固定源廢氣的采樣培訓(xùn)

固定污染源煙塵煙氣的測定 固定源廢氣監(jiān)測通用規(guī)范和方法 固定污染源排氣中顆粒物測定和氣態(tài)污染物采樣方法 GB T16157 1996 固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 試行 HJ T75 2007 固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證和質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范 試行 HJ T373 2007 固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 HJ T397 2007 固定源廢氣單項(xiàng)測定方法 固定源的定義 固定源是指 將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣通過排氣筒經(jīng)過處理或未處理向空氣中排放的污染源 如 燃煤 燃油 燃?xì)忮仩t和工業(yè)爐窯的廢氣排放源 電鍍 石油化工 冶金 建材等行業(yè)的廢氣排放源等 1 監(jiān)測準(zhǔn)備 一 監(jiān)測方案的制定 資料收集和現(xiàn)場調(diào)查 制定監(jiān)測方案 內(nèi)容包括污染源概況 監(jiān)測目的 評價標(biāo)準(zhǔn) 監(jiān)測內(nèi)容 監(jiān)測項(xiàng)目 采樣位置 采樣頻次及采樣時間 采樣方法和分析測定技術(shù) 監(jiān)測報告要求 質(zhì)量保證措施等 二 監(jiān)測條件的準(zhǔn)備 儀器設(shè)備檢定和校準(zhǔn) 準(zhǔn)備器材 試劑 記錄表格 采樣孔 采樣平臺 設(shè)置監(jiān)測工作電源 被測設(shè)備運(yùn)行正常 工況符合要求 三 采樣前準(zhǔn)備工作 采樣介質(zhì)的準(zhǔn)備 濾筒 吸收液等 檢查所有的測試儀器功能是否正常 干燥器中的硅膠是否失效 檢查系統(tǒng)是否漏氣 如發(fā)現(xiàn)漏氣 應(yīng)再分段檢查 堵漏 直至合格 采樣位置 采樣孔 采樣點(diǎn) 1采樣位置的選擇 采樣位置應(yīng)避開對測試人員操作有危險的場所 必要時應(yīng)設(shè)置采樣平臺 采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段 應(yīng)避開煙道彎頭 閥門和斷面急劇變化的部位 采樣位置應(yīng)設(shè)置在距彎頭 閥門 變徑管下游方向不小于6倍直徑 和距上述部件上游方向不小于3倍直徑處 對于矩形管道其當(dāng)量直徑D 2AB A B A B為邊長 測試現(xiàn)場空間位置有限 很難滿足上述要求時 可選擇比較適宜的管段采樣 但采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的1 5倍 并應(yīng)適當(dāng)增加測點(diǎn)的數(shù)量和采樣頻次 采樣斷面的氣流速度最好在5m s以上 對于氣態(tài)污染物 由于混合比較均勻 其采樣位置可不受上述規(guī)定限制 但應(yīng)避開渦流區(qū) 如果同時測定排氣流量 采樣位置仍按上述規(guī)定選取 采樣孔的開口規(guī)則 在選定的測定位置上開設(shè)采樣孔 采樣孔的內(nèi)徑應(yīng)不小于80mm 采樣孔管長應(yīng)不大于50mm 不使用時應(yīng)用蓋板 管堵或管帽封閉 對圓型煙道 采樣孔應(yīng)設(shè)在包括各測點(diǎn)在內(nèi)的互相垂直的直徑線上 對矩形或方形煙道 采樣孔應(yīng)設(shè)在包括各測點(diǎn)在內(nèi)的延長線上 2 采樣點(diǎn)數(shù)目因煙道內(nèi)同一斷面上各點(diǎn)的氣流速度和煙塵濃度分布通常是不均勻的 因此 必須按照一定原則進(jìn)行多點(diǎn)采樣 根據(jù)煙道的形狀 尺寸大小和流速分布情況確定 1 圓形煙道 2 矩形 或方形 煙道 采樣點(diǎn)數(shù)目的設(shè)置規(guī)則 HCTFE 002GB T16157 1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 pdf 1 圓形煙道 詳情見GB T16157 1996 測定點(diǎn)數(shù)目和位置 以圓形煙道為例 1 步驟 確定測孔處煙道的直徑 根據(jù)直徑大小確定分環(huán)數(shù)目 查表 按每個環(huán)上確定兩個測點(diǎn)的原則 計(jì)算整個煙道斷面的測點(diǎn)數(shù) 計(jì)算每個測點(diǎn)距煙道測孔內(nèi)壁的距離 即rn 直徑 m 系數(shù) 系數(shù)查表 測定點(diǎn)數(shù)目和位置 以圓形煙道為例 2 舉例 有一煙道測孔處的直徑為1米 試問共需幾個測點(diǎn) 每個測點(diǎn)距煙道測孔內(nèi)壁的距離為多少 解 根據(jù)煙道直徑為1米查表 應(yīng)分三個環(huán) 共需六個測點(diǎn) 每測點(diǎn)距煙道內(nèi)壁的距離分別如下 1 1 0 044 0 044 m 2 1 0 146 0 146 m 測定點(diǎn)數(shù)目和位置 以圓形煙道為例 3 1 D 0 297 0 297 m 4 1 0 706 0 706 m 5 1 0 853 0 853 m 6 1 0 956 0 956 m 現(xiàn)場采樣時 將各測點(diǎn)的距離計(jì)算好以后 用卷尺量出距離 再用電工膠布纏在采樣管上或用標(biāo)記筆作出記號 然后將采樣管伸進(jìn)煙道 依次進(jìn)行采樣 返回 2 矩形煙道 將煙道斷面分成一定數(shù)目的等面積矩形小塊 各小塊中心即為采樣點(diǎn)位置 小矩形數(shù)目可根據(jù)煙道斷面面積大小確定 固定源廢氣采樣需要測定的參數(shù) 排氣流量 標(biāo)干排氣流量 流速 煙氣溫度 廢氣中水分含量 排放口壓力參數(shù) 動壓 靜壓 全壓 排放口高度等標(biāo)干排氣流量 溫度為273K 壓力為101325Pa條件下不含水分的排氣量 2 直徑大 溫度高的煙道熱電偶或電阻溫度計(jì) 1 溫度的測量測量位置和測點(diǎn)和采樣測點(diǎn)位置一致 但一般情況下可在靠近煙道中心的一點(diǎn)測定 1 直徑小的低溫的煙道長桿水銀溫度計(jì)球直接插入煙道中心注意 測量時 應(yīng)將溫度計(jì)球部放在靠近煙道中心位置 讀數(shù)時不要將溫度計(jì)抽出煙道外 基本狀態(tài)參數(shù)的測量 2 壓力的測量煙氣的壓力分為全壓 Pt 靜壓 Ps 和動壓 Pv 靜壓是單位體積氣體所具有的勢能 表現(xiàn)為氣體在各個方向上作用于器壁的壓力 管道內(nèi)氣體的壓力比大氣壓力大時 靜壓為正 動壓是單位體積氣體具有的動能 是使氣體流動的壓力 全壓是氣體在管道中流動具有的總能量 在管道中任意一點(diǎn)上 Pt Ps Pv 所以只要測出三項(xiàng)中任意兩項(xiàng) 即可求出第三項(xiàng) 全壓和靜壓都有正負(fù) 測量煙氣壓力常用測壓管和壓力計(jì) 測壓管 標(biāo)準(zhǔn)皮托管它是一根彎成90 的雙層同心圓管 其開口端與內(nèi)管相通 用來測量全壓 在靠近管頭的外管壁上開有一圈小孔 用來測量靜壓 標(biāo)準(zhǔn)皮托管具有較高的測量精度 其校正系數(shù)近似等于1 但測孔很小 如果煙氣中煙塵濃度大 易被堵塞 因此只適用于含塵量少的煙氣 測壓管 S形皮托管由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成 測量端有兩個大小相等 方向相反的開口 測量煙氣壓力時 一個開口面向氣流 接受氣流的全壓 另一個開口背向氣流 接受氣流的靜壓 由于氣體繞流的影響 測得的靜壓比實(shí)際值小 因此 在使用前必須用標(biāo)準(zhǔn)皮托管進(jìn)行校正 因開口較大 適用于測煙塵含量較高的煙氣 壓力計(jì) U形壓力計(jì)是一個內(nèi)裝工作液體的U形玻璃管 常用的工作液體有水 乙醇 汞 視被測壓力范圍選用 使用時 將兩端或一端與測壓系統(tǒng)連接 測得壓力 P 用下式計(jì)算 P g h式中 工作液體的密度 kg m3 g 重力加速度 m s2 h 兩液面高度差 m 壓力計(jì) 傾斜式微壓計(jì)由一截面積較大的容器和一截面積很小的玻璃管組成 內(nèi)裝工作溶液 玻璃管上的刻度表示壓力讀數(shù) 測壓時 將微壓計(jì)容器開口與測壓系統(tǒng)中壓力較高的一端相連 斜管與壓力較低的一端相連 作用在兩個液面上的壓力差使液柱沿斜管上升 可計(jì)算得到壓力 P 傾斜式微壓計(jì) 動壓和靜壓測量方法 靜壓測定原理圖 動壓測定原理圖 3 流速和流量的計(jì)算 在測出煙氣的溫度 壓力等參數(shù)后 按下式計(jì)算各測點(diǎn)的煙氣流速 vs 3 流速和流量的計(jì)算 排氣流速的計(jì)算具體原理詳解 HJT397 2007固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范P14 四 含濕量的測定煙氣中的水蒸氣含量較多 變化范圍較大 為便于比較 監(jiān)測方法規(guī)定以除去水蒸氣后標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣為基準(zhǔn)表示煙氣中的有害物質(zhì)的測定結(jié)果 含濕量測定方法 1 重量法2 冷凝法3 干濕球溫度計(jì)法 干濕球溫度計(jì)法 煙氣以一定流速通過干濕球溫度計(jì) 根據(jù)干濕球溫度計(jì)讀數(shù)及有關(guān)壓力計(jì)算煙氣含濕量 煙塵 顆粒物采樣 返回 煙塵 顆粒物采樣 原理 將煙塵采樣管由采樣孔插入煙道中 使采樣嘴置于測點(diǎn)上 正對氣流 按顆粒物等速采樣原理 抽取一定量的含塵氣體 根據(jù)采樣管濾筒上所捕集到的顆粒物量和同時抽取的氣體量 計(jì)算出排氣中顆粒物濃度 采樣原則 等速采樣 即煙氣進(jìn)入采樣嘴的速度應(yīng)與采樣點(diǎn)煙氣流速相等 等速采樣的原因 顆粒物具有一定的質(zhì)量 在煙道中由于本身運(yùn)動的慣性作用 不能完全隨氣流改變方向 為了從煙道中取得有代表性的煙塵樣品 需等速采樣 即氣體進(jìn)入采樣嘴的速度應(yīng)與采樣點(diǎn)的煙氣速度相等 其相對誤差應(yīng)在10 以內(nèi) 氣體進(jìn)入采樣嘴的速度大于或小于采樣點(diǎn)的煙氣速度都將使采樣結(jié)果產(chǎn)生偏差 原因分析 當(dāng)采樣速度大于采樣點(diǎn)的煙氣流速時 Vn Vs 由于氣體分子的慣性小 容易改變方向 而塵粒慣性大 不容易改變方向 所以采樣嘴邊緣以外的部分氣流被抽入采樣嘴 而其中的塵粒按原方向前進(jìn) 不進(jìn)入采樣嘴 從而導(dǎo)致測量結(jié)果偏低 當(dāng)采樣速度小于采樣點(diǎn)的煙氣流速時 Vn Vs 情況正好相反 使測定結(jié)果偏高 只有Vn Vs時 氣體和煙塵才會按照它們在采樣點(diǎn)的實(shí)際比例進(jìn)入采樣嘴 采集的煙氣樣品中煙塵濃度才與煙氣實(shí)際濃度相同 由于顆粒物在煙道中的分布是不均勻的 要取得有代表性的煙塵樣品 必須在管道斷面按一定的規(guī)則多點(diǎn)采樣 具體點(diǎn)位規(guī)則如前面所講 多點(diǎn)采樣的具體形式 2 采樣類型移動采樣 用一個濾筒在已確定的采樣點(diǎn)上移動采樣 各點(diǎn)采樣時間相同 計(jì)算出斷面上煙塵的平均濃度 這是目前普遍采用的方法 定點(diǎn)采樣 為了解煙道內(nèi)煙塵的分布狀況和確定煙塵的平均濃度 分別在斷面上每個采樣點(diǎn)采樣 即每個采樣點(diǎn)采集一個樣品 間斷采樣 適用于有周期性變化的排放源 即根據(jù)工況變化情況 分時段采樣 求出時間加權(quán)平均濃度 移動采樣示意圖 采樣頭 采樣管 S形皮托管 熱電偶 煙塵采樣儀使用 原理儀器的微處理測控系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器檢測到的靜壓 動壓 溫度及含濕量等參數(shù) 計(jì)算出煙氣流速 等速跟蹤流量 測控系統(tǒng)將該流量與流量傳感器檢測到的流量相比較 計(jì)算出相應(yīng)的控制信號 控制電路調(diào)整抽氣泵的抽氣能力 使實(shí)際流量與計(jì)算的采樣流量相等 保證顆粒物的等速采樣條件 采樣步驟 儀器連接 用相應(yīng)的橡膠管及信號線將組合采樣管與主機(jī) 緩沖器和干燥筒連接好 濾筒的放置 將相應(yīng)的濾筒裝入采樣管內(nèi) 旋緊壓蓋 儀器接通電源 輸入日期 時間 大氣壓 管道尺寸等參數(shù) 儀器計(jì)算出采樣點(diǎn)數(shù)目和位置 將各采樣點(diǎn)的位置在采樣管上做出標(biāo)記 打開煙道的采樣孔 清除孔中的積灰 將組合采樣管插入煙道中 測量各采樣點(diǎn)的溫度 動壓 靜壓 全壓及流速 選取合適的采樣嘴 將含濕量測定裝置的抽氣管和信號線與主機(jī)連接 測定煙氣含濕量 設(shè)定每點(diǎn)的采樣時間 將組合采樣管插入煙道中 密封采樣孔 使采樣嘴及皮托管全壓測孔正對氣流 位于第一個采樣點(diǎn) 由內(nèi)向外 啟動抽氣泵 開始采樣 一點(diǎn)采樣時間結(jié)束 儀器自動發(fā)出信號 立即將采樣管移至第二采樣點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行采樣 依此類推 順序在各點(diǎn)采樣 采樣完畢后 從煙道中小心地取出采樣管 再小心的取出濾筒 封存好樣品 存儲數(shù)據(jù)或用打印機(jī)打印采樣數(shù)據(jù) 采樣頻次和采樣時間 確定采樣頻次和采樣時間的原則 根據(jù)監(jiān)測目的 污染源生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)行工況 污染物排放方式及排放規(guī)律確定采樣頻次和采樣時間 根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定采樣頻次和采樣時間 根據(jù)污染物排放濃度和監(jiān)測分析方法的最低檢出濃度確定采樣時間采樣頻次和采樣時間 鍋爐煙塵和廢氣中顆粒物采樣 須多點(diǎn)采樣 原則上每點(diǎn)采樣時間不少于3min 各點(diǎn)采樣時間應(yīng)相等 或每臺鍋爐測定時所采集樣品累計(jì)的總采氣量不少于1m3 飲食業(yè)油煙監(jiān)測在油煙排放單位正常作業(yè)期間連續(xù)采樣5次 每次10min 危險廢物焚燒廢氣監(jiān)測在焚燒設(shè)施于正常狀態(tài)下運(yùn)行1h后 開始以1次 h的頻次采集氣樣 每次采樣時間不得低于45min 連續(xù)三次 分別測定 以平均值作為判定值 除相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定 排氣筒中廢氣污染物的采樣頻次和采樣時間 以連續(xù)1小時的采樣獲取平均值 或在1小時內(nèi) 以等時間間隔采集4個樣品 并計(jì)算平均值 若某排氣筒的排放為間歇性排放 排放時間小于1小時 應(yīng)在排放時段內(nèi)實(shí)行連續(xù)采樣 或在排放時段內(nèi)以等時間間隔采集2 4個樣品 并計(jì)算平均值 若某排氣筒的排放為間歇性排放 排放時間大于1小時 則應(yīng)在排放時段內(nèi)按上述的要求采樣 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收監(jiān)測的采樣時間和頻次 按 建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測 調(diào)查 技術(shù)規(guī)定 執(zhí)行 常見的采樣管有超細(xì)玻璃纖維濾筒采樣管和剛玉濾筒采樣管 它們由采樣嘴 濾筒夾及濾筒 連接管組成 超細(xì)玻璃纖維濾筒適用于500 以下的煙氣 剛玉濾筒由剛玉砂等燒結(jié)制成 適用于1000 以下的煙氣 這兩種濾筒對0 5 m以上的煙塵捕集效率都在99 9 以上 常見故障現(xiàn)象及分析 氣態(tài)項(xiàng)目樣品的采集 由于氣態(tài)和蒸氣態(tài)物質(zhì)分子在煙道內(nèi)分布比較均勻 不需要多點(diǎn)采樣 只要在靠近煙道中心的任何一點(diǎn)都可采集到具有代表性的氣樣 同時 氣體分子質(zhì)量極小 可不考慮慣性作用 故也不需要等速采樣1 樣品的采集吸收采樣裝置 與大氣采集裝置原理相同不同處 煙氣溫度高 濕度大 煙塵及有害氣體濃度大并具有腐蝕性 多采用不銹鋼材料制作 采樣管頭部裝有煙塵過濾器 濾料 采樣管需加熱 保溫 防止水蒸氣冷凝 吸收法采樣裝置 氣態(tài)污染物采樣方法詳解 HCTFE 002GB T16157 1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 pdfP23頁 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 1 儀器的檢定和校準(zhǔn) 計(jì)量器具必須按期送計(jì)量部門檢定 檢定合格 取得檢定證書后方可用于監(jiān)測工作 壓力計(jì) 流量計(jì)等至少半年自行校正一次 煙氣測定儀每3個月至半年校準(zhǔn)一次 在使用頻率較高的情況下 應(yīng)增加校準(zhǔn)次數(shù) 若發(fā)現(xiàn)傳感器性能明顯下降或已失效 必須及時更換傳感器 并送計(jì)量部門檢定2 監(jiān)測儀器設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn) 對整個采樣系統(tǒng)進(jìn)行氣密性檢驗(yàn) 空白濾筒應(yīng)檢查外表有無裂紋 孔隙或破損 檢查皮托管和采樣嘴 變形或損壞者不能使用 氣態(tài)污染物采樣 要根據(jù)被測成分的存在狀態(tài)和特性 選擇合適的采樣管 連接管和濾料 3現(xiàn)場監(jiān)測的質(zhì)量保證排氣參數(shù)的測定 測期間應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)督工況 污染源生產(chǎn)設(shè)備 治理設(shè)施應(yīng)處于正常的運(yùn)行工況 應(yīng)仔細(xì)清除采樣孔短接管內(nèi)的積灰 再插入測量儀器或采樣探頭 并嚴(yán)密堵住采樣