废气监测技术

1、 废 气 监 测 技 术 共一百九十九页 第一节 概 述 大气污染源废气监测(jin c)方法，适用于烟囱、排气筒等有组织排放源及无组织排放源排放的各种有害物质的采样和分析。这些有害物包括固态的烟尘、粉尘，也包括气态和气溶胶态的各种有害物质。烟尘通常是指燃料和各种物料在冶炼、焙烧、锻造、烘干等生产过程中产生的固体颗粒物。粉尘则是指各种物料在机械处理过程中产生的固体颗粒物气态和气溶胶。有害物质大多是在燃料燃烧及物质之间反应过程产生的各种有害物质。共一百九十九页一、废气(fiq)监测的目的（1）确定固定污染源排放废气中各种污染物的排放浓度和单位时间排放量。（2）评价现有净化装置的性能、效率(xio

2、 l)及使用情况。（3）检查现行排放标准的执行情况。（4）验证关于污染物排放量的各种估算方法。（5）为空气质量管理和评价提供依据。共一百九十九页二. 废气监测争取达到(d do)的目标和要求目标和要求(yoqi)：快、准、微、简、全。快 （1）获取有代表性的样品快 （2）分析、测试过程快 （3）有效数据传输快。准（1）对各种污染物的时空分布规律监测判断准确。 （2）选用的采样、分析、测试方法准确，各种测试仪器的操作准确。 （3）计算测试结果选用的公式、数据处理准确。共一百九十九页微（1）在保证(bozhng)样品代表性的前提下，获取的样品尽量微量化。 （2）使用在线、便携式测试仪器和取样工具微

3、型化。简（1）简化庞杂的各种指标体系，用简便的指标说明污染源的性质、危害一级时空分布规律和总量。 （2）简化繁琐的化验、测试过程，用新方法、新仪器获取有效的数据。全（1）国家已经颁布了33种废气污染物的 监测方法。 （2）监测单位应努力拓宽监测领域、完善测试手段。 共一百九十九页三. 现行(xinxng)的监测方法我国现行的工业污染源废气监测(jin c)一般采用物料衡算法、经验估算法、现场实测法三种方法。物料衡算法是各企业进行排污登记时普遍使用的一种方法；有少部分单位采用经验估算法；而现场实测法则是经济效益较好的国有大中型企业自测、自报及各级环境监测站进行监督监测时最广泛使用的方法。 共一百

4、九十九页四.监测标准(biozhn) 规范指导我国工业污染源废气监测工作的文件主要有国家环境保护局颁布的环境监测技术规范和污染源统一监测分析方法、空气和废气监测分析方法（第四版）以及国家有关废气污染物排放标准(biozhn)中规定的相应标准(biozhn)监测分析方法。 共一百九十九页五、测定(cdng)时对生产设备的要求为了取得有代表性的样品，测定时生产设备应处于正常运转状态下，因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化特点和周期进行(jnxng)系统的测定，以得到可靠的数据。共一百九十九页六.废气(fiq)监测的内容1有害物质的排放浓度(nngd)（mg/Nm3）。2有害物质的排放

5、量（kg/h）。3废气排放量（Nm3/h）。共一百九十九页七.测定前的准备(zhnbi)工作污染源有害物质的测定是一项十分繁重的工作，测定前应深入现场(xinchng)对被测试的生产设备、净化装置的特性，排放有害物质的性质和烟道位置，尺寸等进行了解，并根据现场(xinchng)情况确定测孔位置，落实工作平台、开孔和电源等准备工作。根据测定目的，确定测试方案和所需的仪器，并对所用仪器的性能进行检查，预先排除仪器故障。共一百九十九页第二节 采样(ci yn)位置与采样(ci yn)点有组织排放污染源有害物质的测定，通常是用采样管从烟道中抽取一定体积的烟气，通过捕集装置将有害物质捕集下来，然后根据捕

6、集的有害物量和抽取得烟气量，求出烟气中的有害物质的浓度。根据有害物质的浓度和烟气的流量计算其排放量。这种测试方法的准确性很大程度(chngd)上取决于抽取烟气样品的代表性，这就要求选择正确的采样位置和采样点。无组织排放源有害物质的测定，通常是采集大气中的污染物，在监控点捕捉污染物的最高浓度。监控点的设置要考虑排放源和建筑物的位置、单位周界围墙的高度和性质，单位区域内的主要地形的变化和气象条件，才能选择具有代表性的测点。共一百九十九页一有组织排放源采样(ci yn)位置与采样(ci yn)点1采样位置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、

7、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D2AB/（AB），式中A、B为边长。测试现场空间位置有限，很难满足上述要求(yoqi)时，则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。采样断面的气流最好在5m/s以上。共一百九十九页对于气态污染物，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。同时测定排气流量，采样位置仍按选取。采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。必要(byo)时应设置采样平台。共一百九十九页2采样点设置烟道(yn do)内同一断面各点的气流速度和烟尘浓度分

8、布通常是不均匀的，因此，必须按照一定原则在同一断面内进行多点测量，才能取得较为准确的数据。断面内测点的位置和数目，主要根据烟道(yn do)断面的形状、尺寸大小和流速分布均匀情况而定。（1）圆形烟道采样孔应设在包括各测定点在内的互相垂直的直径线上（图1-2-1）。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内（图1-2-2）。 共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页对符合1.1采样位置要求的烟道，可只选预期浓度变化最大的一条直径线上的测点。对直径小于0.

9、3m、流速分布比较均匀、对称(duchn)并符合采样位置要求的小烟道，可取烟道中心作为测点。不同直径的圆形烟道的等面积环数、测量直径数见表1-2-1，原则上测点不超过20个。共一百九十九页共一百九十九页测点距烟道内壁的距离(jl)见图1-2-3，按表1-2-2确定。当测点距烟道内壁的距离小于25mm时，取25mm。当水平烟道内积灰时测定前应尽可能将积灰清除，原则上应将积灰部分的面积从断面内扣除，按有效断面布设采样点。当烟道采样位置不能满足1采样位置要求时，应增加采样线和测点。共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页（2）矩形或方形烟道 采样孔应设在包括各测定点在内的延长线上（图1-2-4、图

10、1-2-5）。将烟道断面分成适当数量的等面积小块，各块中心即为测点。小块的数量按表2-3选取(xunq)。原则上不超过20个。 共一百九十九页 烟道断面面积小于0.1m2，流速分布比较均匀、对称并符合采样位置要求的小烟道，可取断面中心作为测点。当水平(shupng)烟道内积灰时测定前应尽可能将积灰清楚，原则上应将积灰部分的面积从断面内扣除，按有效断面布设采样点。当烟道采样位置不能满足采样位置要求时，应增加采样线和测点。 共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页二.无组织排放废气监测(jin c)布点及采样原则1.要依照法定文件确定的边界确定厂界，若无法定手续则按目前的实际边界确

11、定。对厂界存在争议的应按项目环境保护行政主管部门和地方的决定确定。2.采样时要在排放源上、下风向分别设置(shzh)参照点和监控点。3.二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监控点设在无组织排放源下风向250m范围内的浓度最高点，相对应的参照点设在排放源上风向250m范围内；其余物质的监控点设在单位周界外10m范围内的最高浓度点。4. 监控点最多可设4个，参照点只设1个。共一百九十九页5. 进行无组织排放监测(jin c)时，实行连续1小时的采样，或者在1小时内以等时间间隔采集4个样品计平均值，为捕捉到监控点最高浓度时段，采样时间可超过1小时。6. 在无组织排放监测中所得的监控点的浓度值不扣除低

12、矮排气筒所做的贡献值。7. 水泥厂粉尘无组织排放指水泥厂厂区内物料堆放扬尘、物料输送和窑磨机等设备的粉尘泄漏等。要求在厂界外20m处（无明显厂界，以车间外或堆场外20m处）上风向与下风向同时布设参考点和监控点。每个监控点连续采集时间为14h/次，总采样时间为4h；参考点与监控点同步采样，选取监控点1h均值的最高浓度值（扣除上风向的监测值）。共一百九十九页8.工业炉窑无组织排放指烟尘、生产性粉尘和有害污染物不通过烟囱或排气系统的泄漏等。无组织排放烟尘及生产性粉尘监测点设在厂房门窗排放口处；若工业炉窑露天设置（或有顶无围墙），监测点应选在距烟（粉）尘排放源5m，最低高度1.5m处任意点。每个监控点

13、连续采集时间为14h/次，总采样(ci yn)时间为4h；选取监控点1h均值的最高浓度值。9. 炼焦炉。机械化炼焦炉无组织排放的采样点位于焦炉炉顶煤塔侧第1至4孔炭化室上升管旁。在炉顶连续采样时间为4h/次。取1h均值。大气污染物无组织排放监测点的设置，除大气污染物排放标准中另有规定外，其余有关问题按上述原则执行。共一百九十九页三、恶臭污染物的采样(ci yn)原则1.排气筒内恶臭污染物在采样时应根据排气状况的调查结果，确定采样的时机和采样时充气速度。2.采样频率：连续排放源相隔2h采一次，共采集4次，取其最大测定值。间歇排放源选择在气味最大时间内采样，样品采集次数不少于3次，取其最大测定值。

14、3.厂界的监测采样点，设置在工厂厂界的下风向侧，或有臭气方位的边界线上。以捕捉瞬时最大浓度(nngd)，而不是小时平均浓度(nngd)值。共一百九十九页GB5468-91 锅炉(gul)烟尘测定方法1.主题内容与适用范围 本标准规定了锅炉出口原始烟尘浓度、锅炉烟尘排放浓度、烟气黑度及有关参数的测试方法。本标准适用(shyng)于GB13271有关参数的测试。共一百九十九页2.测定的基本要求 (1)新设计、研制的锅炉在按GB10180标准进行热工试验的同时，测定锅炉出口原始烟尘浓度和锅炉烟尘排放浓度。 (2)新锅炉安装后，锅炉出口原始烟尘浓度和烟尘排放浓度的验收测试，应在设计出力下进行。 (3)

15、在用锅炉烟尘排放浓度的测试，必须在锅炉设计出力70%以上的情况(qngkung)下进行，并按锅炉运行三年内和锅炉运行三年以上两种情况(qngkung)，将不同出力下实测的烟尘排放浓度乘以表1中所列出力影响系数K，作为该锅炉额定出力情况下的烟尘排放浓度，对于手烧炉应在不低于两个加煤周期的时间内测定。共一百九十九页共一百九十九页(4）测定位置 测定位置应尽量选择在垂直管段，并不宜靠近管弯头及断面形状急剧变化的部位(bwi)。测定位置应距弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于6倍直径处，和距上述部位的上游方向大于3倍直径处。（5）测孔规格： 在选定的测定位置上开测孔，在孔口接上直径dn为75mm

16、，长度为30mm左右的短管，并装上丝堵。共一百九十九页测点位置、数目 .圆形断面：将管道断面划分为适当数量的等面积同心圆环，各测点均在环的等面积中心线上，所分的等面积圆环数由管道直径大小而定，并按表121确定环数和测点数。当测定现场不能满足(mnz)第4条所述的要求时，对圆形管道应增加与第一测量直径成90夹角的第二测量直径，总测点数增加一倍。 共一百九十九页.矩形断面(dun min)：按断面(dun min)尺寸分成若干等面积小矩形块，测点位于等面积小矩形块中心，如图2所示，每个小块面积应小于0.1m2。当测定现场不能满足3.4条所述的要求时，按其断面尺寸划分的若干等面积小矩形块的面积应小于

17、0.05m2。(加密一倍）共一百九十九页（7）除尘器前后各参数的测定应同时进行。 （8）测定时应具备(jbi)的测试条件： .鼓风、引风系统完整，调风门灵活、可调。 .除尘系统运行正常，不堵灰，不漏风，耐磨涂料不脱落。共一百九十九页 3.锅炉运行(ynxng)负荷的测定锅炉负荷对排尘浓度的影响很大，排尘浓度是随负荷率的增加直线上升的，当负荷率为60时，烟尘浓度仅为额定( dng)负荷的30，负荷率为80时，烟尘浓度上升到额定负荷的65，当超负荷时，烟尘排放浓度急骤上升。因此GB5468-91锅炉烟尘测试方法的要求，锅炉烟尘排放浓度的测试应在锅炉额定负荷的70以上进行，在竣工验收监测应在额定负荷

18、的75以上进行。共一百九十九页锅炉运行负荷的测定方法锅炉负荷的测定应采用流量孔板法、水表法或水箱法。当所测锅炉不具备上述设备时，方可采用耗煤量法。锅炉负荷的测定，理论上讲很简单，但在实际工作中却很难做到准确，这是因为仪表的准备(zhnbi)，测量系统的准备(zhnbi)工作很繁杂。所以，烟尘浓度的测试最好与锅炉热工测试同时进行。这时，各项热工参数都为已知，而且平稳。所以测得的烟尘浓度具有较高的准确性和代表性。共一百九十九页蒸汽锅炉的负荷测定蒸汽锅炉的负荷是指锅炉的蒸发量，即锅炉每小时能产生多少蒸汽，单位为t/h。蒸汽量表法容量较大的锅炉，锅炉房里基本都配有流量测量设备。这时可通过(tnggu)

19、蒸汽流量表，测出锅炉每小时送出多少蒸汽，这样就能测出锅炉当时的负荷是多少。这里要特别注意，所使用的蒸汽流量表给出的读数必须是准确的，一般应事先对所使用的蒸汽流量进行校准。共一百九十九页量水箱法小容量的工业锅炉采用本方法最为常见，此法是利用测量水箱中水位的变化，从而测出锅炉的给水量，从而也就测出锅炉的蒸发量，即：给水量水位差水箱面积此方法不需专门的仪表，简便、准确，是测量小容量锅炉负荷（蒸发量）最常用的一种方法。水表法给水量的测定，也可用自来水表。由于锅炉给水往往是间断的，加上水表本身误差较大，所以精度较差，这时可连续几小时记录水表读数，然后平均算出锅炉的蒸发量。要特别注意(zh y)的是，在测

20、量锅炉的给水量时，锅炉绝对不能排污，连续排污也要关掉。否则给水量不等于蒸发量。 共一百九十九页热水锅炉的负荷测定热水锅炉的负荷，即锅炉每小时产生多少MJ的热量，单位为MJ/h。按国际单位，热水锅炉的负荷是以MW表示(biosh)的。热水锅炉的负荷按下式计算：式中：Q锅炉的发热量，MW； ic出水热焓，kJ/kg； ij回水(hu shu)热焓，kJ/kg； G锅炉的循环水流量，kg/h 共一百九十九页ic、ij值可按锅炉的出水、回水温度查水的物理性质表。在常用的温度范围内，（icij）值与4.186（tctj）值之间的误差(wch)在0.1内。所以，在查表有困难时，锅炉的发热量也可按下式计算。

21、 式中：tc出水(ch shu)温度，； tj回水温度，。由此可见，要想测出热水锅炉的发热量，只要测出G、tc、tj三个参数即可。 共一百九十九页循环水流量要测出锅炉的循环水流量，就必需在回水(hu shu)管道上（出水管道内水温太高）安装热水流量表。常用的主要是速度式流量计（水表），较大容量的锅炉其本身带有流量表，只要考核一下仪表的可靠性便可。进出水温差的测量这要求在锅炉的出水管、回水管上分别装上温度计。 共一百九十九页间接测量的方法锅炉负荷的间接测量即燃煤量的控制法，燃煤量就是(jish)试验期间平均每小时用去多少kg的煤。共一百九十九页这是一个很重要的热工参数。知道燃烧量后，通过煤质低位

22、发热值和锅炉运行热效率的估算，就能求得锅炉的有效利用热量，也就能估算出锅炉的负荷水平了。估算的具体方法如下：首先(shuxin)根据锅炉额定负荷下的有效利用热Q0，求出额定负荷下的燃煤量B0。 共一百九十九页式中：B0额定负荷下的燃煤量，kg/h; Q0锅炉额定负荷下的有效利用(lyng)热，kJ/h； 锅炉的热效率，一般为6070； Q燃煤的低位发热值，kJ/kg。共一百九十九页求得B0后根据(gnj)根据(gnj)测得实际的燃煤量B，便可估算出锅炉的负荷率。最可靠的燃煤量的测量方法就是用磅车一车一车的称出试验期间用去的总耗煤量，然后按时间平均，求出每小时的燃煤量。方法虽然简单(jindn)

23、，但要做到测量准确，还须注意以下几点：共一百九十九页 尽量保持试验工况始末一致。就是说，要求试验开始和结束时锅炉的燃烧情况尽量相同，即要求锅炉在试验开始和结束时，煤层厚度、炉子的燃烧面积(min j)及燃烧程度相同。 称煤工作要认真，皮重要称准，称的次数要尽量少。 磅秤必须经过校验，方可使用。共一百九十九页4、锅炉(gul)负荷的调试锅炉运行负荷的高低要在试验结束后才能最后确定，为了试验能顺利进行，保证试验满足试验要求，使测试数据有效，事先调节好负荷是十分重要的。负荷的调试首先是燃烧的调试。其中包括：火床的燃烧面积大小，即常说的是否是满堂火，煤层厚度是否合适；炉排速度是否合适；着火线是否合适等

24、问题。应根据经验与司炉人员商量好，使上述(shngsh)诸条件处于最佳状态。其次是风量与过剩空气的调节。在负荷的调节过程中，这是两个很重要的因素。虽然在实际运行中，这两个参数很难控制在设计参数之内，往往都偏大，但应尽量使其接近设计制。共一百九十九页风量的调试锅炉的鼓引风系统是锅炉的重要附属设备，烟风匹配是否合理，直接关系到锅炉燃烧工况的良好与否，所以(suy)，通过烟气量和排烟温度的测量也可间接判断锅炉运行负荷的高低。但由于很难准确地估算出其具体数据，只能用来作调节负荷的指导。蒸发量1t/h或发热量为0.7MW锅炉所需的鼓风量可按下表估算。共一百九十九页蒸发量1t/h或发热量为0.7MW锅炉所

25、需的鼓风( fn)量估算表。 共一百九十九页蒸发量为1t/h或发热量为0.7MW锅炉所产生(chnshng)的烟气量可按表估算。单位：m3/h； 共一百九十九页按一般运行情况，锅炉(gul)每1t/h蒸发量或0.7MW蒸发量产生的烟气量为27003300m3/h（烟气温度为200），若实际烟气温度为ts时，可按下式换算出相当烟温为200时的烟气量Q200。 式中：Q200烟温为200时的烟气(yn q)量，m3/h； QS烟温为ts时的烟气量，m3/h； tS实测烟温，。共一百九十九页共一百九十九页5.过剩(gushng)空气系数的调整燃烧是一种(y zhn)化学反应。理论上燃料燃烧所需的空气

26、量为燃料中各元素成分在燃烧时所需的空气量之和，称为理论空气量。锅炉在实际运行中，仅供给理论空气量不能使燃料达到完全燃烧。这是因为在实际燃烧时，不能做到空气与燃料的完全吻合。因此，实际上供给的空气量总量比理论空气量大，使燃料尽可能完全燃烧。实际供给的空气量与理论空气量之比称为过剩空气系数。用符号“”表示。共一百九十九页式中：Vs实际(shj)空气量，m3/kg； V0理论空气量，m3/kg。过剩空气量越大，表示实际供给的空气量比燃料燃烧所需的理论空气量越大，炉膛里氧气(yngq)越充足。但是过剩空气系数过大，则因大量冷空气进入炉膛，炉膛温度就会下降，对燃烧反而不利；排烟损失也会增加，使锅炉热效率

27、降低；烟气量增加，烟气携带的烟尘量也随着增加。共一百九十九页所以，在实际运行中总希望排烟处的过剩空气系数在1.8以下，当然，由于设备状态不佳，运行水平低，实测时，往往大于1.8，而且有的大的惊人。这是因为负荷低，炉排燃烧面小、大量冷空气从炉排窜入炉膛；鼓引风不匹配；再就是由锅炉尾部烟道或除尘器本身(bnshn)大量漏风所致。这都是不正常的，应在试验前加以消除。共一百九十九页6.烟气(yn q)状态参数的测定(1)温度测定烟气(yn q)温度的设备有玻璃水银温度计、热电偶温度计、电阻温度计。 (2)含湿量在测定烟气污染物浓度及废气排放量时，必须测定烟气的含湿量。常用的测定含湿量的方法有重量法、冷

28、凝法和干湿球法。 共一百九十九页(3)烟气流速(li s)与流量的测定 流速的测定原理根据流体力学的基本原理，气体(qt)流速是与气体(qt)的动压成正比的，其关系如下：式中：Vs气体流速，m/s； Pd气体的动压，Pa； s气体的比重kg/m3； KP皮托管修正系数；共一百九十九页测定设备烟气动压一般用皮托管和斜管压力表来测定，常用的皮托管有标准(biozhn)皮托管和S型皮托管两种。标准皮托管是一个弯成90的双层同心圆管，其开口端与内管相通，用来测量全压。在距前端6倍直径处外管壁上开有一圈小孔，通至后端的侧出口，用来测量静压。按标准尺寸制作的皮托管有足够的精度，其校正系数近似等于1。标准皮

29、托管的测孔很小，当烟道内颗粒物浓度大时，易被堵塞，因此这种皮托管只适用于在较清洁的烟道中使用，或用以校正其他型式的皮托管和流量测量装置。共一百九十九页S型皮托管结构简单，适合于在尘粒浓度大的烟道(yn do)中使用，它是由两根相同的金属管并联组成。测量端有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的压力为全压，背向气流的开口测得的是静压值，但由于在背向气流的开口上受吸力的影响，测得的静压值与实际静压值之间有一定的误差，因此S型皮托管在使用前必须用皮托管进行校正，求出它的校正系数。共一百九十九页式中：KPN、KPS分别为标准(biozhn)皮托管和S型皮托管的速度校正系数； PdN、PdS分

30、别为标准皮托管和S型皮托管测得的动压值，Pa。共一百九十九页S型皮托管不像标准皮托管是90弯角，所以S型皮托管可以在厚壁烟道中使用(shyng)，由于S型皮托管的开口较大，减少了被尘粒堵塞的可能，但在低流速的情况下，由于其断面积较大，测量时受到涡流和气流不均匀性影响，灵敏度下降，故一般不宜用于小于3m/s的流速。 共一百九十九页流速的计算(j sun)测点气流速度计算式为： 当干排气成分与空气近似，排气露点(ldin)温度在3555之间、排气的绝对压力在97103kPa之间时，VS可按下式计算：共一百九十九页式中：Vs气体流速，m/s； Pd气体的动压，Pa； s气体的比重kg/m3； KP皮

31、托管修正(xizhng)系数；Ba大气压力，Pa；Ms排气气体分子量，kg/kmol；tS排气温度，。共一百九十九页 流量(liling)的计算烟气流量等于测定点烟道断面积乘以烟气的平均流速(li s)，即：式中：QS工况下湿排气流量，m3/h； F测定断面面积，m2。共一百九十九页标准状态下干烟气流量(liling)按下式计算： 式中：Qsn标准状态下干排气量， m3/h； XSW烟气(yn q)含湿量，。共一百九十九页颗粒物采样(ci yn)方法 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，即采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等（其相对误差应在10以

32、内），抽取一定量的含尘气体。根据采样滤筒上所捕集到的颗粒物量和同时(tngsh)抽取的气体量，计算出排气中颗粒物浓度。维持颗粒物等速采样的方法有普通型采样管法（即预测流速法）、皮托管平行测速采样法、等速采样管法（动压平衡型采样管法和静压平衡型采样管法）等。 共一百九十九页等速采样(ci yn)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(jnr)采样嘴的速度Vn应与采样点的烟气流速相等，其相对误差应在10以内。采样速度大于或小于采样点的气流速度都将使采样结果出现偏差。图4-1表示了不同速度下尘粒运动状况。当采样速度Vn大于采样点烟气速度Vs时，处于采样边缘以外的部分气流进入采样嘴

33、，而其中的尘粒则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Vn小于采样点烟气速度Vs时，情况恰好相反，样品浓度高于实际浓度。只有采样速度Vn等于采样点的烟气速度Vs时，样品浓度才与实际浓度相等。共一百九十九页共一百九十九页普通(ptng)采样管法即预测流速法，这种方法是在采样前先测出采样点处的烟气温度、压力、含湿量和气流(qli)速度等参数，结合所选用的采样嘴直径，计算出等速采样条件下各采样点所需的采样流量，然后按该流量在各测点采样。普通型采样管法，由于测量烟气速度和尘粒采样不是同时进行，中间往往要相隔相当长的一段

34、时间，当流速变化较大时等速条件难以保证，因此该法只适用于测量工况比较稳定的污染源采样，尤其是在烟道气流速度低，高温，高湿，高粉尘的情况下，均有较好的适应性。 共一百九十九页皮托管(tugun)平行测速采样法皮托管平行测速采样法原理与普通采样管法基本相同，将普通采样管、S型皮托管和温度计固定在一起，采样时将三个测头一起插入烟道中同一测点，根据预先测得的排气静压、水分含量和当时测得的测点动压、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(jsh)计算出等速采样流量，手动调节采样流量进行采样，或由微电脑迅速计算出颗粒物等速采样流量并自动调节采样流量至等速采样的流量进行采样。此方法的特点是

35、当工况发生变化时，可根据所测得的流速等参数值，及时(jsh)调节采样流量，保证颗粒物的等速采样条件。 共一百九十九页等速采样(ci yn)管法等速管法使用特制的压力平衡等速采样管采样，有动压平衡和静压平衡两种型式(xn sh)。动压平衡型等速采样管法，将装有孔板的采样管、S型皮托管、温度计组装成一体，利用装置在采样管上的孔板的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。此法的特点是，当工况发生变化时，通过双联斜管微压计或双联微压差表的指示和微压差传感器，可及时调节采样流量，保证等速采样条件。共一百九十九页静压平衡型等速采样管法，是利用在采样管入口配置的专门采样嘴，在嘴的内外壁上分别开

36、有测量静压的条缝，手动或自动(zdng)调节采样流量使采样嘴内外条缝处静压相等，达到等速采样条件。此法用于测量低含尘浓度的排放源，操作简单，方便。但在高含尘浓度及尘粒粘结性强的场合下，此法的应用受到限制，也不宜于反推烟气流速和流量，以代替流速流量的测量。 共一百九十九页采样(ci yn)方法移动采样(ci yn)：为了测量烟道断面的尘粒平均浓度，用一个滤筒在已确定的各采样(ci yn)点上移动采样(ci yn)，各点采样(ci yn)时间相等，求出采样(ci yn)断面的平均浓度。这是目前普遍使用的方法。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

37、。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。共一百九十九页采样系统和装置(zhungzh)颗粒物采样系统通常由采样管、颗粒物捕集器、干燥器、流量计量和控制装置、抽气泵等几部分组成。当采集的烟气含有(hn yu)二氧化硫等腐蚀性气体时，在采样管出口应设置腐蚀性气体的净化装置（如双氧水洗涤瓶等），以防止仪器受侵蚀。 共一百九十九页普通型采样(ci yn)管法固体颗粒物采样(ci yn)装置 1滤筒；2采样(ci yn)管；3冷凝管；4温度计；5干燥器；6真空压力表；7转子流量计；8累计流量计；9调节阀；10抽气泵。 共一百九十九页手动调节流量

38、皮托管平行(pngxng)测速法固体颗粒物采样装置1采样(ci yn)管；2皮托管；3温度计；4斜管微压计；5除硫干燥剂；6温度计；7真空压力表；8转子流量计；9调节阀；10抽气泵；11压力表；12真空压力表；13累计流量计。 共一百九十九页自动调节流量皮托管(tugun)平行测速法固体颗粒物采样装置 1热电偶温度计；2S皮托管；3采样(ci yn)管；4除硫干燥器；5微压传感器；6压力传感器；7温度传感器；8流量传感器（流量计）；9流量调节装置；10抽气泵；11微处理系统；12显示器；13打印机。 共一百九十九页采样前的准备(zhnbi)工作滤筒处理和称重。清洁滤筒表面，将滤筒表面的碎屑用毛

39、刷刷净。用铅笔将滤筒编号，在105110烘烤1h，取出放入干燥器，冷却至室温，用感量0.1mg天平称量滤筒，称量至恒重（两次称量重量之差不超过0.5mg）。如被测断面的烟气温度较高时，为了减少滤筒本身失重，应预先在400高温箱中烘烤1h，然后放入干燥器冷却至室温，称量至恒重。为防止监测现场较脏的环境污染滤筒，需将称量好的滤筒放入专用容器(rngq)保存。共一百九十九页检查所有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，应再分段检查，堵漏，直到合格。在这里介绍两种检查漏气的方法：方法一：在系统的抽气泵前串一满量程为1L/min的小量程转子流量计。检漏时，将装好滤筒的采样管进口

40、（不包括采样嘴）堵严，打开抽气泵的负荷，使系统中压力表负压指示(zhsh)为6.7kPa，此时，小量程流量计的流量如不大于0.6L/min，则视为不漏气。方法二：检漏时，堵严采样管滤筒夹处进口，打开抽气泵，调节泵负荷，使系统中压力表负压指示为6.7kPa，关闭连接抽气泵的橡胶管，在30s内如真空压力表示值下降不超过0.2kPa，则视为不漏气。共一百九十九页采样(ci yn)步骤 （1）仪器连接。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缓冲瓶和干燥瓶连接，再与主机的相应接嘴连接。（2）下滤筒的编号，将已称重的滤筒装入采样管内，旋紧压盖。（3）仪器接通电源，输入

41、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作出标记(bioj)。（4）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。共一百九十九页（5）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。（6）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。(7）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。一点采样时间结束，仪器(yq)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。（8）样完毕后，关闭抽气泵，

42、从烟道中小心地取出采样管。（9）打印机打印出排气温度、压力、流速、标态烟气量、标态采气体积等参数。共一百九十九页样品(yngpn)分析采样后的滤筒放入105烘箱中烘烤1h，取出放入干燥器中冷却至室温(sh wn)，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。 共一百九十九页排放浓度(nngd)计算移动采样(ci yn)烟尘浓度按下式计算式中：C烟尘浓度，mg/m3； m采样所得的烟尘量；g；Vnd标准状态下干气采样体积，L。 共一百九十九页烟尘折算浓度的计算锅炉及工业炉窑排放浓度，应将实测(sh c)浓度折算成过剩空气系数时的烟尘浓度，按下式计算式中：C折算后的烟

43、尘排放浓度，mg/m3； C实测(sh c)烟尘排放浓度，mg/m3； 在测点实测的过量空气系数； 有关排放标准中规定的过量空气系数。共一百九十九页过量(guling)空气系数的计算式中：XO2烟气(yn q)中氧的体积百分数。共一百九十九页排放量的计算(j sun)式中：G烟尘排放(pi fn)速率，kg/h； Qsn标准状态下干排气流量，m3/h。共一百九十九页气态污染物采样(ci yn)方法采样位置 采样位置应尽可能避开弯头、变径、阀门等处。 备有可靠的安全措施和温度的平台。 要有足够大的空间以便(ybin)于仪器操作。 设有安全可靠的电源。采样点由于气态污染物在采样断面内，一般是混合均

44、匀的，可取靠近烟道中心的一点作为采样点。共一百九十九页化学法采样(ci yn) 通过采样管将样品抽入到装有吸收液的吸收瓶或装有固体吸附剂的吸附管、真空瓶、注射器或气袋中，样品溶液或气态样品经化学分析得出污染物含量。采样系统吸收瓶或吸附管采样系统，由采样管、连接导管、吸收瓶或吸附管、流量计量箱和抽气泵等部件组成(z chn)。真空瓶或注射器采样系统，由采样管、真空瓶或注射器、洗涤瓶、干燥器和抽气泵等部件组成。共一百九十九页采样前准备工作配置吸收液，检查并清洗吸收瓶，将准备好的吸收瓶编号。清洗采样管，更换滤料。在准备好的吸收瓶中装入规定量的吸收液，其中(qzhng)两个作为旁路吸收瓶使用。连接采样

45、管、吸收瓶和采样器，连接管应尽可能短。对采样系统进行漏气试验。共一百九十九页采样(ci yn)步骤 接通采样管加热电源，将采样管加热到所需温度。将采样管插入烟道近中心(zhngxn)位置，进口与排气流动方向成直角，堵严采样孔。用被测排气置换吸收瓶前采样管路内的空气。接通采样管路，调节采样流量至所需流量，采样期间流量波动应不大于10采样结束，切断采样管至吸收瓶之间气路，防止吸收液倒吸。采样后再次进行漏气试验，如发现漏气，应重新采样。采得的样品应妥善保存，尽快分析。共一百九十九页仪器直接(zhji)测试法采样采样管和除湿器，用抽气泵将样气送入分析仪器中，直接(zhji)指示被测气态污染物的含量。采

46、样系统采样管、除湿器、抽气泵、测试仪和校正用气瓶等部分组成。共一百九十九页确定(qudng)采样频次和采样时间的原则根据监测目的(md)、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。共一百九十九页采样频次(pn c)和采样时间锅炉烟尘(ynchn)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。每次采样，至少采集3个样品，取其平均值。饮食业油烟监测在油烟排放单位正常作业期间连续采

47、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，以平均值作为判定共一百九十九页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l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个一4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(yoqi)采样。建设项目环境保护设施竣工验收监测的

48、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。共一百九十九页 常用(chn yn)废气监测仪器 烟尘采样仪目前在我区各级环境监测站使用的烟尘监测仪器，多采用以皮托管平行测速采样法为工作原理的自动采样仪，如武汉天虹880系列(xli)、青岛崂山应用3012H系列烟尘采样仪， 共一百九十九页1热电偶温度计；2S皮托管；3采样管；4除硫干燥器；5微压传感器；6压力传感器；7温度传感器；8流量传感器（流量计）；9流量调节装置；10抽气泵(qbng)；11微处理系统；12显示器；13打印机。其中1测量得出烟气温度，2 、5测量烟气动压、静压、全压，6测量流量计前压力，7测量流量计前

49、温度，8测量采样流量。 共一百九十九页烟气测试仪在监测有组织排放(pi fn)废气中O2 CO CO2 SO2、NOX等污染物时，便携式烟气分析仪是最常用仪器。使用较多的烟气分析仪有德图、凯恩、德尔格等品牌的烟气分析仪， 另外有些烟尘采样仪也配备了烟气分析功能。这些烟气分析仪的工作原理大致相同。都采用定电位电解法 共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页共一百九十九页定电位(din wi)电解法烟气分析仪器1仪器原理与结构 (1)定电位电解传感器原理： 定电位电解传感器主要由电解槽、电解液和电极组成(z chn)，传感器的3个电极分别称为敏感电极(S

50、ensingElectrode)、参比电极(Reference。Electrode)、对电极(CounterElectrode)，简称SRC o见图共一百九十九页共一百九十九页 传感器的工作过程为：被测气体由进气孔通过渗透膜扩散到敏感电极表面，在敏感电极、电解液、对电极之间进行氧化反应。参比电极在传感器中不暴露在被分析气体之中，其主要作用是为电解液中的工作电极提供恒定的电化学电位。 被测样品(yngpn)气体通过渗透膜进入电解槽，传感器电解液中扩散吸收的二氧化硫发生以下氧化反应：SO2十2H2OSO424H+2e 共一百九十九页一氧化氮气体进入电化学气敏传感器后，一氧化氮在恒电位工作电极上发生

51、(fshng)电催化氧化反应： NO+2H20NO3+4H+3e一 在对电极上空气中的氧分子发生电催化还原反应： 02+4 H+4e一2H20共一百九十九页与此同时产生对应的极限扩散(kusn)电流i，在一定范围内其大小与样品气体的浓度成正比，即：iZFSDC/式中：Z电子转移数； F法拉第常数； S气体扩散面积； D扩散常数； 扩散层厚度； i极限扩散电流； C一样品气体浓度。 在一定工作条件下，Z、F、S、D和均为常数。因此，电化学反应中流向工作电极的极限扩散电流F与被测的二氧化硫浓度C成正比。 共一百九十九页定电位电解法烟气(yn q)监测仪器的结构：定电位电解法便携式烟气(yn q)监

52、测仪主要由三部分组成，即烟气(yn q)预处理装置、气路系统和电路系统。 由于烟道内的温度高于环境温度，样品气被采集出烟道后将产生结露，结露水将对烟气中的SO2，产生吸附溶解损失并影响传感器的正常工作，因此便携式烟气监测仪烟气预处理装置要完成样品气的加热及烟尘颗粒物的过滤、冷凝和脱水工作。完成经过预处理的样品气的抽取和输送等功能电路系统完成气电转换、信号放大、数据处理、数据显示打印和仪器工作状态控制等功能。 共一百九十九页共一百九十九页便携式烟气监测仪烟气预处理装置部分，依不同的仪器设计有不同的结构，其目的(md)均是为了达到使送入监测仪器的样品气为较为纯净的气态物质，以保证仪器的正常运行。

53、随着监测技术和材料技术的发展，新的处理技术不断应用到便携式气态污染物检测仪器中来。例如德国TESTO一350 xL型烟气分析仪，运用了非加热式烟气前处理装置，在系统内对S02)只有0.30.4的吸收，符合相关标准对仪器的要求。 加热式烟气前处理装置实现了仪器全面使用充电电池操作(而加热系统则必须使用电源操作)，具有体积轻巧、烟气处理部分内置放分析仪内和没有因发热或机械所产生的操作问题的优点。共一百九十九页便携式烟气监测仪器的工作(gngzu)过程 泵启动(qdng)后，烟气通过烟尘过滤器滤掉粗烟尘过滤后的烟气经过滤器进入气水分离器，在气水分离器内水分与烟气分离，基本洁净的干烟气经过薄膜泵进入传

54、感器气室，在气室内扩散后，采集的烟气从气室出口排出仪器。 气室内扩散的烟气使传感器产生氧化一还原反应，传感器输出微安级的电流信号，该信号进入前置放大器后，通过电流电压变换、信号放大，在前置放大器的输出端形成02 000mV范围内变化的mVppm模拟量定量比例值。因为单片计算机不能识别模拟量信号，前置放大器输出的模拟量信号进入模拟数字转换器，将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号。此信号进入单片计算机后，计算机按编排的程序对其进行数据处理，并将处理后的测试数据送到显示屏显示，在执行打印程序时，此数据由微型打印机打印。共一百九十九页由于仪器的单片计算机在执行数据处理程序时，还要应用诸多由用户输入

55、的参数，这些参数的输入采用人机对话的方式在仪器面板的显示器显示输入要求(yoqi)，由用户用仪器面板上的按键键入。电路系统的驱动器用来驱动抽气泵的工作，驱动器由单片计算机根据程序要求来触发。共一百九十九页定电位电解法烟气(yn q)监测仪的标定与校准由于定电位电解传感器的损耗，便携式烟气监测仪器的灵敏度将不断降低。因此定电位电解法便携式烟气监测仪至少应该半年标定一次，有条件的使用者应在每次使用前标定一次或每月标定一次。标定需标准气体、防腐气袋、流量计、秒表。标准气体浓度值应选择在仪器量程的2030、5060和80以上。标定前首先用标准气将气袋清洗3次，然后将标准气注入气袋备用。将流量(lili

56、ng)计与便携式烟气监测仪进气口连接，启动便携式烟气监测仪，调节流量(liling)计流量(liling)，使其达到仪器说明书规定的流量(liling)，共一百九十九页当仪器在空气中完成倒计时自检校准完零点，进入(jnr)标定状态后，将装有标准气的气袋与流量计进气口连接，同时开始用秒表计时。当仪器读数达到标准气浓度的90时，读取秒表时间，此时间为仪器的T90响应时间，每次标定后该时间应该留档，用以比较传感器灵敏度衰减趋势。当计时达到3min时，执行标定操作，然后结束标定。除去气袋，使仪器抽入空气，清洗传感器。当仪器显示值达到10mgm3以下时，可以关闭仪器，至此仪器标定结束。共一百九十九页定电

57、位(din wi)电解法烟气监测仪应用注意事项(1)定电位电解法烟气监测仪的取值方法： 在应用定电位电解法烟气分析仪(Testo 350 xL、KM 9106、TH 990)时，其测试方法为，仪器在空气环境中进入测量状态，将采样枪送入烟道，3 min时打印第一个监测数据，以后每2 rain打印一个数据，共打印6个数据后，将采样枪取出烟道外，用环境空气清洗仪器，当仪器读数降至10 mgm。以下时，再次将采样枪送入烟道，依照相同方法进行第二组数据的测试。将每组的6个监测数据求和(qi h)后取平均值，作为本组数据的监测值。共一百九十九页(2) 应用(yngyng)注意事项：仪器使用前一定要在清洁空

58、气中开机进行自检(z jin)，待倒计数到零时再进行采样。 当仪器进入测试功能后，将采样枪放进采样孔并用棉布塞紧使之不漏气(有条件时应监测仪器抽气流量)，同时开始计时，3 Illin时开始读取测量显示值，数值稳定后，记录测试数据。 数据记录完毕将采样枪取出，置于环境空气中，清洗传感器至仪器读数在10 ppm以下时，将采样枪放进采样孔进行第二次测试。 需要注意在多次测试过程中，仪器应该一次开机直至测试完毕，中途不能关机重新启动，以免仪器零点变化。共一百九十九页 测量完毕后，不要立即关机，仪器必须在清洁空气中保持运行510 min，待仪器气体显示值降至10 mgm3内，方可关机或停泵。否则，传感器

59、容易“中毒”并加速传感器的损耗。 测试过程中，定期(dngq)观察水收集器内是否存水，如果存水较多，应该暂停测试，拧开水收集器，倒掉水。 每次测试完毕后，甩干导气管中的存水。 每次工作前，仔细检查过滤器是否清洁。滤芯如变黑，必须立即更换。 对于使用充电器的仪器，不论是否经常使用，至少每隔3周应充电一次。 仪器标定、校准、测试的采样流量应该是一致的，均应符合仪器设计流量。 共一百九十九页应根据定电位电解传感器的交叉干扰(gnro)特性，确定仪器的使用范围。定电位电解传感器的交叉干扰特性见表 共一百九十九页固定污染源监测(jin c)质量控制 仪器的检定和校准 计量器具必须按期送计量部门检定，检定

60、合格(hg)，取得检定证书后方可用于监测工作。压力计、流量计等至少半年自行校正一次。烟气测定仪每3个月至半年校准一次。在使用频率较高的情况下，应增加校准次数。若发现传感器性能明显下降或已失效，必须及时更换传感器，并送计量部门检定。 测氧仪至少每季度检查校验一次 。 共一百九十九页监测仪器设备的质量检验对微压计、皮托管和采样系统进行气密性检验。空白滤筒应检查外表有无裂纹、孔隙或破损。检查皮托管和采样嘴，变形或损坏者不能使用。气态污染物采样，要根据被测成分的存在状态和特性，选择合适的采样管、连接管和滤料。吸收瓶应严密(ynm)不漏气，多孔筛板吸收瓶鼓泡要均匀，其阻力应在50.7kPa （0.5L/