行准确测定各参数和烟尘样品根据烟道断面大小确定采样点数和位置,由烟道不同系数值计算出采样枪各测试点位,用胶布在皮托管和采样枪上作记号.按顺序测定烟气温度,含湿量,压力等参数.烟气温度和含湿量常用温度计和干湿球法.为确保测试准确性应将工作端置于烟道的中心,并堵住采样孔稳定一段时间后读取数据并记录保存.不同型号的测试仪器,读数方式也不同.例如:SYC~Ⅲ型烟尘测试仪在温度计上直等速采样法准确测定烟尘浓度值的分析路径张华俊接读取并人工记录,而WJ一60B型烟尘测试仪为减少特定环境下用温度计直接读取的不便和误差, 工作端在炉内不用取出,利用传感器在仪器操作端按钮读取并瞬间保存数据,使测试结果更准确可靠.同时利用WJ一60B型烟尘测试仪测定压力和含湿量等参数也更准确便捷,比用SYC一Ⅲ型烟尘测试仪节省了大量的计算时间,目前SYC一1I型老式测试仪已面临淘汰.用先进的测定仪根据测得的烟气温度,含湿量,压力和各采样点的流速等参数结合仪器配置选用不同采样嘴直径,记录并设置各采样点的等速采样流量,然后将已称重并带有编号的滤简装入采样管内,使采样嘴对准烟气流方向设定采样时间,开动抽气泵按钮迅速自动调整流量至第一个采样点所需的等速采样流量,为取得有代表性的烟尘样品需等速采样,相对误差应在5%~10%之内,采样嘴对准气流方向要求其偏差不得>5..由于采样期间尘粒在滤筒上逐渐聚集,阻力不断增加,需根据各测点排气状态参数即不同流速和采样嘴直径随时调节等速采样流量.即第一点采样后将采样枪按顺序移到第二个采样点,同时自动调节流量至第二个采样点所设置的等速采样流量,依次类推,按顺序在各点采样,每点采样时间视尘粒浓度而定.原则上每个测点断面采样次数不少于3 次,每点采样时间不少于2min,各采样点时间应相等.每次采样结束时,将采样嘴背向气流方向,切断电源,用摄子轻轻取出滤筒,不要倒置,放人盒内,以免尘粒倒出.然后再测量一次采样点流速,与采样前的流速相比如相差>20%,样品作废重新取样.3烟尘测试后样品的分析及数据处理采样后的滤筒放入烘箱在105~1l0℃烘烤1~2h,取出置于干燥器中冷却到室温.用万分之一天平称重.采样前后滤筒重量之差,即为烟尘量.在数据处理中原始数据应当用有效数字表示,根据多次测定结果利用统计检验方法对可疑数据进行剔除,保证结果的准确可靠.最后根据标干烟气流量和实测烟尘浓度,烟尘折算浓度,排放量公式等分别计算出多次测试结果的烟尘排放浓度和排放量,取其平均值.为环境监测管理和政府决策提供科学有效的依据.参考文献:[1]于正然.烟尘烟气测试实用技术[M].北京:中国环境科学出版社.1990. AnalysisPathofDustDetectionAccuratelybyIsokineticSamplingMethod ZHANGHua—ian,YANGShen—wen,LIJi—hong(Y utaiEnvironmentalProtectionBureau,YutaiShandong272300China) Abstract:Themonitoringmethods-ofdetectingwastegaspollutionareintroduc ed.Theaccurateanalysispathof detectingdustbyisokineticsamplingmethodisconcludedbasedonthepractical experiments.Keywords:dustdetection;isokineticsampling;detectionaccurately 一99—。

烟尘等速采样方法的探讨

烟尘等速采样方法的探讨

第16卷 第4期甘肃环境研究与监测2003年12月环境监测(341)烟尘等速采样方法的探讨李向红,李树思(甘肃省铝业公司,甘肃兰州 730079)摘要:对等速采样中如果不等速采样后烟尘浓度进行理论分析,探讨研究是否可以进行不等速采样.关键词:烟尘重量;采样体积;不等速采样中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:100921211(2003)0420341201 在锅炉烟尘和管道尘采样中,都是采用等速采样方法进行的,即:在选定的采样点上,通过采样管从烟道中接等速采样,原则抽取一定量的含尘烟气,经捕集装置将尘粒捕集下来,根据捕集的烟尘重量和抽取的烟气体积,求出烟气中的烟尘浓度.为了从烟道中取得有代表性的烟尘样品,需要等速采样,即烟气进入采样嘴的速度V n应与烟尘速度V s相等,其相对误差应在5%~10%以内,当采样速度大于或小于采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差,当采样速度V n大于烟气速度V s时,处于采样嘴边线以外的部分气流进入采样嘴,而其中的尘粒由于本身的惯性作用,不能改变方向随气流进入采样嘴,继续沿着原来的方向前进,使采取的样品浓度低于采样点的实际浓度.当采样速度V n小于采样点的烟气速度V s时,情况恰好相反,样品浓度高于实际浓度.只有采样速度V n等于采样点的速度V s时,样品浓度才与实际浓度相等[1].通过对以上原理研究可以得出这样的结论:(1)从理论上讲,在采样嘴边缘附近,烟气中的尘粒由于本身的惯性作用,不会随气流方向改变而改变,而是继续沿着原来的方向前进,假设烟气速度和烟尘浓度相同时,不管采样速度大于、小于或者等于烟气的速度,进入采样嘴的烟尘重量应该是相等的.所以捕集的烟尘重量只与管道内烟气本身浓度、烟气速度V s和采样嘴的直径及采样时间有关.样品的浓度公式为:C=WV nd×106收稿日期:2003210222.作者简介:李向红(1968-),工程师,现从事环境监测工作.式中 C为烟尘或其他有害物质的排放浓度(m g m3);W为采样所得的烟尘或其他有害物质的重量(g);V nd为标准状态下干烟气采样体积(N dL).(2)在同一管道内,同样烟尘条件下,当采样速度V n不同,之所以采样浓度不同,是因为根据不同的V n计算出的烟气的采样体积不同,所以计算出的样品浓度就不同,当采样速度V n大于烟气速度V s时,由于计算出的烟气采样体积大于等速采样时计算出的采样体积,而捕集的烟尘量相等,所以样品浓度小于等速采样的浓度,反之,当采样速度小于烟气速度时,样品浓度大于等速采样的浓度.从等速采样原理中可得知:如果采样速度不同,则计算出采样体积不同,而烟尘重量在理论上是相同的,从而导致样品浓度不同,如果在计算采样体积时,不论采样速度大小,都按等速采样时的烟气体积计算,而不采用实际抽取的烟气体积大小,由于捕集的烟尘重量相等,则计算出的样品浓度是相等的.例如:在采样时,在同样管道条件下,在同样采样嘴、同样烟气流速下、同样采样时间下,假设等速采样的流量是15L m in,如果我们分别用20、15、10L m in的流量进行采样,从理论上讲采集的烟尘重量是相等的,如果用实际抽取的烟气体积分别计算,则样品浓度是不相等的,而如果以上3个流量下都用等速采样的烟气体积计算,由于采集的烟尘重量相等,则样品浓度都等于等速采样的浓度.所以,在实际采样过程中,可以不管采样的速度,而只要在计算烟尘浓度时都使用等速采样的烟气体积,则样品浓度就等于等速采样的浓度.通过以上分析,我们可以得出以下结论: (下转第343页)表1 不同分析方法测定的水样色度值水样峰面积法 度R SD %最大吸收波长法 度R SD %目视比色法 度渗滤液(稀释100倍)2340.592620.18230~240渗滤液(稀释200倍)1150.721300.25110~120生活污水671.22680.3760~70模拟天然水532.05520.6350~60 注:峰面积法和最大吸收波长法的测量结果均为5次测量结果的平均值;最大吸收波长法的色度数据为其测定值的2倍[6].将水样与由500度铬钴标准溶液配制的标准色列进行比色.C r2Co标准色列在300~600nm波长范围内获得吸收光谱,其最大吸收波长为350nm.郜洪文[6]研究了最大吸收波长法测定工业废水的色度,废水色度的测定结果比目视比色法小一倍,我们的实验也发现同样的结果.由表1可见,当水样色度小于100度时,最大吸收波长法测定值的2倍与目视比色法测定值吻合较好;当水样色度大于100度时,最大吸收波长法测定的色度值误差较大.峰面积法测定结果与目视比色法的测定值吻合的很好.对实际样品5次测定结果的相对标准偏差为0159%~2105%,方法精密度好.3 结论本文作者所采用的色度测定方法—峰面积法,即消除了目视比色法中人为视觉造成的误差,又弥补了最大吸收波长法的不足.测定结果较最大吸收波长法更为准确.峰面积法是一种准确、精密度高且方便的色度测定方法,适合较清洁的、带有黄色色调的天然水、饮用水及部分废水的测定.参考文献:[1] 国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].第3版.北京:中国环境科学出版社,1989,93.[2] 王安,谢宇,梁柱.水中色度测定的研究[J].中国环境监测,2000,16(2):37240.[3] 王永琴.分光光度法测定水中色度探讨[J].预防医学文献信息,1997,3(2):146.[4] 王滨,刘金凤.分光光度法测定水中色度[J].中国卫生检验,1996(2):1182119.[5] 张辛民.分光光度法测定染色废水的色度[J].环境监测管理与技术,1995,7():29~31.[6] 郜洪文.分光光度法测定工业废水色度研究[J].环境工程,1993,11(5):44247.[7] 汤顺青.色度学[M].北京:北京理工大学出版社,1990,3.(上接第340页)比较灵敏、每15m in监测一个数据随时能监测到瞬时高浓度值,即自动监测的结果明显的高于手动监测的结果.(4)自动监测与手动监测虽然监测点位相同,但采样的高度略有不同,在对比实验过程中,对结果有一定的影响.8 S O2与NO2对比结论从2个项目的对比监测结果可以看出,对于污染比较轻的项目,如NO2与污染较重的SO2二个项目自动监测结果均高于手工监测的结果,而且差异显著.暴露出手工监测的弱点,有时没有监测到或吸收液不能充分吸收,造成监测结果偏低,影响数据的准确性.同时可以看出自动监测系统具有随时监测污染物的浓度,数据准确、完整的长处,对于提高大气监测质量,促进大气污染治理,将发挥重要作用.(上接第341页)在烟尘采样过程中,可以不考虑采样的速度,采样流量可以不按照等速采样法计算流量,流量可以在一定范围内自由选择,而只要在计算样品浓度时烟气体积采用等速采样方法计算的采样体积就可以了,则采样计算出来的样品浓度与等速采样时计算出来的样品浓度相等.参考文献:[1] 空气和废气监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,1990.342.343第4期陈强等:分光光度法测定水体色度的一种新方法。

烟尘等速采样流量的简化计算

烟尘等速采样流量的简化计算

烟尘等速采样流量的简化计算
李建永
【期刊名称】《矿冶》
【年(卷),期】2002(11)4
【摘要】为了从烟道中取得有代表性的烟尘样品,需等速采样.在使用普通型采样管时,为了满足采样现场的要求,应有一个与之相适应的等速采样流量近似计算公式.本文在<空气和废气监测分析方法>中烟尘等速采样公式的基础上,进行了化简、近似等计算,得到了几个可用于不同情况下的简化式,计算简便、迅速,适合于采样现场使用.
【总页数】3页(P88-89,92)
【作者】李建永
【作者单位】葫芦岛锌厂,辽宁葫芦岛,125003
【正文语种】中文
【中图分类】X830.1
【相关文献】
1.预测流速法烟尘采样中采样嘴的选择及采样流量的计算 [J], 胡蕴明;孙艳娟
2.利用等速采样原理克服动压平衡型烟尘采样仪在寒冷地区不能正常工作的问题[J], 刘洪昌;金美子;穆英杰
3.烟尘等速采样流量简化公式推导与应用 [J], 陈振发
4.超低烟尘等速采样控制系统研究 [J], 张振兴;白相杰;彭海剑;汤征宇;王史峰;康杰
5.高含尘气体尘粒采样方法的改进——流量分段追踪等速采样法 [J], 吴建钢
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环境保护部烟气试题

环境保护部烟气试题

A. D 2sinOcosO D1 2cos0 t : t C. 為(H ).............................................. 绘新资科推殍 ......................................2013年环境保护部连续自动监测(烟尘烟气)考试试题(一)答案一、 判断题(每题1分,共20分)1、 空白实验值的大小仅反映实验用纯水质量的优劣。

(X )2、 精密度是山分析的偶然误差决定,分析的偶然误差越小,则分析的精密度越高。

(丁)3、 在使用氧化诰分析仪时,可以把氧化链分析仪的测量池安装在烟道中。

(V )4、 测定烟气的湿度时,可以使用红外吸收法。

(V )5、 气体流速测量有三种方法:压差法、热差法和超声波方法。

其中超声波法测量结果最好。

(V )6、 动压是气体所具有的动能,是使气体流动的压力,动压和静压一样为相对压力,有正负之 分。

(X )7、 平均压差皮托管法和S 型皮托管法相比,更适合测定低流速烟气的流速。

(X )8、 对于直接测量式CEMS,采用风机将过滤后的洁净空气加速吹入探头内,会对测量路径中的污染气体产生稀释作用。

(X )9、 烟尘样品应在等速条件下采集o ( V )10、 为确保参比方法和颗粒物CEMS 的测量结果基于同样的烟气状态,需将参比方法颗粒物 浓度测量向颗粒物CEMS 测量条件下单件转换。

(J )11、 抽取系统中山烧结不锈钢制成的采样探头过滤器能滤去粒径0.5um 以上的颗粒物。

(X )12、 在直接抽取式的热湿系统中,高温状态下不需对烟气中的粉尘进行过滤,即可对气体成分进行测量。

(X )13、 稀释抽取式CEMS 样气的测量结果为湿基浓度。

(7 )14、 火力发电厂安装的直接测量式CEMS 的探头主要是内置式。

(J )15、 采用DOAS 技术的直接测量式CEMS,在待测成分存在化学行为干扰的情况下,不能正 确地测量其绝对浓度。

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第 2 期
杨珊荣等 1 预测流速法在炼厂高温高压烟道烟尘浓度采样分析中的应用与探讨
·55 ·
2 安全保护措施的建立
211 建立采样平台 为了确保采样过程中人员和设备的安全 ,必
要时应在所选定的管段处建一个大小合适强度适 当的工作平台 ,面积应不小于 3 m2 (烟尘采样往往 3~4 人同时进行) 。且平台上应安装围栏 ,同时 , 接好冷却水线 。 212 建立防喷 、降温装置
收稿日期 :2005 - 02 - 21 作者简介 :杨珊荣 ,女 ,高级工程师 。1985 年毕业于湘潭 大学 , 从 事 环 境 监 测 和 管 理 工 作 。联 系 电 话 : 0730 8452192 。
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× d2
× Vs
× B a + Ps
Ts
×
Tr B a + Pr
1/ 2
×(1 -
Xsw )
(1)
式中 : Vs = 01077 ×Kp ×〔Pd ( 273 + ts) 〕1/ 2
(2) 预测流速法 ,是在采样前测定了流速 Vs ,再 按此流速来进行连续等速采样 。因此 ,烟道内的 流速在这一段时间内应保持不变 ,即烟气状态参 数稳定 。
高温 、正高压烟道要进行直接采样是无法进 行的 。通过多次试验研究 ,我们自行设计了一套 防喷 、降温装置 ,满足了采样需要 ,效果很好 。简 介如下 :根据现场条件和采样管的尺寸 ,设计了一 个长 300 mm ,内套管 Ф76 ×6 mm ,外套管 Ф159 ×6 mm 的不锈钢管 ,两头用青铜螺纹连接管连接 (用 方 6 的盘根压紧) 起防喷作用 。在外套管上装有 进出口水嘴 ,接冷却水后起冷却作用 。该套管用 法兰和螺栓与采样阀连接 。采样前 ,先在采样管 上安装压紧盘根的两头螺纹连接管 ,采样时 ,将采 样管伸进防喷冷却套管 ,上紧 ,先开冷却水 ,再开 采样阀 (务必全打开 ,以免碰坏采样嘴) ,然后将采 样管伸入到烟道内预定的位置 ,最后打开采样管 上的针阀 ,便可进行采样了 。 213 防护用品的配备
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石 油 化 工 环 境 保 护
ENVIRONMENTAL பைடு நூலகம்ROTECTION IN PETROCHEMICAL INDUSTRY
2005 年第 28 卷第 2 期
预测流速法在炼厂高温高压烟道烟尘浓度 采样分析中的应用与探讨
杨珊荣1 , 童志权2
(11 中石化长岭分公司 ,湖南岳阳 414012 ; 21 湘潭大学环境工程系 ,湖南湘潭 411105)
因购置的热偶温度计的总长度一般都在 1 m 左右 ,防喷套管是针对采样管和皮托管来设计的 , 温度计的长度太短外径太细无法进行防喷处理 。 鉴于以上原因 ,目前我们在采样时实际上都是利 用 DCS 系统所显示的烟气温度 。我们已与有关 生产厂家建议 :在热偶温度计上安装一套管 ,其材 质 、长度和外径与采样管相同 。 312 烟气压力的测定 31211 测压计的选择
1 采样方法的选择
烟气采样中 ,要保证分析结果的准确性必须 要进行等速采样 ,目前 ,能维持等速采样的方法有 两种 ,压力平衡法和预测流速法 。
压力平衡法 :通过利用安装在采样管上的孔 板差压与皮托管指示的采样点气体动压相平衡来 实现等速采样 ,或利用采样嘴内外静压相平衡来 实现等速采样 。其适应性受到限制 ,它适用于微 正压和负压烟道 、烟尘浓度较小 、速度 > 3 m/ s 的 含腐蚀性气体组分较小的烟道 。由于该采样方法 是将采样管和皮托管同时插入烟道进行压力调节
由于采样口不能同时用两根采样管来进行采 样 ,我们无法采到真正意义上的平行样 。为了考 察方法的精密性 ,我们设计了重复实验 ,计算再现 性的相对偏差 ,通过多次试验 :在工况稳定时 ,连 续两次 采 样 所 得 结 果 的 相 对 偏 差 为 315 % ~ 1615 %。 41312 方法准确度分析
(3) 看尘量 :将尘粒倒在一张白纸上观察尘粒 的颜色 ,粒子的大小均匀状况 ,是否与放空观察的 结果基本一致 。
摘 要 : 对预测流速法用于炼厂高温高压烟道采样分析的可行性进行了探讨 ,介绍了针对高温高压烟道烟尘采样分析特点进行 的技术改进 ,指出该方法存在的问题和保证分析准确度应采取的措施 。
关键词 : 烟尘 ; 预测流速 ; 高温高压 ; 采样 ; 分析
前言
目前炼 厂 两 套 催 化 采 样 点 处 烟 气 的 温 度 为 550~750 ℃,压力为 100~270 kPa ,均属于高温高 压烟道 。而高温高压烟道中烟尘浓度的采样分析 目前还没有国家标准分析方法 ,在石化行业环保 监测中高温高压烟道烟气中烟尘的采样分析实测 点也很少 。为了了解两套催化三旋的除尘效率 、 三旋出口或烟机入口的烟尘浓度 ,保证烟机的长 周期正常运转 ,须定期或根据需要随时进行采样 分析 。同时通过对烟尘的浓度 、排放量 、粒径分布 的分析 ,了解所用催化剂的性能 、跑损和破损情 况 。在为两套催化烟道烟尘采样分析的实践过程 中 ,经过不断地探讨和研究 ,摸索出利用预测流速 法进行高温高压烟道中烟尘浓度的采样分析方 法 。这对炼厂催化装置工艺的优化操作 、设备的 长周期运转以及节能增效都具有积极的意义与作用。
放空目的是将采样阀门 、冷却防喷套管内的 残尘吹洗干净 ,以防污染采样嘴 ,放空时间 2~3 min 。
烟气观察是采样分析人员通过观察烟气的颜 色深浅 ,大致判断烟尘含量的高低 ,确定采样时 间 ,保证采到一定重量的尘粒 。颜色深 ,则含尘量 高 ;采样时间可稍短 ,反之亦然 。 41213 采尘量、采气量 、采样时间的控制
高温高压烟道采样口都需安装采样阀门和防 喷套管 ,壁厚 、烟尘浓度高 ,因此 ,选择 S 型皮托 管 。测静压时连接大量程的微压表 ,测动压时将 小量程的微型压差表与 S 型皮托管连接 。 313 烟气含湿量的测定
烟气含湿量在烟尘测试中是一个很重要的参 数 ,其测定方法一般有三种 ,即重量法 、干湿球法 和冷凝法 。重量法和干湿球法都只适用于温度低 于 200 ℃的条件下使用 。而冷凝法能同时实现高 温烟气冷却和含湿量测定 ,设备简单 ,操作方便 , 因此我们选用了冷凝法 。
斜管压力计 :测压范围小 ,易超量程 ;玻璃制 品 ,易碎 ;乙醇易挥发 ,需经常加液以保持液面 ;连 接线多 。不适合高温高压烟道压力的测定 。
微型压力表 :因为两套装置所有要采样的烟 道的全压都较大 ,有 150~270 kPa ,而动压相对较 小 ,在 1 000 Pa 以内 。为了使所测得的结果更准 确 ,我们选用了两个不同压力范围的微压表 ,用来 测量全压和动压 : 测全压用压力范围为 - 100~ 300 kPa ,测动压用压力范围为 0~2000 Pa 微型压 力表 。 31212 压力的测定
为了使流量精确 ,实现等速采样 ,我们用转子 流量计控制采样流速 ,在转子流量计后再串联一 个累计流量计 ,准确地记录采样的累计量 ,便可得 到准确的采气量 。 412 采样 41211 连接管线 :接口要牢固 ,这是采样安全所 必须保证的 。因为烟气高温高压 。如果管线老 化 ,或接口不牢 ,很容易被气体冲破或断开 ,高温 气体外喷 ,对采样人员及设备的安全会造成威胁 。 41212 放空及烟气观察
我厂两套催化的烟气温度均 > 550 ℃,因为高 温 ,应备适量的石棉垫和石棉手套 ,避免采样人员 烫伤 。
3 烟气状态参数的测定和设备的选择
311 温度的测定 对流量分布均匀 、对称的烟道内烟气的温度
一般是相等的 ,因此测温时任选一点即可 。我们 所选用的热电偶测温毫伏计为镍铬 —镍铜热电偶 温度计 。
冷凝法 :抽取一定体积的烟气 ,使之通过冷凝 器 ,根据冷凝出来的水量加上从冷凝器排出的冷 凝水的量 ,来计算烟气的含湿量 。我们选用该方 法 ,其优点是 : (1) 一台设备 ,两个用途 :一是高温 烟气冷却 ,二是测含湿量 ; (2) 设备简单 ,经济 ; (3) 操作简单 。 4 采样及分析 411 准备工作
的同时 ,还要用橡皮管与温度计 、压力计 、湿度计 、 流量计等相连 ,橡皮管及连接处都很难耐受长时 间高温高压而破裂和冲开 ;高含尘烟气中的烟尘 对皮托管的堵塞 ,使得系统阻力增加 ,压力读数偏 差增大 。所以 ,通过我们多次试验得知 ,传统意义 上的压力平衡采样法不能适应催化装置高温高压
烟道烟尘采样 。
高温高压烟道采样前的准备工作与普通烟道 采样相比有很大区别 ,要保证采样过程的安全性 、 采样结果的准确性 ,对滤筒 、垫片 、干燥器 、流量计 及管线连接都有较特殊的要求 。经过几年的试验 摸索 ,我们掌握了一套适应高温高压烟道环境的 采样方法 ,并使之标准化 。 41111 采样管 、皮托管的准备
预测流速法 :即采样前先测出采样点处的烟 气温度 、压力 、含湿量等气体状态参数和采样点的
气体速度 ,根据测得的烟气状态参数和流速 ,结合 选用的采样嘴直径 ,计算等速条件下各采样点所 需的采样流量 ,然后按流量进行各测点采样 。当 干烟气的组分和空气近似时等速采样流量按式
(1) 计算 。
Qr/ = 0100254
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石 油 化 工 环 境 保 护
2005 年第 28 卷
石棉垫片 ,在使用过程中发现这种垫片的强度较 差 ,高温易碎 ,导致气密性差 ,而带来结果误差 。 不适用于高温 、高压烟道采样 。经过多次试验比 较 ,最后选用石墨垫片 ,它强度高 ,不易破损 ;耐高 温 ,800 ℃以内能反复使用 2~3 次 ;价格便宜 。 41113 干燥器的准备
一般的实验室还无法配制烟尘的模拟标样 , 因此烟尘浓度测定到目前为止还没有标样或其它 标准方法来验证其准确度 。那么 ,在实际工作中 是怎样来保证分析的准确度的呢 ? 我们是从如下 几个方面来做工作的 :
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