烟气有关参数的测定

有关参数的测定气体温度的测定气体湿度的测定烟气压力的测定烟气成份的测定烟气容重的计算第1页/共40页第一页，共41页。一、温度的测定一、测点位置及测点数温度测点参照采样测点位置，进行逐点测量后，取其各测点值的算术平均值，也可以另开固定的测量孔，安装测温探头，但要经常将探头定期取出清洗。一般沿一条采样线的温度读数应十分接近，所以可适当减少测点以至采用一点读数，如果温度变化超过30℃需另选采样位置及采样线。一般情况下可在风管中心的一点测量。将水银玻璃温度计或电阻温度计插入风管中心测点处，封闭测孔，待温度稳定后读数。二、测温仪器常用的有玻璃温度计、双金属温度计、半导体温度计、电阻温度计及热电偶温度计。可根据不同的烟气温度及量程等进行选择。第2页/共40页第二页，共41页。1.常用的温度计1）玻璃水银温度计适用于直径小、温度不高的烟道。

2)对直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计（或电阻温度计）测量。第3页/共40页第三页，共41页。图13液体玻璃温度计1—温包2—毛细管3—刻度标4—安全包图15插入式热电偶1—热电极2—-绝缘套管3—保护管4—接线盒第4页/共40页第四页，共41页。二、湿度的测定在除尘设备中常常发生烟气的冷却，当冷却到“露点”时，就会引起烟气中水蒸汽的部分凝结，造成除尘设备运行不正常从烟道中测量烟气湿度的方法有三种：干湿球温度法、冷凝法、吸附法（重量法）1、干湿球温度法，适合温度低于100℃的烟道。2、冷凝法，不受烟温的限制，适用于含湿量较大的烟气。2、1组成：取样管：（含电热管，电加热温度应以保证进入冷凝器前的烟气温度高于露点温度为原则；还装有过滤筒，以清除尘粒）冷凝系统：2-4只玻璃瓶串联而成。用冰水作冷媒冷却系统中烟气的水份干燥器：内装干燥剂用来吸收气体中残余水份以保护抽气泵和流量计流量计：可调正抽气流量，测量范围10-30升/分温度计：测量出口气体饱和温度和通过流量计的温度，0-50℃量程即可压力计：测量流量计前的指示压力，可用0-200mmHg的负压表或充水银的U型压力计抽气泵：流量35升/分，负压为200mmHg

量筒：测量冷凝水量（100ml）3、吸附法，适用于通过吸湿管的气体温度低于52℃

的条件使用。吸湿管可装无水氯化钙、氧化钙、硅胶及氯化钡等并两头塞玻璃棉，防吸湿剂散逸。第5页/共40页第五页，共41页。1、固定污染源烟气含湿量的表示方法

烟气含湿量一般以烟气中水蒸气的体积百分含量表示:

第6页/共40页第六页，共41页。重量法：从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸湿剂的吸湿管，则烟气中的水蒸气被吸湿剂吸收，吸湿管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量，然后代入公式计算含湿量。冷凝法：由烟道中抽出一定量的气体，通过冷凝器，根据冷凝出的水量，加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸气量，计算排气中的水分。干湿球法：气体在一定流速下经干湿球温度计，根据干、湿球温度计读数及有关压力，计算排气中水分含量。3、方法原理第7页/共40页第七页，共41页。三、压力的测量三种压力：动压、静压、全压压力损失测压仪表第8页/共40页第八页，共41页。2023/2/11SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering9空气压力的单位Unitof

AirPressure

（1）Kg/m2；（2）mmH2O；（3）mmHg；（4）帕斯卡(Pascal)，Pa（N/m2）。因为1Kg重的水铺在1m2的面积上将形成1mm高的水柱，所以1Kg/m2=1mm水柱=9.8Pa(ρ水=1000kg/m3)

通风工程中常用mm水柱表示压力，当压力很大时，也用mm水银柱表示。水银比重为13.6，故1mm水银柱=13.6mm水柱。在我国法定计量单位(亦即国际单位制)中以帕斯卡作为压强单位，简称帕，以Pa表示。它的物理意义是每平方米面积所承受多少牛顿(N)的压力。工程上还常用标准大气压。1个标准大气压=760mm水银柱=10336mm水柱=101.3kPa.第9页/共40页第九页，共41页。3.1压力的概念

烟气的压力分全压（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；

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。

三者的关系为：Pt=Ps+Pv

所以，只要测出三项中的任意两项，即可求出第三项。第10页/共40页第十页，共41页。压力（动压Pv、静压Ps、全压Pt）：

Pt=Pv+Ps全压测口静压测口全压静压第11页/共40页第十一页，共41页。2023/2/11SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering12风流点压力测定示意图

DiagramofSurveysforAirflowPressureHt

Hv+HsHtHv

Hs+－

压入式通风抽出式通风Hs=ps-pa,Ht=pt-pa,Hv=pt-psHs=pa-ps,Ht=pa-pt,Hv=pt-ps

第12页/共40页第十二页，共41页。3、2压力的分类及测定方法压力计：常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。U形压力计可同时测全压和静压，但误差较大，不适宜测量微小压力，其最小分压值不得大于10Pa，管内常装水、酒精或汞，根据被测压力范围而定;斜管式微压计只能测动压，精度不低于2%，管内常装酒精或汞。测定方法先把仪器调整到水平状态，检查液柱内是否有气泡，并将液面调至零点，然后，将皮托管与压力计连接，把测压管的测压口伸进烟道内测点上，并对准气流方向，从U形压力计上读出液面差，或从微压计上读出斜管液柱长度，按相应公式计算测得压力。第13页/共40页第十三页，共41页。U型管压力计第14页/共40页第十四页，共41页。(2)倾斜式微压计

倾斜式微压计，其精确度应不低于2%，最小读数应不大于1Pa，需经过标定。它的构造：一端为截面积较大的容器，另一端为可调节角度的玻璃管，管上有刻度。测压时，将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统压力较低的一端相连，作用于两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力p按下式计算：

P＝ρh=ρ（h1+h2）

P=L(sinα+A1/A2)ρ

当A2﹥﹥A1时，≌0ρ=L·sina=KL

式中

α—

斜管与水平夹角;A1—斜管截面积;A2—容器截面积;h—斜管中心液面与容器截面中心液面高度差。A1/A2第15页/共40页第十五页，共41页。斜管压力计斜管微压计两侧压力p1、p2和液柱长度l的关系可表示为斜管压力计的刻度比U型管压力计的刻度放大了1/sinα倍。若采用酒精作为封液，则更便于测量微压，一般这种斜管压力计适于测量2～2000Pa范围的压力。第16页/共40页第十六页，共41页。测量范围:0-500,750,1000,1500,2000(Pa)精度:1.0级液体介质:(20℃时)密度为810kg/m3的酒精重量:5kg外形尺寸:330*175*200第17页/共40页第十七页，共41页。图7测压装置示意图1—实验管道2—测压管3——测压计第18页/共40页第十八页，共41页。图3倾斜式微压计1—底板2—水准指示器3—弧形之架4—加液盖5—零位调整旋钮6—阀门炳7—游标8—倾斜测量管9—定位螺钉10—宽广容器11—多向阀门第19页/共40页第十九页，共41页。倾斜式微压计皮托管与倾斜式微压计连接方法第20页/共40页第二十页，共41页。(3)测量步骤

①准备工作:ⅰ将微压计调至水平位置

ⅱ检查微压计液柱中有无气泡,如有气泡应将气泡赶出

ⅲ检查微压计是否漏气.向微压计的正压端(或负压端)入口吹气(或吸气),迅速封闭该入口,如微压计的液柱位置不变,则表明该通路不漏气第21页/共40页第二十一页，共41页。

②

动压的测量ⅰ.将微压计液面调整到零度ⅱ.用橡皮管将全压出口与微压计的正压端连接，静压管的出口与微压计的负压端连接，此时微压计的读数应为零ⅲ.在皮托管上标出各测点应插入采样孔的位置ⅳ.将皮托管插入采样管。使用标准皮托管时，在插入风管前，捏死皮托管和微压计的通路，以避免微压计中的液体被吸入连接管中，使压力测量产生错误ⅴ.在各测量点是皮托管的全压测孔正对着气流方向，其偏差不得超过10°，测出各点的动压，分别记录在表中。重复测量一次，取平均值ⅵ.测量完毕后，检查微压计的液面是否回到零点第22页/共40页第二十二页，共41页。②注意事项测速管和微压计（或差压计）进行空气、烟气流量测量时，在仪表安装和测量操作上应注意以下事项：

a.按规定正确选定测量的数量和位置。在安装测量管座时应注意与管座壁垂直，不得歪斜；

b.利用压缩空气或打气筒清除测速管内的积灰，保证管内通道流畅。测定管上的导向套应压好密封填料；

c.新的微压计和换用新的玻璃管或水准泡后的微压计，都必须经过校验才能使用；

d.对于久未使用的微压计，首先应检查各部件是否完整良好；水准泡有否扩大。检查开关是否灵活；不灵活时，可涂一些密封油脂，但切勿过多，以免堵孔。检查宽广容器的密封垫子是否完好；零位调整旋钮的填料是否压紧；各接头是否松动；第23页/共40页第二十三页，共41页。

e.清理完毕后，注入经过测定比重的工作液，正、负压端接好橡皮管。从正压端加压吹起一段液柱，卡死橡皮管，若液面不下降，则表示整个正压系统不漏。再从负压端吸起一段液柱，若卡死橡皮管后液面不下降，则整个负压系统不漏。按以上方法检查时，若液面有持续下降的现象，应对微压计和橡皮管逐一检查，找出漏处，予以清除。测量用的传压橡皮管亦应按上述方法预先进行严密性检查；

f.作完以上一些检查后，就可以在测量处附近放好微压计，并调整水平；第24页/共40页第二十四页，共41页。

g.连接微压计与皮托管应注意正、负端不能接反。当将皮托管装入测孔时，微压计应处于“关”的状态（拆除时亦然）。当测量热空气或烟气时，注意导向套旋入测孔管座不要太紧，以免热胀不易旋下；

h.粗略估计的动压值，确定测量时玻璃管的倾斜度（即选择K值），并调整玻璃管液面到零位；

i.进行测量时，必须注意将皮托管放正，使其轴线与管道中心线平行；第25页/共40页第二十五页，共41页。

j.应按规定的测点顺次逐点进行测量。为可靠起见，每次测量应分别在皮托管“插入”和“抽出”时两次读数，即逐点重复测定两次，然后取其平均值。若两次读数相差较大，则应对该点再次读数进行校对；

k.在气流不太稳定的管道内测量时，微压计的读数应取液柱波动的平均值。为增加测量的精确性，可以重复数次读数，取其平均值；

l.如果在测量过程中，突然发现微压计中的读数变化较大时，应检查系统有否泄露及皮托管有否堵塞现象，须经处理后再进行测量。第26页/共40页第二十六页，共41页。

m.当注入微压计的工作液密度不同于仪器规定的数值时（通常为克/毫升的乙醇），应将仪器的系数更正。

n.应同时测定大气压力及管道内气流的静压、温度。如果测量烟气，为了计算烟气的密度，尚需在测量期间分析烟气成分中的RO2及O2值。第27页/共40页第二十七页，共41页。压力—动压、静压、全压关系第28页/共40页第二十八页，共41页。（a）测静压和全压图(b)—测动压图图6测压装置示意图第29页/共40页第二十九页，共41页。四、烟气组分的测定烟气组分包括主要气体组分和微量有害气体组分。主要气体组分为N2、O2、CO2和水蒸气等。测定这些组分的目的是考察燃料燃烧情况和为烟尘测定提供计算烟气气体常数的数据。有害气体组分为CO、NOx、SOx和H2S等。第30页/共40页第三十页，共41页。

烟气组分的测定—2奥氏气体吸收法的基本原理

第31页/共40页第三十一页，共41页。气体吸收-1SO2的吸收剂：称20gK2Cr2O7溶入20mlH2O,缓慢加入380ml浓H2SO4溶解，冷却室温。另外，可以采用碘吸收排水取气法测定。第32页/共40页第三十二页，共41页。a.二氧化碳：二氧化碳是酸性气体，可被氢氧化钠和氢氧化钾溶液吸收。注意消除其他酸性气体的干扰。

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+2KOH=K2CO3+H2O

碱液还能吸收SO2、SO3、H2S等气体，故采样用碱吸收时要注意顺序。吸收液：30%的碱液300ml

同时此溶液中亦吸收烟气中含量很少的SO2，反应公式为：

2KOH+SO2=K2SO3+H2O

气体吸收-2第33页/共40页第三十三页，共41页。气体吸收-2b.氧气：焦性没食子酸(邻苯三酚)的碱性溶液可吸收氧气，生成六氧基联苯钾，据此测定气体中O2含量。 C6H3(OH)3+3KOH＝C6H3(OK)3+3H2O

焦性没食子酸钾与氧气发生反应，吸收氧气。其反应式如下：85.8gKOH+260mlH2O------配合吸收O256g焦性没食子酸+100ml热水---吸收O2

吸收速度随温度降低而减少，在0℃时氧几乎不被吸取，所以最好不要低于15℃。焦性没食子酸还可以吸收酸性气体，如：CO2、SO2、H2S等。第34页/共40页第三十四页，共41页。气体吸收-3c.一氧化碳：一氧化碳采用氯化亚铜的氨性溶液吸收Cu2+2CO=Cu2Cl2·2COCu2cL2·CO+4NH3+2H2O=2NH4Cl+2Cu+COONH4-COONH4亚铜盐溶液还吸收O2、乙炔、高分子碳氢化合物等25gNH4Cl+75ml水+20gCu2Cl2,溶液中放入铜丝（以防氧化）盖紧瓶盖，溶液应应无色，在使用前与氨水混合，混合比为3：1

第35页/共40页第三十五页，共41页。3、CO的测定：用氧化亚铜（Cu2Cl2）的氨溶液吸收CO，吸收反应如下：

Cu2