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1、污染源废气监测,第一节 污染源废气监测因子的选择,第二节 污染源废气中颗粒物的监测,第三节 污染源废气中气态污染物的监测,第四节 监测中的质量保证与质量控制,第一节、污染源废气监测因子的选择,监测因子的选择,分析原料组成、工艺过程、主产品与副产品 各种行业验收规范及标准 可建设项目竣工环境保护验收监测培训教材,部分工业企业排放的废气,恶臭污染排放标准控制项目(有8项),第二节、污染源废气中颗粒物的监测,名词解释： 固定源：燃煤、燃油、燃气的锅炉和工业炉窑以及石油化工、冶金、建材等生产过程中产生的废气通过排气筒向空气中排放的污染源。 颗粒物：燃料和其它物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理
2、中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。,固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（GB/T16157-1996） 锅炉烟尘测试方法（GB5468-91） 固定污染源废气监测技术规范（HJ/T397-2007）； 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范（试行） （HJ/T373-2007） 烟尘采样器技术条件（HJ/T48-1999） 微电脑烟尘平行采样仪操作手册（武汉天虹）,监测方法依据,监测前期准备工作,1.监测期间的生产工况要求 2.监测断面的布设 3.仪器设备准备工作,排气筒高度要求,进行监测前应对其排气筒高度进行核准，各个标准中针对某种污染物均有排气筒高度要求。若达
3、不到要求，需进行计算（内插、外推等方法）。 大气污染物综合排放标准中要求氯气、氰化氢和光气的排气筒高度不得低于25m。,生产工况要求,建设项目竣工环境保护验收监测应在工况稳定、生产负荷达到设计生产能力的75%以上（含75）情况下进行。（个别行业有另行规定，如水泥窑80%，工业炉窑要求最大热负荷） 对于无法调整工况达到设计生产能力的75%以上负荷的建设项目：（1）可以调整工况达到设计生产能力75%以上的部分，验收监测应在满足75%以上负荷或国家及地方标准中所要求的生产负荷的条件下进行；（2）无法调整工况达到设计生产能力75%以上的部分，验收监测应在主体工程稳定、环保设施运行正常，并征得环保主管部
4、门同意的情况下进行，同时注明实际监测时的工况。,监测断面的布设,监测断面的设置原则 1)采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。 2)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。 3) 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。 4)采样断面的气流速度最好在5m/s 以上。 5)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。,监测点的布设,
5、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呈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 ，对符合监测断面设置要求的烟道。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0.3m、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。 当测点距烟道内壁的距离小于25mm 时，取25mm。,采样点距烟道内壁距离,2、矩形或方形烟道,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4 的规定选取。原则上测点不超过20 个。 烟道断面面积小于0.1m2，流速分布比较均匀、对称并符合要求的，可取断面中
6、心作为测点。,长方形断面的测定点 正方形断面的测定点,仪器设备准备工作,a) 滤筒处理和称重。首先将滤筒编号，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，两次称量重量之差应不超过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高温箱中烘烤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。 b) 校准流量：精确度应不低于2.5%。（固定源废气监测技术规范要求） c)检查所有的测试仪器功能是否正常，干燥器中的硅胶是否失效。 d)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
7、。,现场监测,1、烟气参数的测定 2、排气中颗粒物的测定,采样步骤,a) 采样系统连接 b) 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。 c) 打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰。 d) 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。 e) 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，测定烟气中水分含量。 f) 记下滤筒的编号，将已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。 g) 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、h) 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。 i) 采样完毕后，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。 j) 用仪器保存或打印出采样数据。,烟道参数的设置,将烟道类型、尺寸、壁厚、法兰长度等输入，系统将会按照等面积的原则来确定测点位置。,仪器调零操作,调零一般在现场进行 调零前将“+”和“-”压力管上的气管取下 确认已卸载的情况下，让系统进行调零 为保证仪器的精度，可重复
9、多次进行调零操作,含湿量的测定原理,干湿球法测定排气水分含量装置,TH-880F的湿度传感器,湿度监测器的连接方法,测定步骤：,1) 正确连接仪器，然后在储水罐中注满1/3的蒸馏水。 2) 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。 3) 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，系统默认出事抽气流量25L/min。 4) 当干、湿球温度计读数稳定后，按”ENTER”键，系统自动记录含湿量数据。 d) 计算： 式中： Xsw排气中水分含量体积百分数，； Pbv温度为tb 时饱和水蒸气压力（根据tb 值，由空气饱和时水蒸气压力表中查得），P
10、a； tb湿球温度，； tc干球温度，； Pb通过湿球温度计表面的气体压力，Pa； Ba大气压力，Pa； Ps测点处排气静压，Pa。 注意：含湿量在测量时和测量后均不得将储水罐倾斜和倒置，防止水流入机内，测完后应将水倒掉；戴上手套防治烫伤；接地,基于干湿球法原理的含湿量自动测量装置，其微处理器控制传感器测量、采集湿球、干球表面温度以及通过湿球表面的压力及排气静压等参数，同时由湿球表面温度导出该温度下的饱和水蒸气压力，结合输入的大气压，根据公式自动计算出烟气含湿量。,预测选嘴,1、必要性 为了从烟道中取得有代表性的烟尘样品，需进行等速采样，即气体进入采样嘴的速度应和采样点的烟气速度相等。否则会影
11、响测定结果 2、注意 正确连接动压的“+”、“-”气管； 预测选嘴时，不接采样嘴； 接地,等速采样,不同采样速度时颗粒物运动状况示意图,预测流速方法,压力的测定：,流速和流量的计算,在测出烟气的温度、压力等参数后，按下式计算各测点的烟气流速(vs)：,式中：vs烟气流速，m/s； Kp皮托管校正系数； pv烟气动压，Pa； 烟气密度，kg/m3。,烟道断面上各测点烟气平均流速按下式计算：,排气中颗粒物采样原理,将烟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%以内），抽取一定量的含尘气体。根据采样管滤筒
12、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。,采样原则,a.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小于采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差。 b.多点采样 由于颗粒物在烟道中的分布是不均匀的，要取得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。 采样方法 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。 定点采样每个测点上采一
13、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。 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。,采样频次和采样时间,a. 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34 个样品，并计算平均值。 b. 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，或在排放时段内等间隔采集24 个样品，并计算平均值；若某排气筒的排放为间断性排放，排放时间大于1 小时，则应在排放时段内按a.的要求采样。,等速采样方法,1、预
14、测流速法 2、皮托管平行测速采样法 3、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、温度计装成一体，采样时将组合式采样管插入烟道测点采样。采样中手动或自动调节采样流量使采样抽气时采样管孔板产生的压差与皮托管测定的烟道内气体动压相等，实现等速采样。 4、静压平衡型等速采样管法 采样中利用采样管入口配置的专用采样嘴（内外壁上分别开有测量静压的条缝），手动或自动调节采样流量使采样嘴内、外缝处静压相等，达到等速采样的目的,烟气流量按下式计算：,式中：Qs烟气流量，m3/h； S测定断面面积，m2。,式中：Qnd 标准状态下烟气流量，m3/h； ps烟气静压，Pa； pa大气压力，Pa； x
15、w烟气含湿量体积分数，%。,标准状态下干烟气流量按下式计算：,图 预测流速法烟尘采样装置示意图,等速采样流量的计算： d:采样嘴的直径，mm; Vs:测点处的气体流速，m/s;,皮托管平行测速自动烟尘采样仪,仪器的微处理测控系统根据各种传感器检测到的静压、动压、温度及含湿量等参数，计算烟气流速，选定采样嘴直径，采样过程中仪器自动计算烟气流速和等速跟踪采样流量，控制电路调整抽气泵的抽气能力，使实际流量与计算的采样流量相等，从而保证了烟尘自动等速采样。,S型皮托管,S 型皮托管的构造见下图 ，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
16、流的开口测得的压力小于静压。按图6 设计制作的S 型皮托管其修正系数Kp 为0.840.01。制作尺寸与上述要求有差别的S 型皮托管的修正系数需进行校正。其正、反方向的修正系数相差应不大于0.01。S 型皮托管的测压孔开口较大，不易被颗粒物堵塞，且便于在厚壁烟道中使用。,1热电偶或热电阻温度计； 2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； 9流量调节装置； 10抽气泵； 11微处理系统； 12微型打印机或接口； 13显示器 图6 皮托管平行测速自动烟尘采样仪,采样头,采样管,S形皮托管,热电偶,滤筒,玻璃纤维滤筒采样管,刚玉滤筒采样管,颗粒物中污染物的测定,氟化物：离子选择电极法（HJ/T 67-2001）； 铅：火焰原子吸收分光光度法（HJ 538-2009）； 镉：火焰原子吸收分光光度法（HJ/T 64.1-2001）； 镍：火焰原子吸
