烟尘、烟气监测讲义

关于烟尘、烟气监测讲义第1页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五1基础知识蒸发量（出力）锅炉出力对于蒸气炉来讲就是生产蒸气的量，叫蒸发量，单位是t/h。对热水锅炉来讲锅炉出力即是锅炉生产热水放出的热量，单位为kJ/h，采用法定计量单位制后，热水炉的出力，改用热功率来表示，单位为MW。小时供热量和热功率的单位换算如下：1kcal/h＝1.163W1W＝0.86kcal/h1MW＝106W蒸气炉和热水炉折算大约为1t气炉可按60×104kcal换算水暖炉的出力，其热功率相当于0.7MW。第2页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五水和水蒸气的性质1标准大气压下，水的冰点为0℃，沸点为99.975℃。在4℃时，水的密度最大，为1。水的沸点随着大气压的增大而增高。当水被加热到沸腾时，水逐渐的变成水蒸气。水由液体变为气态——水蒸气的过程叫做汽化过程。当把水加热到沸腾时，沸水汽化所生成的蒸汽温度与沸水温度相同。始终保持在饱和温度的蒸汽叫做饱和蒸汽。这种始终保持饱和温度的水叫饱和水。1kg饱和水完全汽化为饱和蒸汽时所需的热量，叫做汽化潜热，简称汽化热。用γ表示，单位kJ/kg。汽化潜热的数值是随压力升高而降低。当饱和水全部被汽化，而蒸汽温度仍等于该压力下的饱和温度时的状态，也就是不含水分的饱和蒸气叫干饱和蒸气。当饱和水汽化过程中带有饱和水，处于气与水共存的状态，也就是含有水分的饱和蒸气叫湿饱和蒸气。若在等压下继续加热干饱和蒸气，蒸气温度便会逐渐升高。这种温度高于饱和温度的蒸气叫做过热蒸气。第3页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五燃料和燃烧凡是在燃烧过程中能释放大量热量的物质，称为燃料。燃料种类很多，按物理形态可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。我国工业锅炉以煤为燃料的居多。第4页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五煤的主要成分⑴．碳（C）：是燃料中的主要成分，含碳量越高，发热量越高，但碳本身要在比较高的温度下才能燃烧，纯碳是很难燃烧的。所以，含碳量越高的燃料，越不容易着火和燃烧。⑵．氢（H）：是燃料中的又一种主要成分，一般与碳形成化合物存在，称碳氢化合物，这些化合物在加热时能以气体状态挥发出来，所以含氢量越多的燃料越容易着火燃烧。氢在燃烧时能放出大量的热量，年代越久的煤含氢量越少。第5页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五⑶．硫（S）：燃料中的硫由两部分组成，一部分为不可燃烧部分，如无机硫，它不参加燃烧；一部分为可燃烧部分，如挥发硫，它可以燃烧放出热量。但硫燃烧后生成二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3），当烟温低于露点时，二氧化硫及三氧化硫与烟气中的水分化合成亚硫酸（H2SO3）和硫酸（H2SO4），对锅炉尾部受热面起腐蚀作用。另外含硫的烟气排入大气，对人体和动植物都有害，因此，燃烧中含硫量越少越好。⑷．氧（O）：燃料中的氧不参加燃烧，是不可燃物质，它的量越多，燃料中的可燃物质就相对减少，从而降低了燃料燃烧时放出的热量，煤中的氧分游离态和化合态两部分，游离态的可助燃。煤生成的时间越长，氧的含量就越降低。第6页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五⑸．氮（N）：是惰性气体，不参加燃烧，是不可燃物质，煤中的含氮量很少，一般为0.5～2.0%。⑹．灰分（A）：是燃料中不可燃烧的固体矿物杂质，它是在燃料形成时期，开采以及运输中掺入燃料中的，各类燃料的灰分含量相差很大，气体燃料几乎无灰，燃料油中含灰量也极少，相比之下，固体燃料灰分含量较多，燃料中灰分多了，可燃成分就少，燃料燃烧时放出的热量也就少，但灰分带走热量多，使热损失增加。此外，灰分中一部分（飞灰）在锅炉中随烟气流经各受热面和引风机时，造成磨损，排入大气又污染环境，在炉膛内由于灰分的熔化还会引起结焦。第7页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五⑺．水分（W）：是燃料中有害成分，它吸收燃料燃烧时放出的热量而汽化，因而直接降低燃料放出的热量，使炉膛燃烧温度降低，造成燃料着火困难。它还增加烟气体积，使得排烟带走的热量损失增加。但固体燃料中，保持适当的水分，可以有利于通风，减少固体不完全燃烧损失，在液体燃料中掺水乳化，可以改善燃烧，节约燃料。煤的这些组成物质是以复杂的有机化合物、矿物质和水份等形式存在，一部分化合物在被加热到一定温度时，便以气态状态从煤中逸出，这种气体可以燃烧，通常叫做挥发份。挥发份在煤燃烧时最先形成火焰，而固定碳燃烧的时间最长。固定碳在全部燃烧后剩下的物质就是灰分。所以煤的可燃成分主要是挥发份和固定碳两项。第8页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五煤的分类我国煤的分类主要是依据煤的挥发份含量来区分的，挥发份含量多少与煤龄长短、碳化程度有关。我国的煤炭一般可以分为无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、石煤（油母页岩）和煤矸石等。第9页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五1．烟煤：又称长烟煤，呈灰黑色或黑色，表面无光泽或有油润的光泽。挥发分较多，可达40%，容易着火，燃烧时火焰长，结焦性较强。2．无烟煤：又称白煤或柴煤，呈黑色，有时也带灰色，质硬而脆，断面有光泽。挥发分少，在10%以下，不容易着火，初燃阶段发出短蓝色的火焰，没有煤烟，燃烧速度缓慢，燃烧过程长，结焦性差，储藏时不宜自燃。3．贫煤：贫煤性质介于烟煤和无烟煤之间，挥发分为10～20%，比较容易着火。4．褐煤：呈褐色或黑色，外表似木质，无光泽。挥发分较高，超过40%，容易着火，燃烧时火焰长，不结焦。第10页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五5．煤矸石：它是煤层中具有可燃质的夹石，灰分较高，达到50%以上，发热量较低，不易着火，需将煤块破碎成细小颗粒，采用沸腾燃烧方式才能燃烧。6．油母页岩：是一种含油的矿石，灰分很高，达到50～70%，挥发分也高达80～90%，很容易着火。个别地区因资源情况也有选用木柴、稻糠、甘蔗渣等作燃料的。木柴：它比起煤来说，灰分少，挥发分高，燃烧速度快，但发热量低。根据我国资源情况，一般在林区就近就地选择一些不能加工用的废材作为燃料。稻糠、甘蔗渣是作为废物利用，把它当作燃料，发热量很低。第11页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五煤的燃烧煤从进入炉膛到燃烧完毕，一般要经过加热干燥、逸出挥发分形成焦炭、挥发分着火燃烧、焦炭燃烧形成灰渣这四个阶段。⑴．加热干燥阶段：煤进入炉膛加热，煤中水分开始气化蒸发，当温度升到100～105℃以后，蒸发完毕，煤被完全烘干。水分越多，干燥阶段延续越久。⑵．逸出挥发分形成焦炭阶段：温度继续升高时，烘干的煤开始分解，放出可燃气体，称为挥发分逸出。不同的煤种，挥发分开始逸出的温度也不同，褐煤和高挥发分的烟煤约为150～180℃，低挥发分的烟煤约为180～250℃，贫煤和无烟煤约为300～400℃。挥发分逸出后，剩下的固体物称为焦炭，它除了灰分以外几乎全部是碳，有时还有少量硫，也有把这部分碳和硫称为固定碳。第12页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五⑶．挥发分着火阶段：当挥发分逸出与空气混合达一定浓度时，挥发分开始着火燃烧放出大量热，把焦炭加热，为焦炭燃烧创造条件。通常把挥发分着火燃烧的温度粗略地看作煤的着火温度。不同的燃料着火温度不同，烟煤400～500℃、褐煤250～450℃、贫煤600～700℃、无烟煤700℃以上。⑷．焦炭燃烧形成灰渣阶段：挥发分接近烧完时，焦炭开始燃烧，它是固体燃料和空气中的氧之间的燃烧化学反应。焦炭燃烧的速度缓慢，燃尽时间较长，约占全部燃烧时间的90%，当焦炭外壳先烧掉的部分形成灰，妨碍了氧扩散进焦炭中心时，燃烧就要终止，从而形成了灰渣。第13页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五煤燃烧后的产物煤燃烧后的产物主要是烟气和灰渣。烟气中主要有下列几种气体：①CO、CO2、SO2。煤中碳、硫和碳氢化合物燃烧后产生的气体。②O2。来自参加燃烧空气中过剩的氧。③N2、NO。来自参加燃烧空气中的氮。④水蒸气。一部分是煤带来的水分，一部分是煤中氢燃烧后的生成物。⑤其它。微量的苯并芘、氟化物等有害物质。同时烟气中还夹带大量固体物质，未燃尽的碳粒和飞灰，这一部分称之为烟尘。灰渣的主要成分是硅酸盐等不可燃的矿物质。第14页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五2锅炉概述锅炉是一种能量转换设备。它是把燃料中的化学能量通过燃烧（剧烈的氧化反应）转换热能，加热给水，以获得需要的热水或蒸汽的设备。锅炉包括“锅”、“炉”和“附属设备、附件与仪表”三大部分。“锅”是指锅炉设备中盛装水和气并承受压力的部分，如锅筒、沸水管、过热器等，他的作用是吸收“炉”放出的热量，把水加热到一定温度和压力或蒸发为蒸气。“炉”是指锅炉设备中燃料与空气发生化学反应产生高温火焰和烟气的部分，如炉膛、炉墙、烟道等，他的作用是最大限度地把燃料热能释放出来，供“锅”使用。第15页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅炉的分类1．按用途分类有：工业锅炉、电站锅炉蒸汽主要用于工业生产和采暖的锅炉称为工业锅炉。用锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电用的锅炉称电站锅炉。2．按蒸发量分类有：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉蒸发量小于20t/h的锅炉称小型锅炉，蒸发量为20～75t/h的锅炉为中型锅炉，蒸发量大于75t/h的锅炉为大型锅炉。3．按压力分类有：低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉工作压力不大于2.5MPa（25kgf/cm2）的锅炉为低压锅炉，工作压力为3.0～5.0MPa（30～50kgf/cm2）的锅炉为中压锅炉，工作压力为8.0～11.0MPa（80～110kgf/cm2）的锅炉为高压锅炉。4．按介质分类有：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉锅炉出口介质为饱和蒸汽或过热蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，出口介质为高温水（＞120℃）或低温水（120℃以下）的锅炉称热水锅炉，汽水两用锅炉是既产生蒸汽又可用于热水的锅炉。第16页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五5．按燃烧室布置分类有：内燃式锅炉、外燃式锅炉内燃式锅炉的燃烧室布置在锅筒（炉胆）内，外燃式锅炉的燃烧室布置在锅筒外。6．按使用燃料分类有：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉7．按锅筒位置分类有：立式锅炉、卧式锅炉8．按锅炉本体形式分类有：锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉9．按安装方式分类有：整装锅炉（快装锅炉）、散装锅炉锅炉在制造厂组装后，到使用单位只需接外管路阀门即可投入运行的锅炉称整装锅炉也叫快装锅炉。锅炉主要受压部件散装出厂，到使用单位进行现场组装的锅炉称散装锅炉。第17页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅炉参数锅炉出力也叫容量，蒸气锅炉用“蒸发量”表示，热水炉用“热功率”表示。蒸发量：每小时所能产生的蒸气数量，称为这台锅炉的蒸发量，用符号“D”表示，常用单位为t/h，蒸发量可根据公式“锅炉蒸发量＝受热面积×平均蒸发率”热功率：每小时输出热水的有效热量，称为这台锅炉的额定供热量，用符号“Q”表示，单位是kcal/h。第18页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅炉系列与型号锅炉型号由三部分组成，表示方法如下：第一部分第二部分第三部分△△△××—××／×××—××型式代号燃烧方式代号额定蒸发量或额定热功率允许工作压力过热蒸汽温度或出水温度/回水温度燃料种类代号设计次数第一部分的型式代号、燃烧方式代号以及第三部分的燃料种类代号可通过下列各表查出代号所表明的内容。第一部分第二部分第三部分△△△×××××××××型式代号燃烧方式代号额定蒸发量或额定热功率允许工作压力过热蒸汽温度或出水温度/回水温度燃料种类代号设计次数第19页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅壳锅炉代号：锅炉总体型式代号立式水管LS（立水）立式火管LH（立火）卧式外燃WW（卧外）卧式内燃WN（卧内）水管锅炉代号：锅炉总体型式代号单锅筒立式DL（单立）单锅筒纵置式DZ（单纵）单锅筒横置式DH（单横）双锅筒纵置式SZ（双纵）双锅筒横置式SH（双横）纵横锅筒式ZH（纵横）强制循环式QX（强循）第20页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五燃烧方式代号：燃烧方式代号燃烧方式代号固定炉排G（固）振动炉排Z（振）活动手摇炉排H（活）下饲炉排A（下）链条炉排L（链）沸腾炉F（沸）往复推动炉排W（往）半沸腾炉B（半）抛煤机P（抛）室燃炉S（室）倒转炉排加抛煤机D（倒）旋风炉X（旋）第21页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅炉附属设备1运煤设备运煤系统制备系统：包括碎煤机、筛选设备、磁选设备。提升和水平运输设备：包括电动葫芦吊煤罐、单斗提升机、多斗提升机。埋刮板输送机带式输送机第22页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五2给水设备给水设备是锅炉房的关键设备，只要锅炉运行，就必须由给水设备连续或间歇地向锅炉给水，才能使锅炉在正常水位范围内安全运行。常用给水设备有蒸汽注水器、电动泵、蒸汽往复泵。3通风设备通风方式：包括自然通风、机械通风风机（单炉配置时，风量的裕量不小于10%，风压裕量不小于20%）、烟囱：作用产生抽力、将烟气和飞灰排到室外高空扩散。第23页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五除尘设备按作用机理：分机械除尘器、电力除尘器、过滤式除尘器和湿式除尘器四大类。根据安装形式分立式和卧式除尘器根据除尘过程中有无液体参与，分成无液体参与的干式除尘器和有液体参与的湿式除尘器两类第24页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五1、机械式除尘器一般作用于除尘器内，含尘气体的作用力是重力、惯性力及离心力，这类除尘器又可分为：（1）重力除尘设施-重力沉降室；（2）惯性力除尘设施-惯性除尘器（又称惯性分离器）（3）离心力除尘设施-旋风除尘器（又称离心分离器）2、湿式除尘器（又称湿式洗涤器）湿式除尘器是以水或其它液体为捕集粉尘粒子介质的除尘设施，按耗能的高低分为：（1）低能耗湿式除尘器-喷雾塔、水膜除尘等；（2）高能耗湿式除尘器-文丘里除尘器湿式除尘器也还有其它分类方法这里不再赘述第25页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五3、过滤式除尘器过滤式除尘器是含尘气体与过滤介质之间依靠惯性碰撞、扩散、截留、筛分等作用，实现气固分离的除尘设施。根椐所采用过滤介质和结构形式的不同可以分为：（1）袋式除尘器（又称为布袋除尘器）；（2）颗粒层除尘器等；4、电除尘器利用高压电场产生的静电力使粉尘从气流中分离出来的除尘设施称为静电除尘器简称电除尘器。按照电除尘器的结构特点，可以有多种分类，这里只列举按集尘型式不同的分类：（1）、管式静电除尘器；（2）、板式静电除尘器第26页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五3锅炉烟尘、烟气测试技术测试内容和方法GB/T16157-1996“固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法”、GB5468-91“锅炉烟尘测试方法”、HJ/T397-2007“固定源废气监测技术规范”。第27页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五测试人员的配备和要求锅（窑）炉烟尘测试是一项政策性和技术性很强的工作，测试组应由6人组成，其中1人为组长，负责协调组织、监视记录运行工况，记录锅炉或炉窑型号、鼓风机、引风机型号、额定风量、环保设施名称、型号、测量烟囱高度，1人负责烟气黑度的测量，4人分别在环保设施进口出口监测孔处进行监测。此人数可随监测内容变化适当调整，但一般不能少于2-3人。监测人员必须经过培训，持证监测，现场要注意安全，要身着三紧（领口、袖口、裤口）工作服，严禁穿大褂进入测试现场。第28页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五测试前的准备工作目前监测仪器都十分先进，很多参数、计算、仪器检查都是自动进行的，不需要监测人员的手工计算或动手，但是作为一名合格的监测人员这些基础知识我认为是应该掌握的。第29页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五实验室的准备工作1烟尘测试仪及采样管的准备进入现场监测前要对烟（气）尘测试仪进行检查，检查内容包括：①电路检查通电后看仪器主机能否运行；所配配电盘是否通电。②气路检查看气路是否通畅，漏气。将接近采样管端的胶管堵塞，打开抽气泵进行抽气，直至流量计前的压力指示负压达到6.7kPa时，再堵死流量计后的胶管，关闭抽气泵，若负压在1分钟内降低不超过0.15kPa，则认为系统不漏气，否则，要分段进行查找，再次进行试验。还有说检漏方法：堵严采样管滤筒夹处进口，打开抽气泵，调节流量，使系统中的真空压力表负压指示为6.7KPa以上，关闭流量调节阀，关闭连接抽气泵，在0.5min内如真空压力表的指示值下降不超过0.2KPa，则视为不漏气。第30页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五③采样嘴要齐全；采样枪尺寸要合适。采样的代表性、准确性和采样嘴的大小选择、采样枪的长短关系非常重大。如果采样嘴选择过小，则采样体积、采样重量就会过小，就增大了称量和计算误差；采样嘴过大则增大采样泵的负荷，跟踪率下降（特别是瞬时跟踪率下降），取样代表性降低。如果采样枪选择过大，不利于现场操作；选择过小则不能采到全部的烟尘样品、风量更是不能准确。④皮托管的检查皮托管目前以金属的为主，皮托管的切面锋利平整与否直接影响动压静压测量的准确度，烟气流量的准确度将无法保证，因此皮托管的日常保护（加保护头，避免磕碰）是十分重要的，并且要定期校准，建议每年校准一次（没有磕碰的情况下）。⑤仪器校准监测前要保证仪器的准确度，包括压力、流量、烟气浓度等，建议每月对上述三项进行一次校准。第31页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五滤筒的准备目前我们使用的滤筒主要有超细玻璃纤维、刚玉、硅酸盐滤筒为主，玻璃纤维滤筒居多。玻璃纤维滤筒：一般使用在300℃以下的烟气测试，使用前应编号，在105℃干燥1小时，在带硅胶的干燥皿中平衡至天平室的室温（一般为45—60分钟）后，进行称量至衡重（两次称量之间重量之差小于0.5mg，一般要进行3-4次称量才能衡重；若多次称量，是否衡重用最后一次和倒数第二次的重量值进行计算判断）。如要用于400℃以上的烟气测试，则需在400℃的温度下进行烘干，之后在带硅胶的干燥皿中平衡至天平室的室温，进行称量至衡重。刚玉滤筒：适用于850℃以下的高温烟气测试，衡重时，是在400℃的温度下进行烘干，之后在带有硅胶的干燥皿中平衡至天平室的室温，进行称量至衡重。硅酸盐滤筒：适用于高温烟气测试，目前很少使用。第32页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五含湿量测试仪器的准备分干湿球法、冷凝法和重量法，目前以干湿球法为主流。干湿球法：烟气通过干、湿球温度计和负压表，根据干湿球的温度和测点处的压力来确定烟气的含湿量。监测前要注意温度计是否完好，特别是看湿球是否有水，干球是否干燥，连接线是否导电等。其他准备工作检查镊子、记录纸、堵布、记录笔、毛刷、手套（高温烟气为石棉手套）、尘筒容器等。第33页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五现场准备工作①现场踏勘、调查在进入现场监测前，应对监测单位进行现场踏勘，赴现场踏勘的工作人员一般应是该现场监测的负责人。现场踏勘工作人员应详细了解企业概况(包括法人代表、企业名称、企业隶属关系、改制情况、生产规模、人员数量、企业主管环保工作领导和环保职能具体负责人姓名，联系方式等)及企业的基本情况(建设时间、总投资、环保设施总投资、企业运转情况、环保处理设施运转情况等)；了解生产工艺流程；弄清生产过程中的主要原辅材料及主要产品、副产品，弄清污染物的产生及外排情况(也就是要弄清污染物的来龙去脉)；确定监测点位(或断面)，弄清监测项目；了解污染物的处理工艺流程；对废气污染源的监测点位应检查监测断面有无监测孔、有无测试平台、开孔位置是否恰当，第34页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五是否符合GB/T16157-1996“固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法”中采样位置和采样点规范要求，测试孔大小是否符合要求。测试平台是否符合安全要求等(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1.2～1.3m，并配有工作电源)。如有不符合要求的，应向企业提出重新开孔或搭建测试平台。对确实无条件满足测试规范要求的监测断面，应增加采样孔数量和采样点数量，采样孔用盖板、管帽或管堵密封。特别是采样孔的确定，直接牵涉到工作量，对圆型烟道打互相垂直的2个采样孔；对矩形或方型烟道，采样孔应设在包括各测定点在内的延长线上(每点代表面积一般不大于0.5m2)。现场踏勘一定要做到，每台处理设施都经过现场了解，标好测试孔位置、大小，以便于厂方开孔。第35页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五采样位置与采样点①采样位置采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。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。采样断面的气流速度最好在5m/s以上。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。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，采样位置仍按上述要求选取。必要时应设置采样平台，采样平台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高的护栏和不低于10cm的脚部挡板，采样平台的承重应不小于200kg/m2,采样孔距平台面约为1.2m～1.3m。第36页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五②采样孔和采样点采样孔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。当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。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。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。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。第37页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五采样点的位置和数目①圆形烟道a、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叉点上，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。b、对于符合1采样位置(即前6后3)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。c、对于直径小于0.3m、流速分布均匀、对称并符合1采样位置(即前6后3)要求的小烟道，可取烟道中心作为测点。第38页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五第39页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五d、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。e、测点距烟道壁的距离按下表2确定。当测点距烟道内壁的距离小于25mm时，取25mm。f、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。第40页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五②矩形或方形烟道a、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。小块的数量按下表3的规定选取，原则上测点不超过20个。b、烟道断面面积小于0.1m2，流速分别比较均匀、对称并符合1采样位置的要求的，可取断面中心作为测点。C、当烟道布置不能满足1采样位置的位置要求时，应增加采样线和测点。第41页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五烟道直径(m)等面积环数测量直径数测点数＜0.310.3~0.61~21~22~80.6~1.02~31~24~121.0~2.03~41~26~162.0~4.04~51~28~20＞4.051~210~20表1圆形烟道分环及测点数的确定第42页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五表2圆形烟道分环及测点数的确定测点号环形1234510.1460.0670.0440.0330.02620.8540.2500.1460.1050.08230.7500.2960.1940.14640.9930.7040.3230.22650.8540.6770.34260.9560.8060.65870.8950.77480.9670.85490.918100.974第43页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五表3矩(方)形烟道的分块和测点数烟道断面面积(m2)等面积小块长边长度(m)测点总数＜0.1＜0.3210.1~0.5＜0.351~40.5~1.0＜0.504~61.0~4.0＜0.676~94.0~9.0＜0.759~16＞9.0≤1.0≤20第44页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五烟气及烟尘采样(1)烟气参数及样品测定时，各种测定仪器的采样管(或探头)在插入采样孔后，应将采样孔周围的缝隙堵死而不漏气。(2)测定压力前检查皮托管头部是否变形，皮托管是否漏气(主要是指对接式长采样管皮托管)。第45页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五(3)测烟尘时，确定各采样点位置后，装上所选定的采样嘴，将采样嘴背向气流，插入烟道断面的第1个采样点，然后将采样嘴对准气流方向，开动采样泵，依次推进，顺次在各点采样。各点等时间采样，一般每点采样时间应在3min以上(采样断面大、采样点多、采样流量大、预期浓度高时可以适当减少时间)。采样完成后，从烟道中取出采样管，在取采样管过程中采样嘴应背向气流，采样结束后迅速用手堵死采样软管，以保持采样管内部一定的真空度，防止采集的烟(粉)尘因管道负压而倒抽出。注意不要倒置采样管，以免样品损失。第46页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五样品分析时质量保证(1)应首选目前适合的国家和行业标准分析方法，若无标准分析方法，可选《空气和废气监测分析方法》(第四版)中的方法。(2)废气中许多项目需要现场、实验室内分析，如SO2、H2S、氟化物等。如监测废气中SO2时，吸收后样品不稳定，一般应在2小时内分析。吸收液配制时应加稳定剂(主要含有EDTA和异丙醇)。用碘量法分析SO2样品时，应作平行样。(3)测试仪器应使用经计量检定合格的仪器。吸管、量瓶等玻璃量器要有CML标志，并经检定合格后使用。比色法测定样品时，每批样品应做现场空白及带入质控样，对部分样品取平行样分析，平行样的相对偏差和质控样的相对误差应符合质控要求，否则应查找原因重新测定。(4)分析中发现有异常情况应及时反馈给采样人员及项目负责人。监测结果跟企业监测结果差距较大时，应查找原因，找出解决的方法。第47页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五数据整理与计算烟尘样品测定时，在采样前后使用烘箱烘干的温度、时间、在干燥器中的冷却时间应一致。称量空白滤筒和尘筒时应使用同一分析天平。结果计算应经校对，数据处理应符合质控要求第48页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五有关参数的计算

烟气排放量计算工况风量Qs=3600×F×VsQs—工况下湿排气流量，m3/h；F—测定断面面积，m2；Vs—测定断面湿排气平均流速，m/s。标准状态下干排气流量QsndQs—工况下湿烟气流量，m3/h；QSnd—标准状况下排气流量，m3/h；Ba—大气压力，Pa；Ps—排气静压，Pa；ts—排气温度，℃；Xsw—排气中水分含量体积百分数，%。第49页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五标干采样体积的计算Vnd—标况采气量，L；V—工况采气量，L；tr—流量计前温度，℃；Ba—大气压力，Pa；Pr—流量计前压力，Pa。烟尘浓度计算实测浓度C—实测浓度，mg/m3；g—尘重，mg；Vnd—标况采气量，m3。折算浓度第50页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五折算浓度C’—折算浓度，mg/m3；C—实测浓度，mg/m3；a—空气过量系数，。a’—标准空气过量系数，锅炉净化前1.7，净化后1.8；燃气、油锅炉1.2，电厂1.4，炉窑一般1.7。第51页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五除尘器性能计算3.6.3.1除尘器漏风率计算除尘器漏风主要是环保设施锁烟气关闭不严造成的，其次是除尘器接口处焊接不严和机械损伤造成的。E—除尘器漏风率，%；QB、QE—除尘器入口、出口标干风量，m3/h。目前除尘器漏风率监测方法有国家标准，此处我们讲的漏风率和不是国家标准中的漏风率。除尘器漏风率一般不应大于10%，若大于10%则应查明原因，否则应重新进行监测。第52页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五除尘效率计算η＝（1-G’/G）×100G、G’—除尘器进口、出口烟尘排放速率，kg/h。多极除尘器串联净化效率η总＝（η2＋η1）－η1×η2第53页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五4锅炉测试计算公式中系数的导出圆形管道断面测定点位置根据GB/T16157—1996规定，不同直径圆形烟道的等面积环数与测点见表1，原则上测点数不超过20个。表1圆形烟道分环及测点数的确定烟道直径(m)等面积环数测量直径数测点数＜0.3I0.3~0.61~21~22~80.6~1.02~31~24~121.0~2.03~41~26~162.0~4.04~51~28~20＞4.051~210~20第54页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五各测点距烟道内壁的距离按下式计算Ln—第n测点至烟道内壁的距离，㎜；D—烟道内径，㎜；n—测点编号；x—划分的等面积环数，个（n＜x时，式中取负号；n＞x式中取正号）。采样嘴直径

Qrs—等速采样流量，L/min；Ba—大气压，kpa；Pr—流量计前压力，kpa；Ps—烟气静压，kpa；Vs—烟气流速，m/s。第55页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五5烟气中二氧化硫监测技术烟气样品采样时，应选择合适的采样方法及合适的滤料，采样管应有滤尘和加热装置，加热温度不超过160℃；采样前应检查采样管是否污染，有污染时，应清洗干净，干燥后再用，同时应更换滤料；连接采样管和吸收瓶之间的连接管应尽量短，防止吸附；采样系统要保证严密不漏气。对直读式仪器(测SO2、NOX、CO等)，要对其准确度进行校准，最好能现场用标气进行校准。仪器检定周期不得超过一年。对于频繁使用的仪器，原则上不超过三个月。长期放置的仪器在使用前也应进行校准，直读式仪器使用时采样时间不要太长，一般10~20min则可，然后应用空气清洗，再测试，以防电极中毒损坏。第56页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五化学法正式采样前应使烟气通过旁路吸收瓶5~10min置换出采样系统的空气和使滤料饱和。吸收瓶应符合技术规定要求(发泡性能及阻力在6.7±0.7KPa左右)。化学法采样完毕后，取下吸收瓶时，应特别注意取下连接管的顺序，防止倒吸，同时用止水夹夹紧采样管后皮管，防止空气进入采样管。继续采集第二个样品时，采样管最好采用全加热采样管，这样可以防止滤料吸附SO2，特别是湿度高的烟气。第57页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五锅炉的除尘设备烟气除尘工艺按除尘设备类型分一般可分为机械除尘器，过滤除尘器，电除尘器、湿式除尘器。下面我们分类介绍几种常用的锅炉除尘设备。第58页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五①旋风除尘器(多管旋风除尘器)旋风除尘器结构较为简单，靠离心力分离烟气中的尘，本体阻力不很大一般为500～800帕，建设投资较小；但其除尘效率较低(一般<90%)，只对大颗粒烟(粉)尘有较好效果，因此只用于除尘要求不高，除尘难度不大的地方。②文丘里水膜除尘器文丘里水膜除尘器是一种湿法除尘技术，在我国多用麻石(花岗岩)砌筑。并有较广泛的应用。文丘里水膜除尘器运行操作简单，维护方便，建设投资也不大，因此在许多的中小型锅炉上有较广泛的应用。文丘里水膜除尘器本体阻力一般为1000～1500帕，阻力不很大，最大设计风量一般为1.0×105Nm3/h，除尘效率一般在95％～98％间；因为其用水作为除尘介质，因此其附带的有部分脱硫效果。第59页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五有不少厂家对文丘里水膜除尘器进行脱硫改造，在水膜除尘器塔体内增设塔板或加装喷淋装置，以强化其脱硫效果，取得较好的效果。对工艺进行合理设计，一般能达到65％～75％的效率，但再要提升其脱硫效率难度较大。③布袋除尘器布袋除尘器靠布袋捕集烟气中的尘。布袋除尘器应用范围广，除尘效率高(可以到达99％以上)；但其设备本体阻力较大(一般在1500～2000帕间，甚至更大)，运行维护费用较大。布袋除尘器对较小的颗粒物捕集能力也较好，因此在水泥厂应用很多。④电除尘器电除尘器靠静电去除烟气中的尘。电除尘器除尘效率高(可以到达99％以上)，设备本体阻力较小(200～500帕)，可设计风量大，因此在大中型电厂应用广泛。但其一次性投资较大，能耗较大，运行费用也较高。第60页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五常用数据每吨燃料燃烧产生的烟气量煤：4000—10000m3/t，油9000—13000m3/t，煤气、天然气2.3—4.5m3/m3。第61页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五煤炭燃烧产生的烟气量（m3/kg）热值（kcal/kg）1000200030004000450050005500600065007000煤粉炉2.843.935.086.126.667.217.778.318.859.40链条炉振动炉排往复炉2.994.195.386.537.167.778.388.969.5510.15煤炭燃烧产生的烟气量每吨蒸汽所产生的烟气量（m3/h）燃烧方式排烟温度（oC）150200250350400500层燃炉230025702840338036604190沸腾炉230025702840煤粉炉2300210023602620油炉210023602620注：烟气量为工况体积。第62页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五脱硫设施按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法和双碱法，所占比例在90%以上。按照脱硫工艺可以归纳为湿法和干法两大类。其中湿法烟气脱硫至目前一直占主导地位。第63页，共72页，2022年，5月20日，7点16分，星期五(1)湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫的基本过程是用含脱硫剂的溶液或浆液洗涤烟气。湿法脱硫有较高的脱硫率。其主要缺点是净化烟气的温度低，近于饱和，需要再加热，以防露点腐蚀并利于排放后抬升，产生的废水需要处理。在国外，湿法烟气脱硫是相当成熟的技术，特别是近年来，通过提高吸收器的效率，自控设施的完善，使该技术的脱硫成本，运行费用略有下降，技术的可靠性进一步提高。一般而言，湿法烟气脱硫工艺要求较大的液气比对烟气进行洗涤，对照国外的成熟技术，液气比选取10～20L/