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GB T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物和气态污染

日期:2019-10-19 04:23 作者:旧版尊龙人生就是博

  GB T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法解析_职高对口_职业教育_教育专区。GB T 16157-1996

  GB/T 16157-1996 固定污染源排 气中颗粒物和气态污染物采样方法 一、主题内容和适用范围 ·本标准规定了在烟道、烟囱及排气筒(以 下简称烟道)等固定污染源排气中颗粒物的 测定方法和气态污染物的采样方法。 ·本标准适用于各种锅炉、工业炉窑及其他 固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染 物的采样。 二、定义 ·1、颗粒物:燃料和气态物质在燃烧、合成、 分解以及各种物料在机械处理中产生的悬浮于 排放气体中的固体和液体颗粒状物质。 ·2、气态污染物:以气体状态分散在排放气体 中的各种污染物。 ·3、标准状态下的干排气:在温度为273K,压 力为101.300pa条件下不含水分的排气。 三、测定与计算内容 ? 排气参数(温度、压力、水分含量、成分) 的测定。 ? 排气密度和气体分子量的计算。 ? 排气流速的测定 ? 排气中颗粒物的测定和排放浓度、排放率 的计算 四、采样的基本要求 ?选择有代表性的采样点 ?选择易于到达的采样位置 ?选择能实施采样的地点 ④选择安全可靠的采样位置 ⑤与有关标准布点要求的符合型,在许可的条 件下,尽量与标准的要求一致,当不一致以及 监测点位有无法更改时,应考虑增加测点数。 ⑥采样工况:应在生产设备处于正常运行状态 下进行,或根据有关污染物排放标准的要求, 在所规定的工况条件下测定。 2、采样位置和采样点 (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、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(即上3下6)。对矩形烟道, 其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B为边长。 ?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,采样位置仍按上述选取。 ?采样位置应避开对检测人员操作有危险的场所。 (1)采样孔: ①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(如下图所示)。当采样孔 仅用于采集气态污染物时,其内径应不小于40mm。 ② 对正压下输送高温或有毒气体的烟道,应 使用带闸板阀的密封采样孔(如下图所示) (2)采样孔 ③对圆形烟道,采样孔应设在包括各测点在内 的相互垂直的直径线上(如下图所示)。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(如下图所示)。 (3)采样平台 采用平台为检测人员采样设置,应有足够 的工作面积使检测人员安全、方便地操作。 平台面积应不小于1.5m?,并设有1.1m高 的护栏,采样孔距平台面约为1.2~1.3m。 (4)采样点位置和数目 ①圆形烟道 ?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A-A内(如图所示)。 ?对符合要求的烟道,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0.3m、流速分布比较均匀、对称并符合 要求的小烟道,可取烟道中心作为测点。 圆形烟道弯头后的测点 ② 对于矩形烟道或方形烟道 ? 将烟道断面分成适当数量的等面积小块, 各小块中心即为测点。小块的数量按表3的 规定选取。原则上测点不超过20个。 ? 烟道断面面积小于0.1m?,流速分布比较均 匀、对称并符合要求的可去断面中心作为 测点。 ③ 当烟道布置不满足要求时,应增加采样线 和测点。 五、排气参数的测定 1. 排气温度的测定,一般情况下可在靠近烟 道中心的一点测定,将温度的传感器插入 烟道中测点处,封闭采样孔,待稳定后读 数。 2. 排气中水分含量的测定,排气中水分含量 应根据不同的测量对象选用冷凝法、干湿 球法或重量法中的一种方法测定,一般情 况下可在靠近烟道中心的一点测定。 (1)冷凝法 ? 原理:由烟道中抽取一定体积的排气通过 冷凝器,使冷凝出来的水量,加上从冷凝 器排出的饱和气体的水蒸气量,计算排气 中的水分含量。 ? 测定装置及仪器:测量排气中水分含量的 采样系统如图所示,它包括烟尘采样管、 冷凝器、干燥器、温度计、真空压力表、 转子流量计、抽气泵等组成。 ? I. II. III. IV. V. VI. VII. 测定步骤 将冷凝器装满冰水,或在冷凝器进、出水管上接冷却水。 将仪器按图10所示连接。 检测系统是否漏气,如发现漏气,应分段检查、堵漏,直到满足 检漏要求。 打开采样孔,清除孔中的积灰。将装有滤筒的采样管插入烟道近 中心位置,封闭采样孔。 开动抽气泵,以25L/min左右的流量抽气,同时记录采样开始时间。 抽取的排气量应使冷凝器中的冷凝水量在10mL以上。采样时每隔 数分钟记录冷凝器出口的气体温度tV,转子流量计读数Qr,流量 计前的气体温度tr,压力Pr以及采样时间t,如系统装有累积流量 计,应记录开始采样及终止采样时的累积流量。 采样结束,将采样管出口向下倾斜,取出采样管,将凝结在采样 管和连接管内的水倾入冷凝器中,用量筒测量冷凝水量。 (2)干湿球法 ①原理:使气体在一定的速度下流经干、 湿球温度计,根据干、湿球温度计的读数 和测点处排气的压力,计算处排气的水分 含量。 ② 测量装置及仪器 ③ 测定步骤 I. 检查湿球温度计的湿球表面纱布是否包 好,然后将水注入盛水容器中(自来水 即可) II. 打开采样孔,清除孔中的积灰,将采样 管插入烟道中心位置,封闭采样孔。 III. 当排气温度较低或水分含量较高时,采 样管应保温或加热数分钟后,再开动抽 气泵,以15L/min流量抽气。 IV. 当干、湿球温度计温度稳定后,记录干 球和湿球温度。 V. 记录真空压力表的压力。 六、排气流速的测定 1. 排气流速的计算 (1)原理:排气的流速与其动压的平方根成 正比,根据测得某测点处的动压、静压以 及温度等参数,计算处排气流速。 (2)测量装置及仪器 上图是标准型皮托管,是一个弯成90度的双层同心圆管,前端呈半圆形,正 前方有一开孔,与内管相通,用来测定全压,在距前端6倍直径处外管壁上开 有一圈孔径为1mm的小孔,通至后端的侧出口,用于测定排气静压。 按照上述尺寸制作的皮托管修正系数为0.99+-0.01,标准型皮托管的测孔很小 ,当烟道内颗粒物浓度大时,容易被堵塞,它适合测量较清洁的排气。 上图是S型皮托管,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,正对气流的开口测定的压力为全压,背向气流的开口测定压力为小 于静压,其修正系数为0.84+-0.01,S型皮托管测压孔开口较大,不易被颗粒物 堵塞,方便于在厚壁烟道中使用。 七、排气中颗粒物的测定 1、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。 2、采样原则 (1)等速采样: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,为了从烟道中取得具有 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 的速度大于或者小于采样点的烟气速度都将 使采样结果产生偏差。 (2)多点采样:由于颗粒物在烟道中的分 布是不均匀的,要取得具有代表性的烟尘样 品,必须在烟道断面按一定的规则多点采样。 3、采样方法 (1)移动采样:用一个滤筒在已确定的采 样点上移动采样,各点的采样时间相同,求 出采样断面的平均浓度。 (2)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。 (3)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。 普通型采样管法颗粒物采样装置 玻璃纤维滤筒采样管 采样嘴 4、采样前准备工作 ① 滤筒处理和称重:在105-110℃烘烤1h,取出放 入干燥器中,在恒温恒湿的天平室中冷却至室 温,用感量0.1mg天平称量,两次称量重量之差 不超过0.5mg。当滤筒在400℃以上高温排气中 使用时,为了减少滤筒本身减重应预先在400℃ 高温箱中烘1h,然后放入干燥器中冷却至室温, 称量至恒重。放入专用的容器中保存。 ② 检查所有的测试仪器功能是否正常,干燥气中 的硅胶是否失效。 ③ 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。 5、采样步骤 ① 采样系统连接:用橡胶管将组合采样管的皮托管与主机 的响应接嘴连接,将组合采样管的烟尘取样管与洗涤瓶 和干燥瓶连接,再与主机的响应接嘴连接。 ② 仪器接通电源,自检完毕后,输入日期、时间、大气压、 管道尺寸等参数。仪器计算处采样点数目和位置,将各 采样点的位置在采样管上做好标记。 ③ 打开烟道的采样孔,清除孔中的积灰。 ④ 仪器压力测量进行零点校准后,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。 ⑤ 含湿量测定装置注水,并将其抽气管和信号线与主机连 接,将采样管插入烟道,测定烟气中的水分含量。 ⑥ 记下滤筒编号,将一称重的滤筒装入采样管内,旋紧压 盖,注意采样嘴与皮托管全压测孔方向一致。 ⑦ 设定每点的采样时间,输入滤筒编号,将组合采样管插 入烟道中,密封采样孔。 ⑧ 使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。第一点采样时间结束,仪 器自动发出信号,立即将采样管移至第二个采样点继续 进行采样。依次类推。顺序在各点采样。采样过程中, 采样器自动调节流量保持等速采样。 ⑨ 采完最后一个点后,将采样管后的胶管迅速堵住,同时 停机并将采样嘴背对气流,从烟道中小心地取出采样管, 注意不要倒置。用镊子将滤筒取出,放入专用的容器中 保存。 ⑩ 每次至少采三个样,取平均得到烟尘浓度。 6、样品分析 采样后的滤筒放入105℃烘箱中烘烤1h,取出 放入干燥器中,在恒温恒湿的天平室中冷却至 室温,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。 崂应3012H(新08代)烟尘浓度 测试仪 崂应3012H(新08代连接图) 崂应3012H(新08代)操作 1. 测量管道(或排气筒、烟囱)直径及管壁厚度 (或法兰长度) 2. 接通仪器电源 3. 打开采样孔,清除孔中积灰 4. 打开采样仪器开关,在主菜单上按照1至6顺序依 次操作 ① 选择1,输入采样日期、时间,大气压和含湿量 调到测量状态,选取采样类型:油烟或烟尘 ② 选择2,输入监测断面的尺寸和壁厚(或法兰长 度),确定采样的环数,仪器自动计算处各采样 点的位置,并在采样枪上用胶布标示。 ③ 选择3,对皮托管校零,预测流速选采样嘴,将 采样枪放入管道中心一点使全压孔正对气流,堵 严测孔,待机器稳定后按“确定”选出相应流速的 采样嘴安装采样枪上。 ④ 选择4,将含湿量采样枪放入管道中,加入3/4水 量(可以是自来水),选择“测量含湿量”键,待 含湿量数值相对稳定后(厂家要求15分钟),按 确定键完成。 ⑤ 选择5,确定/或输入采样点数和每点的采样时间, 把滤筒装入采样枪,给滤筒编号并记录,将采样 枪放入管道中第一个采样点位置,按“确定”开始 采样,结束后,停止采样并保存数据,采样枪背 对气流取出(不可倒置),取出滤筒对内折叠竖 放滤筒盒。 ⑥ 选择7,在此菜单下选1查询当前数据并打 印,按“退出”回到主菜单,准备下一次采 样。 ⑦ 采样结束后,必须用干净的空气对仪器的 传感器、泵、采样枪、气路连接橡胶管进 行清洗。 ⑧ 清洗步骤:测完烟气,根据仪器清洗;测完 烟尘后,将主机“烟尘”入口悬空,仪器运行 在湿度测量状态,泵仪20L/min空转3分钟 (厂家要求30分钟)。 采样中应注意的问题 (1)操作顺序:对于初学者和操作经验不足的人员, 一定要按操作顺序进行采样,因为前面的每一步都 是在为后面的内容提供必要的参数。例如:选项1中 的大气压、选项3中的压力校零和动、静压预测就是 为选项4(含湿量的测定)输入了相应的参数。 (2)直径的测量:准确的方法是从图纸上查出管道 监测断面处的尺寸。没有图纸时用测量棒伸入管道, 直到碰壁。用胶布在直棒上做标示出外壁(或法兰 口)的位置,取出测量棒,用卷尺测量改长度,减 去壁厚(或法兰长度)即为监测断面的尺寸。 (3)含湿量的测量:目前常用的是“干湿球法”,因 为它快捷、简便。但在测量过程中应注意: ?测量时间要足够长。由于我们预先已测量了排气 中的温度,因此在测量过程中要注意干温的数值应 升到尽量靠近烟温,不要急着按确定键。 ?注意保温。由于含湿量的温度计在管道外,受环 境温度影响,当排气温度较高时,含湿量枪测量出 的干温低于排气温度,进而影响了湿球温度的升高, 而含湿量的高低,湿球温度是一个关键决定因素。 因此,在测量过程中,含湿量枪应尽量靠近管道, 同时用棉布保温。 使用该方法应注意两种情况的发生: ① 湿球水分蒸发殆尽时,湿球温度会明显上 升,应给湿球补充水分后再进行测量 ② 连续对多个污染源进行测量时,需要待湿 球温度与环境温度平衡后再进行。 该方法有局限性,在下列两种情况下不易使 用: ① 被测气体处于饱和状态,湿球水分不再蒸 发 ② 被测气体温度过高,倒置湿球温度升至 100℃,这时候湿球温度不再受气体湿度 的影响。 (4)负压采样时应启动(设置)防倒吸功能,在仪 器维护菜单下选择5系统参数3防倒吸功能。 (5)采样时间和每次采集的样品数:原则上每点的 采样时间不少于3分钟,各点采样时间相等。每次采 样至少采取三个样品,取平均值。锅炉烟尘采样体 积要求:每台锅炉测定所采集样品累积的总采气量 不得小于1m?。 (6)弄清楚气体流动方向(决定采样嘴的方向): 采样嘴始终正对气流方向 (7)采样过程中要始终注意显示屏上各参数的变化, 一旦数据显示异常,就说明采样的某个环节出现问 题,要立即按“暂停”键进行检查。 监测中常见问题的检查和处理 (1)排气量数值不稳(也包括除尘器前、后 风量不一致)问题: ① 检查管道尺寸测量是否准确 ② 检查仪器各项参数输入是否准确 ③ 检查皮托管是否通畅 ④ 增加采样点:圆形管道按十字采样并增大 两条线上的侧点数,矩形管道增加测孔数 量和测点数量 ⑤ 检查皮托管连接软管是否松动或脱落(在 采样过程中表现为动压突变) (2)滤筒粘连问题: 一般出现在高温高湿情况下,由采样管中冷凝水倒 流造成的。解决方法:采样过程始终让采样枪出口 略低于进口,让冷凝水顺流至冷凝水瓶,采样结束 后保持采样枪进口先上。 (3)仪器显示动压为零: 皮托管软管接错正负压接口(气流方向判断错误) (4)除尘器前采集的颗粒物量异常 采尘量过少:采样软管为与采样枪和采样仪器完全 连接、采样嘴背对气流或采样时间过短未达到标准 规定时间。 采尘量过大:管道内有积灰,采样嘴接触到了底层 的积灰或采样时间远远超过标准规定时间。 3012H(新08代)烟气校准 1、输入密码“1997”进入维护界面。 2、按“5.烟气标定”,接着按“1.烟气标定”,再按“烟气 校准”,进入测量界面。 3、抽空气1~3分钟稳定后,按“1”校准,按“2”完成。 4、接通标气,先打开标气总阀,然后慢慢扭开分压阀,使 烟气进入烟尘仪流量为1L/min。 5、通气3分钟后,观察测量值与标气值是否在±5%范围内, 如果是,则可以断开标气完成校准。 6、如果超出误差范围,则继续通标气,按对应端口进入, 手动把标气浓度改为标气浓度值。 7、返回校准界面,观察测量值与标气值是否一致,一致则 可断开标气保存完成校准。 八、气态污染物采样 1、采样位置和采样点 (1)采样位置:原则上应符合HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范的规定。 (2)采样点:由于气态污染物在采样断面内, 一般是混合均匀的,可取靠近烟道中心的一点 作为采样点。 2、化学法采样 (1)原理: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,样品溶液或气体 样品经化学分析或仪器分析得出污染物含量。 (2)采样系统 ① 吸收瓶或吸附管采样系统(如下图A) ② 真空瓶或注射器采样系统(如下图B、C) 图A 图B 图C 3、仪器直接测试法采样 (1)原理 通过采样管、颗粒物过滤器和除湿器,用抽 气泵将样气送入分析仪器中,直接指示被测 气态污染物的含量。 (2)采样系统 由采样管、颗粒物过滤器、除湿器、抽气泵、 测试仪和校正用气瓶等部分组成。(如下图D) 图D 4、采样频次和采样时间 (1)确定采样频次和采样时间的依据 ① 相关标准和规范的规定和要求 ② 实施监测的目的和要求 ③ 被测污染源污染物排放特点、排放方式及 排放规律,生产设施和治理设施的运行状 况。 ④ 被测污染源污染物排放浓度高低和所采用 的监测分析方法的检出限。 (2)采样频次和采样时间 ① 相关标准中对采样频次和采样时间有规定的,按相关标 准的规定执行。 ② 除相关标准另有规定,排气筒中废气的采样以连续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 3~4个样品,并计算平均值。 ③ 特殊情况下的采样时间和频次:若某排气筒的排放为间 断性排放,排放时间小于1小时,应在排放时段内实行连 续采样,或在排放时段内等时间间隔采集2~4个样品,并 计算平均值;若某排气筒的间断排放时间大于1小时,则 应在排放时段内按HJ/T397-2007固定废气监测技术规范 的要求采样。 ④ 建设项目竣工环境保护验收监测的采样时间和频次,按 国家环境保护总局发布的相关建设项目竣工环境保护验 收技术规范执行。 5、采样步骤 ① 废气采样时,应对废气被测成分的存在状态及特 性、可能造成误差的各种因素(吸附、冷凝、挥 发等),进行综合考虑,赖确定适宜的采样方法 (包括采样管和滤料材质的选择、采样体积、采 样管和导管加热保温措施等)。 ② 采集废气样品时,采样管进气口应靠近管道中心 位置,连接采样管与吸收瓶的导管尽可能短,必 要时要用保温材料保温。 ③ 采样前,在采样系统连接好以后,应对采样系统 进行气密性检查,如发现漏气应分段检查,找出 问题,及时解决。 ④ 使用吸收瓶或吸附管系统采样时,吸收装置应尽 可能靠近采样管出口,采样前使排气通过旁路 5min,将吸收瓶前管路内的空气彻底置换;采样 期间保持流量恒定,波动不大于10%;采样结束, 应先切断采样管至吸收瓶之间的气路,以防管道 负压造成吸收液倒吸。 ⑤ 用碘量法测定烟气二氧化硫,采样必须使用加热 采样管(加热温度至120度),吸收液用冰浴或 冷水浴控制吸收液温度,提高吸收效率。 ⑥ 对湿法脱硫装置进行脱硫效率测定,应在正常运 行条件下进行,同时测定洗涤液的pH值。在报 出脱硫效率测定结果时,应注明洗涤液的pH值。

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