固定源废气的采样培训.方案

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
一、监测方案的制定 ⊙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， 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。 二、监测条件的准备 ⊙仪器设备检定和校准。 ⊙准备器材、试剂、记录表格。 ⊙采样孔、采样平台。 ⊙设置监测工作电源。 ⊙被测设备运行正常，工况符合要求。 三、采样前准备工作 ⊕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。 ⊙采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。 （对于矩形管道其当量直径D=2AB/(A+B) A、B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 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倍， 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 5m/s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 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 上述规定选取。
采样孔的开口规则
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。 （对圆型烟道，采样孔应设在包括 各测点在内的互相垂直的直径线上。 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。）
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
采样点数目的设置规则
• HCT FE-002 GB-T 16157-1996 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 GB/T16157-1996
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）
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)
测定点数目和位置（以圆形烟道为例）
γ3=1(D)×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 回
（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。
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
基本状态参数的测量
1、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 热电偶或电阻温度计
2、压力的测量
烟气的压力分为全压(Pt)、静压(Ps)和动压(Pv)。 静压是单位体积气体所具有的势能，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 比大气压力大时，静压为正。 动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动 的压力。 全压是气体在管道中流动具有的总能量。在管道 中任意一点上：Pt =Ps + Pv，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 量烟气压力常用测压管和压力计。
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。
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
• 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）。
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
静压测定原理图：
动压测定原理图：
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
• 排气流速的计算 • 具体原理详解： HJT 397-2007 固定源废气监测技术规范 P14
（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。 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。
烟尘/颗粒物采样
返 回
烟尘/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 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。 ⊙采样原则：等速采样(即烟气进入采样嘴的速度应与 采样点烟气流速相等)
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 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。
原因分析： 当采样速度大于采样点的烟气流速时 （Vn>Vs），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； 当采样速度小于采样点的烟气流速时（Vn<Vs）， 情况正 好相反，使测定结果偏高； 只有Vn=Vs时，气体和烟尘才会按照它们在采样点的实际比 例进入采样嘴，采集的烟气样品中烟尘浓度才与烟气实际浓度 相同。
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，必须在管道断面按一定的规则多点采样.（具体点位规则 如前面所讲） 多点采样的具体形式？
2、采样类型
移动采样：用一个滤筒在已确定的采样点上移 动采样，各点采样时间相同，计算出断面上烟尘的 平均浓度。这是目前普遍采用的方法。 定点采样：为了解烟道内烟尘的分布状况和确 定烟尘的平均浓度，分别在断面上每个采样点采样， 即每个采样点采集一个样品。 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：
S形皮托管
热电偶
采样头
采样管
烟尘采样仪使用
原理 仪器的微处理测控系统根据各种传感器检测到的静压、动 压、温度及含湿量等参数，计算出烟气流速，等速跟踪流量。 测控系统将该流量与流量传感器检测到的流量相比较，计算出 相应的控制信号，控制电路调整抽气泵的抽气能力，使实际流 量与计算的采样流量相等，保证颗粒物的等速采样条件。
采样步骤
⊕仪器连接：用相应的橡胶管及信号线将组合采样管与主机、缓冲器 和干燥筒连接好。 ⊕滤筒的放置，将相应的滤筒装入采样管内，旋紧压盖。 ⊕仪器接通电源，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出标记。 ⊕打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰。 ⊕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。 ⊕将含湿量测定装置的抽气管和信号线与主机连接，测定烟气含湿量。 ⊕设定每点的采样时间，将组合采样管插入烟道中，密封采样孔。 ⊕使采样嘴及皮托管全压测孔正对气流，位于第一个采样点（由内向 外）。启动抽气泵，开始采样。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。依此类推，顺序在 各点采样。 ⊕采样完毕后，从烟道中小心地取出采样管，再小心的取出滤筒，封 存好样品。 ⊕存储数据或用打印机打印采样数据。
采样频次和采样时间
确定采样频次和采样时间的原则 ⊙根据监测目的、污染源生产设施的运行工况、污染物排放方式及排放规律确定 采样频次和采样时间。 ⊙根据有关标准确定采样频次和采样时间。 ⊙根据污染物排放浓度和监测分析方法的最低检出浓度确定采样时间 采样频次和采样时间 ⊙锅炉烟尘和废气中颗粒物采样，须多点采样，原则上每点采样时间不少于 3min， 各点采样时间应相等，或每台锅炉测定时所采集样品累计的总采气量不少于1m3。 ⊙饮食业油烟监测在油烟排放单位正常作业期间连续采样5次，每次10min。 ⊙危险废物焚烧废气监测在焚烧设施于正常状态下运行1h后，开始以1次/h的频次 采集气样，每次采样时间不得低于45min，连续三次，分别测定，以平均值作为判 定值。 ⊙除相关标准另有规定，排气筒中废气污染物的采样频次和采样时间，以连续1小 时的采样获取平均值；或在1小时内，以等时间间隔采集4个样品，并计算平均值。 若某排气筒的排放为间歇性排放，排放时间小于1小时，应在排放时段内实行连续 采样，或在排放时段内以等时间间隔采集2-4个样品，并计算平均值；若某排气筒 的排放为间歇性排放，排放时间大于1小时，则应在排放时段内按上述的要求采样。 ⊙建设项目环境保护设施竣工验收监测的采样时间和频次，按《建设项目竣工环 境保护验收监测（调查）技术规定》执行。