任务2.3 烟尘烟气的测定

间断采样：适用于有周期性变化的排放源，即 根据工况变化情况，分时段采样，求出时间加权平 均浓度。
移动采样示意图：
3、等速采样方法
(1)预测流速（或普通采样管）法：
该方法在采样前先测出采样点的烟气温度、压 力、含湿量，计算出流速，再结合采样嘴直径计算 出等速采样条件下各采样点的采样流量。采样时， 通过调节流量调节阀按照计算出的流量采样。
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（2）矩形烟道
将烟道断面分成一定 数目的等面积矩形小 块，各小块中心即为 采样点位置，小矩形 数目可根据烟道断面 面积大小确定。见74 页表2-6。
（三）基本状态参数的测量
1、温度的测量
（1）直径小的低温的烟道 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。 （2）直径大，温度高的烟道
玻璃纤维滤筒采样管
滤筒
刚玉滤筒采样管 超细玻璃纤维滤筒适用于500℃以下的烟气。刚 玉滤筒采样管适用于1000℃以下的烟气。对于 <0.5um烟尘，捕集效率都在99.9%以上
6.2 采样系统
尘粒采样系统由采样管、滤筒、流量测 量装置和抽气泵等组成。
其中普通型采样管由采样嘴、滤筒夹和 连接管构成。
a. 生产设备处于正常运转状态下； b.对因生产过程而引起排放情况变化的污
染源，应根据其变化的特点和周期进行系统监测。
对无组织排放污染源监测：
在监控点采集空气样品，捕捉污染物的最高 浓度。
（二）采样点的布设
1、采样位置
采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管段上， 避开阻力构件（弯头、变径管、三通管及阀门等易产 生涡流），优先选择垂直管道。
恶臭（氨气、三甲胺、CS2、H2S、硫醇、 硫醚、二硫化甲基、苯乙烯）
一、固定污染源排气监测
（一）监测目的和要求
• 监测目的: a.检查污染源排放废气中的有害物质是
否符合排放标准的要求； b.评价净化装置性能和运行情况及污染
防治措施的效果； c.为大气质量管理与评价提供依据。
• 要求：
对有组织排放污染源监测：
测定点数目和位置（以圆形烟道为例）
2）举例： 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：
γ1=1×0.044=0.044 (m) γ2=1×0.146=0.146 (m)
此法与预测流速采样法不同之处在于测定流量和 采样几乎同时进行，适用于工况易发生变化的烟气。
S形皮托管 热电偶
采样头
采样管
常见的采样管有超细玻璃纤维滤筒采样管和刚玉 滤筒采样管。它们由采样嘴、滤筒夹及滤筒、连接管 组成。
超细玻璃纤维滤筒适用于500℃以下的烟气。刚 玉滤筒由刚玉砂等烧结制成，适用于1000℃以下的烟 气。这两种滤筒对0.5μ m以上的烟尘捕集效率都在 99.9%以上。
仪器分析法如用定电位电解仪或非分散红外分析仪 测定一氧化碳，用氧化锆氧分析仪或磁氧分析仪、膜电 极式氧分析仪测定氧的含量等。
3.有害组分的测定
对含量较低的有害组分，其测定方法原理大多与空 气中气态有害组分相同；对于含量高的组分，多选用化 学分析法。
吸收法采样装置
烟尘烟气的测定
一、采样位置和测定点的确定 二、烟气温度的测定 三、烟气压力的测定 四、烟气含湿量的测定 五、烟气流速流量的计算 六、烟尘浓度和排放量的测定 七、烟气浓度和排放量的测定
吸收采样装置：与大气采集装置原理相同 不同处：烟气温度高，湿度大，烟尘及有害气 体浓度大并具有腐蚀性，多采用不锈钢材料制作， 采样管头部装有烟尘过滤器（滤料）采样管需加热 （保温）防止水蒸气冷凝
2.主要组分（CO、CO2、O2、N2）的测定
奥氏气体分析器吸收法的原理基于：用不同的吸收 液分别对烟气中各组分逐一进行吸收，根据吸收前、后 烟气体积变化，计算各组分在烟气中所占体积百分数。
原则：应在阻力构件下游方向大于6倍管道直径 处或上游方向大于3倍管道直径处。最少不少于1.5D， 增加监测点,采样断面气流流速 V > 5 m/ S
采样孔位置
垂直的正压管段，即垂直管段三七开，上部0.3， 下部0.7。 为何选择垂直的正压管段？ ①为了取得有代表性的样品。避免阀门、弯头、变 径管等产生局部阻力的影响，否则会因尘粒在烟 道在受重力作用较大的颗粒偏离流线向下运动， 使烟道中的粉尘分布不均。 ② 选择正压管段便于抽气采样。
测定点数目和位置（以圆形烟道为例）
γ3=1×0.297=0.297 (m) γ4=1×0.706=0.706 (m) γ5=1×0.853=0.853 (m) γ6=1×0.956=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，作出记号，然后将采样管伸 进烟道，依次进行采样。
含湿量测定方法：
1.重量法 2.冷凝法 3.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。
干湿球法测定含湿量1、连接仪器
干湿球法测定含湿量2、读数
干湿球温度计读数
负压表读数
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五、烟尘浓度和排放量的测定
1．原理：等速采样 2．采样系统 3．采样过程 4．计算
Hale Waihona Puke 静压测定原理图：动压测定原理图：
动压测定：
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3、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
算各测点的烟气流速(vs)：
3、流速和流量的计算
（四）含湿量的测定
烟气中的水蒸气含量较多，变化范围较大， 为便于比较，监测方法规定以除去水蒸气后标准 状态下的干烟气为基准表示烟气中的有害物质的 测定结果。
任务2.3 烟尘烟气的测定
烟尘烟气的测定
一、采样位置和测定点的确定 二、烟气温度的测定 三、烟气压力的测定 四、烟气含湿量的测定 五、烟气流速流量的计算 六、烟尘浓度和排放量的测定 七、烟气浓度和排放量的测定
污染源
固定源 流动源
有组织排放源： 烟道、烟囱、排气孔等
无组织排放源：车间、工棚 污染物：固态粉尘和烟尘; 气态和气溶胶态 汽车等交通运输工具
由于预测流速法测定烟气流速与采样不是同时 进行，故仅适用烟气流速比较稳定的污染源。
预测流速法采样装置：
预测流速法烟尘采样装置
（2） 皮托管平行测速采样法：
该方法将采样管、S型皮托管和热电偶温度计固定 在一起插入同一采样点，根据预先测得的烟气静压、 含湿量和当时测得的动压、温度等参数，结合选用的 采样嘴直径，由编有程序的计算器及时算出等速采样 流量，迅速调节转子流量计至所要求的读数。
测压管
• 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 烟尘浓度大，易被堵塞，因此只适用于含 尘量少的烟气。
标准皮托管
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。
S形皮托管
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=ρ·g·h
式中：ρ——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）。
测定点数目和位置（以圆形烟道为例）
1）步骤： ①确定测孔处烟道的直径； ②根据直径大小确定分环数目；（查表） ③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； ④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）
圆形烟道采样孔：
圆形烟道断面分环：
圆形烟道采样点：
烟气样品的采集
• 由于气态和蒸气态物质分子在烟道内分布 比较均匀，不需要多点采样，只要在靠近 烟道中心的任何一点都可采集到具有代表 性的气样。同时，气体分子质量极小，可 不考虑惯性作用，故也不需要等速采样
烟气组分的测定
组分：N、O、CO2、水蒸气 目的：考察燃料燃烧情况和提供烟气气体常数的数 据 有害组分：CO、NOx、硫化物、H2S 1、样品的采集
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
动压和静压测量方法
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6.3采样过程
①采样前： 滤筒恒重 ； 连接系统，检漏； 预测流速。
②采样：移动采样。 ③采样后：滤筒恒重 。
滤筒恒重：
烟尘采样：
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4、烟尘浓度计算
(1) 计算出采样滤筒采样前后重量之差G（烟 尘重量）。
(2) 计算出标准状况下的采样体积
(3) 烟尘浓度计算：根据采样类型不同，用不 同的公式计算。
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2、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 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 分布情况确定。
(1)圆形烟道
(2) 矩形(或方形)烟道