GBT161571996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

表2 测点距烟道内壁距离 环数
1
2
3
4
0.146 0.067 0.044 0.033
0.854 0.250 0.146 0.105
0.750 0.296 0.194
0.933 0.704 0.323
0.854 0.677
0.956 0.806
0.895
0.967
5 0.26 0.082 0.146 0.226 0.342 0.658 0.774 0.854 0.918 0.974
• ③打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰。
• ④仪器压力测量进行零点校准后，将组合采样管插入烟道中，测 量各采样点的温度、动压、静压、全压及流速，选取合适的采样 嘴。
• ⑤含湿量测定装置注水，并将其抽气管和信号线与主机连接，将 采样管插入烟道，测定烟气中水分含量。
• ⑥记下滤筒的编号，将已称重的滤筒装入采样管内，旋紧压盖， 注意采样嘴与皮托管全压测孔方向一致。
• ②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。
• ③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。
⒌采样步骤
• ①采样系统连接：用橡胶管将组合采样管的皮托管与主机的相应 接嘴连接，将组合采样管的烟尘取样管与洗涤瓶和干燥瓶连接， 再与主机的相应接嘴连接。
• ②仪器接通电源，自检完毕后，输入日期、时间、大气压、管道 尺寸等参数。仪器计算出采样点数目和位置，将各采样点的位置 在采样管上做好标记。
• ②矩形和方形烟道
• ⅰ.将烟道断面分成适当数量的等面积小块 ，各小块中心即为测点。小块的数量按表3 的规定选取。原则上测点不超过20个。
• ⅱ.烟道断面面积小于0.1m2，流速分布比较 均匀﹑对称并符合要求的，可取断面中心作 为测点。
• ③当烟道布置不能满足要求时，应增 加采样线和测点。
表3 矩（方）型烟道的分块和测点数
二﹑定义
⒈颗粒物：燃料和其它物质在燃烧、合成、分
解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排 放气体中的固体和液体颗粒状物质。
⒉气态污染物：以气体状态分散在排放气体中
的各种污染物。
⒊标准状态下的干排气：在温度为273K，压
力为101.300Pa条件下不含水分的排气。
三﹑测定与计算内容
• ⒈排气参数（温度、压力、水分含 量、成分）的测定。
• ②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。 如果同 时测定排气流量，采样位置仍按 ①选取。
• ③采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。
⑵采样孔
• ①在选定的测定位置上开设采样孔， 采样孔的内径应不小于 80mm，采样 孔管长应不大于 50mm。不使用时应 用盖板、管堵或管帽封闭（如下图所 示）。当采样孔仅用于采集气态污染 物时，其内径应 不小于 40mm。
采样孔
⑵采样孔
• ②对正压下输送高温或有毒气体的烟道，应采用带 有闸板阀的密封采样孔（如下图所示）。
⑵采样孔
• ③对圆形烟道，采样孔应设在包括各 测点在内的互相垂直的直径线上（如 下图所示）。对矩形或方形烟道，采 样孔应设在包括各测点在内的延长线 上（如下图所示）。
采样点
⑶采样平台
• 采样平台为检测人员采样设置，应有 足够的工作面积使工作人员安全﹑方 便地操作。平台面积应不小于1.5m2， 并设有1.1m高的护栏，采样孔距平台 面约为1.2～1.3m。
⑶间断采样：对有周期性变化的排放源，根 据工况变化及其延续时间，分段采样，然后 求出其时间加权平均浓度。
⒋采样前准备工作
• ①滤筒处理和称重。用铅笔将滤筒编号，在 105-110℃ 烘烤 1h，取出放入干燥器中,在恒温恒湿的天平室中冷 却至室温，用感量 0.1mg 天平称量，两次称量重量之差 应不超过 0.5mg。当滤筒在 400℃以上高温排气中使用 时，为了减少滤筒本身减重应预先在 400℃高温箱中烘 1h，然后放入干燥器中冷却至室温，称量至恒重。放入 专用的容器中保存。
⒎崂应3012H操作
• ⑴测量管道（或排气筒、烟囱）直径及管壁厚度（或 法兰长度）
• ⑵接通仪器电源 • ⑶打开采样孔，清除孔中的积灰 • ⑷打开采样仪器开关，在主菜单上按照从1至6的顺序
依次操作：
• ①选择1，输入大气压和采样日期，读取大气压表的 数字，根据修正计算公式计算压强。
• ②选择2，输入监测断面的尺寸和壁厚（或法兰长度 ），确定采样的环数，仪器自动计算出各采样点的位 置，并在采样枪上用胶布标示。
• ⒉ 排气密度和气体分子量的计算。 • ⒊排气流速和流量的测定。 • ⒋ 排气中颗粒物的测定和排放浓度
、排放率的计算。
• ⒌排气中气态污染物的采样和排放 浓度、排放率的计算。
四﹑采样的基本要求
• ⒈布点原则：
• ①点位的代表性，选择有代表性的采样点； • ②点位的可接近性，选择易于到达的采样位置； • ③点位的可操作性，选择能实施采样的地点； • ④点位的安全性，选择安全可靠的采样位置； • ⑤与有关标准布点要求的符合性，在许可的条件
• ②测定装置及仪器：测量排气中水分含量的 采样系统如图10所示，它由烟尘采样管﹑冷 凝器﹑干燥器﹑温度计﹑真空压力表﹑转子 流量计和抽气泵等部件组成。
• ③测定步骤
• ⅰ.将冷凝器装满冰水，或在冷凝器进﹑出水管上接冷却水。
• ⅱ.将仪器按图10所示连接.
• ⅲ.检查系统是否漏气，如发现漏气﹑应分段检查﹑堵漏，直到满足检漏要求 。
• ⅶ.采样结束,将采样管出口向下倾斜,取出采样管,将凝结在采样管和连接管内 的水倾入冷凝器中.用量筒测量冷凝水量.
④计算
⑵干湿球法
• ①原理：使气体在一定的速度下流经 干、湿球温度计，根据干、湿球温度 计的读数和测点处排气的压力，计算 出排气的水分含量。
②测量装置及仪器
③测定步骤
ⅰ.检查湿球温度计的湿球表面纱布是否包好,然后将 水注入盛水容器中. ⅱ. 打开采样孔,清除孔中的积灰,将采样管插入烟道 中心位置,封闭采样孔. ⅲ. 当排气温度较低或水分含量较高时,采样管应保温 或加热数分钟后,再开动抽气泵,以15L/min流量抽气. ⅳ.当干﹑湿球温度计温度稳定后,记录干球和湿球温 度. ⅴ. 记录真空压力表的压力.
• ⑦设定每点的采样时间，输入滤筒编号，将组合采样管插入烟道 中，密封采样孔。
• ⑧使采样嘴及皮托管全压测孔正对气流，位于第一个采样点。启 动抽气泵，开始采样。第一点采样时间结束，仪器自动发出信号 ，立即将采样管移至第二采样点继续进行采样。依次类推，顺序 在各点采样。采样过程中，采样器自动调节流量保持等速采样。
• ⅲ.对直径小于0.3m、流速分布比较均匀、 对称，并符合要求的小烟道，可取烟道中心 作为测点。
• ⅳ.不同直径的圆形烟道的等面积环数、测量直径 数及测点数见表1，原则上测点不超过20个。
表1 圆型烟道分环及测点数的确定
烟道直径 (m)
＜0.3
0.3～0.6 0.6 ～ 1.0 1.0 ～ 2.0 2.0 ～ 4.0
• ⑵多点采样：由于颗粒物在烟道中的分布是不 均匀的，要取得有代表性的烟尘样品，必须在 烟道断面按一定的规则多点采样。
⒊采样方法
⑴移动采样：用一个滤筒在已确定的采样点 上移动采样，各点的采样时间相同，求出采 样断面的平均浓度。
⑵定点采样：每个测点上采一个样，求出采 样断面的平均浓度，并可了解烟道断面上颗 粒物浓度变化情况。
下，尽量与标准的要求一致。当不一致以及监测 点位又无法更改时，应考虑增加测点数。 • ⑥采样工况：应在生产设备处于正常运行状态下 进行，或根据有关污染物排放标准的要求，在所 规定的工况条件下测定。
⒉采样位置和采样点
• ⑴采样位置：
• ①采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯 头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置 在距弯 头、阀门、变径管下游方向不小于 6 倍直径和距上 述部件上游方向不小于 3 倍直径处。对 矩形烟道， 其当量直径 D=2AB/(A+B)，式中 A、B为边长。
固定污染源排气中 颗粒物测定与气态污染物采样方法
GB/T 16157-1996
• stt-ynzk • 2013年8月
一﹑主题内容和适用范围
• 本标准规定了在烟道﹑烟囱及排气 筒（以下简称烟道）等固定污染源 排气中颗粒物的测定方法和气态污 染物的采样方法。
• 本标准适用于各种锅炉﹑工业炉窑 及其他固定污染源排气中颗粒物的 测定和气态污染物的采样。
＞4.0
等面积环数 测量直径数
1～2 2～3 3～4 4～5
5
1～2 1～2 1～2 1～2 1～2
测点数
1
2～8 4 ～ 12 6 ～ 16 8 ～ 20 10 ～ 20
• ⅴ.测点距烟道内壁的距离见图9，按表2确定,当测 点距烟道内壁的距离小于25mm时，取25mm。
测点号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
烟道断面积（m2） 等面积小块长边长度（m） 测点总数
Hale Waihona Puke Baidu
＜0.1
＜0.32
1
0.1~0.5
＜0.35
1~4
0.5~1.0
＜0.50
4~6
1.0~4.0
＜0.67
6~9
4.0~9.0
＜0.75
9~16
＞9.0
≤1.0
≤ 20
五﹑排气参数的测定
• ⒈排气温度的测定：一般情况下可在靠 近烟道中心的一点测定。将温度传感器 插入烟道中测点处，封闭测孔，待视值 稳定后读数。
④计算
六﹑ 排气流速、流量的测定
• ⒈排气流速的计算 • ⑴原理：排气的流速与其动压的平方
根成正比，根据测得某测点处的动压 、静压以及温度等参数，计算出排气 流速。 • ⑵计算
• ⒉排气流量计算 • ⑴工况下湿排气流量：
⑵标准状态下干排气流量：
七﹑排气中颗粒物的测定
⒈原理：将烟尘采样管由采样孔插入
⑷采样点位置和数目
• ①圆型烟道
• ⅰ.将烟道分成适当数量的等面积同心环， 各测点选在各环等面积中心线与呈垂直相交 的两条直径线的交点上，其中一条直径线应 在预期浓度变化最大的平面内，如当测点在 弯头后，该直径线应位于弯头所在的平面AA内(如图所示）。
• ⅱ.对符合要求的烟道。可只选预期浓度变 化最大的一条直径线上的测点。
⒎崂应3012H操作
• ③选择3，对皮托管校零；输入排气温度（也可
将仪器设定为“预测”档，在此用采样枪上的热 电偶测量排气温度）；将采样枪（皮托管）放入 管道中第一个测点的位置，堵严测孔。皮托管软 管正对气流一侧接入仪器正压孔，背对气流软管 接入仪器负压孔。用“确定”键依次将各个测点 的压力（静压和动压），仪器会自动选择出采样 嘴尺寸（预测流速）。找出相应的采样嘴，安装 在采样枪上。
• ⑨采完最后一个点后，将采样管后的胶管迅速堵住，同时停机， 并将采样嘴背对气流，从烟道中小心地取出采样管，注意不要倒 置。用镊子将滤筒取出，放入专用的容器中保存。
• ⑩用仪器保存或打印出采样数据 。 • ⑩每次至少采三个样，取平均得出烟尘浓度。
⒍样品分析
• 采样后的滤筒放入 105℃烘箱中烘烤 1h，取出放入干燥器中，在恒温恒湿 的天平室中冷却至室温，用感量 0.1mg 天平称量至恒重。采样前后滤 筒重量之差，即为采取的颗粒物量。
• ⒉排气中水分含量的测定：排气中水分 含量应根据不同的测量对象选用冷凝法 ﹑干湿球法或重量法中的一种方法测定 。一般情况下可在靠近烟道中心的一点 测定。
⑴冷凝法
• ①原理：由烟道中抽取一定体积的排气使之 通过冷凝器，根据冷凝出来的水量，加上从 冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸汽量，计 算排气中的水分含量。
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。
⒉采样原则
• ⑴等速采样：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 10%以内。气体进入采样嘴的速度大于或小于 采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差。
• ⅳ.打开采样孔，清除孔中的积灰。将装有滤筒的采样管插入烟道近中心位置 ，封闭采样孔。
• ⅴ.开动抽气泵，以25L/min左右的流量抽气，同时记录采样开始时间。
• ⅵ.抽取的排气量应使冷凝器中的冷凝水量在10mL以上。采样时每隔数分钟 记录冷凝器出口的气体温度tv，转子流量计读数Q’r ,流量计前的气体温度tr ,压 力Pr以及采样时间t.如系统装有累积流量计,应记录开始采样及终止采样时的 累积流量.