监测基础知识（二） 固定源废气监测 (污染物浓度在任何1 小时的平均值不得超过的限值) 一、标准和规范 HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范 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 HJ/T56-2000 固定源排气中二氧化硫的测定 碘量法 HJ/T57-2000 固定源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法 GB/T 214-1996 煤中全硫的测定方法 HJ/T69-2001 燃煤锅炉烟尘和二氧化硫排放总量核定技术方法-物料衡算法（试行） HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》,GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准 GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准 GB16297-1996 大气污染物综合排放标准 GB9078-1996 工业炉窑大气污染物排放标准 GB16171-1996 炼焦炉大气污染物排放标准 GB4915-2004 水泥工业大气污染物排放标准,二、HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范 3 术语和定义 3.1 污染源 pollution source排放大气污染物的设施或建筑构造（如车间等）。
3.2 固定源 stationary source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 3.3 颗粒物 particulates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中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质 3.4 气态污染物 gaseous pollutants以气体状态分散在排放气体中的各种污染物 3.5 工况 operation condition装置和设施生产运行的状态 3.6 等速采样 isokinetic sampling将采样嘴平面正对排气气流，使进入采样嘴的气流速度与测定点的排气流速相等3.7 标准状态下的干排气 dry flue gas of standard conditions温度为273K，压力为101325Pa 条件下不含水分的排气 3.8 过量空气系数 excess air coefficient燃料燃烧时实际空气供给量与理论空气需要量之比值 -----过剩系数： GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》 过剩系数：燃煤锅炉α=1.8（烟尘初始排放α=1.7，注意SO2和NOX前后都是1.8）；燃油、燃气锅炉α=1.2。
GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》 过剩系数：燃煤α=1.4 燃油α=1.2 燃气α=3.5燃α=3.5 GB4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》 过剩系数： O2含量为10% （ 折合α=1.91 ） GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》 过剩系数：α=1.7,4 监测准备 4.1 监测方案的制定 监测方案的内容应包括污染源概况，监测目的，评价标准，监测内容，监测项目，采样位置，采样频次及采样时间，采样方法和分析测定技术，监测报告要求，质量保证措施等对于工艺过程较为简单，监测内容较为单一，经常性重复的监测任务，监测方案可适当简化 4.2 监测条件的准备 ----所需仪器设备：①检定合格、测试前还应②进行校准和③气密性检验 ----被测单位生产设备和治理设施运行、工况、采样孔、采样平台、电源 4.3 对污染源的工况要求 ---①专人负责工况监督、②对主要产品产量、主要原材料或燃料消耗量的计量和调查统计，以及与相应设计指标的比对，核算生产设备的实际运行负荷和负荷率 ③建设项目的生产负荷达到设计生产能力的75%以上（含75％）无法达到75%的，征得环保主管部门同意。
5 采样位置与采样点 5.1 采样位置 5.1.1 采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所 5.1.2 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 5.1.3 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 5.1.4 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5.1.2 选取 5.1.5 必要时应设置采样平台，采样平台应有足够的面积不小于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监测点,3d,（实际工作中---旧设备，实在无法满足以上要求时，选最长管段，分为3份，来气方向占2，去气方向占1。
增加点数和频次） 5.2 采样孔和采样点 5.2.1.1 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（图1）当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm5.2.1.2 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（图2）5.2.1.3 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（图3）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（图4、图5）5.2.2 采样点的位置和数目 5.2.2.1 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（图6）b) 对符合5.1.2 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) 对直径小于0.3m、流速分布比较均匀、对称并符合5.1.2 要求的小烟道，可取烟道中心作为测点 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2，原则上测点不超过20 个。
e) 测点距烟道内壁的距离见图 7，按表3 确定当测点距烟道内壁的距离小于25mm 时，取25mm5.2.2.2 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表4 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，流速分布比较均匀、对称并符合5.1.2 要求的，可取断面中心作为测点6 排气参数的测定 6.1 排气温度的测定 6.1.1 测量位置和测点 按5.2.1 和5.2.2 确定，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定 6.1.2 仪器 a) 热电偶或电阻温度计，其示值误差不大于±3℃ b) 水银玻璃温度计，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于2℃ 6.1.3 测定步骤 将温度测量单元插入烟道中测点处，封闭测孔，待温度计读数稳定后读数使用玻璃温度计时，注意不可将温度计抽出烟道外读数6.2 排气中水分含量的测定 6.2.1 测量位置和测点 按5.2.1 和5.2.2 确定，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定 6.2.2 干湿球法 a) 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， 计算出排气的水分含量。
b) 仪器 干湿球法测定装置见图86.2.3 冷凝法 按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5.2.2 的规定 6.2.4 重量法 按GB/T16157-1996 中5.2.4 的规定6.3 排气中CO、CO2、O2 等气体成分的测定 6.3.1 采样位置及测点 按5.2.1 和5.2.2 确定，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定 6.3.2 奥氏气体分析仪法测定CO、CO2、O2 按GB/T16157-1996 中5.3.2 的规定6.3.3 电化学法测定O2 a) 原理---被测气体中的氧气，通过传感器半透膜充分扩散进入铅镍合金-空气电池内经电化学反应产生电能，其电流大小遵循法拉第定律与参加反应的氧原子摩尔数成正比，放电形成的电流经过负载形成电压，测量负载上的电压大小得到氧含量数值 6.3.4 热磁式氧分仪法测定O2 a) 原理---氧受磁场吸引的顺磁性比其他气体强许多，当顺磁性气体在不均匀磁场中，且具有温度梯度时，就会形成气体对流，这种现象称为热磁对流，或称为磁风磁风的强弱取决于混合气体中含氧量多少通过把混合气体中氧含量的变化转换成热磁对流的变化，再转换成电阻的变化，测量电阻的变化，就可得到氧的百分含量。
6.3.5 氧化锆氧分仪法测定O2 a) 原理---利用氧化锆材料添加一定量的稳定剂以后，通过高温烧成，在一定温度下成为氧离子固体电解质在该材料两侧焙烧上铂电极，一侧通气样，另一侧通空气，当两侧氧分压不同时，两电极间产生浓差电动势，构成氧浓差电池由氧浓差电池的温度和参比气体氧分压，便可通过测量仪表测量出电动势，换算出被测气体的氧含量 6.5 排气流速、流量的测定 6.5.1 测量位置及测点--按照5.2.1 和5.2.2 的要求选定 6.5.2 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，由式（2）计算出排气流速6.5.3 仪器 a) 标准型皮托管正前方有一开孔，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，用来测定排气静压b) S 型皮托管 6.5.6 排气流量的计算 6.5.6.1 工况下湿排气流量Qs 按式（8）计算： Qs = 3600× F ×Vs …………（8）,面向气流的开口测得的压力为全压，背向气流的开口测得的压力小于静压,Qs——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。
6.5.6.2 标准状态下干排气流量Qsn 按式（9）计算： Qsn——标准状态下干排气流量，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，％7 颗粒物的测定 7.1 采样位置和采样点 按5.1 和5.2 确定 7.2 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 7.3 采样原则 7.3.1 等速采样--- 颗粒物具有一定的质量，在烟道中由于运动的惯性，不能完全随气流改变方向，为了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,超过将使采样结果产生偏差7.3.2 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 7.4 采样方法 7.4.1 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 7.4.2 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。
7.4.3 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7.5 维持等速采样的方法 7.5.1 维持颗粒物等速采样的方法有普通型采样管法（预测流速法）、皮托管平行测速采样法、动压平衡型采样管法和静压平衡型采样管法等四种可根据不同测量对象状况，选用其中的一种方法有条件的，应尽可能采用自动调节流量烟尘采样仪，以减少采样误差，提高工作效率。