THF烟尘烟气测定讲义课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,固定污染源排气中颗粒物,与气态污染物监测,主讲人：谭宁,中国石化集团四川维尼纶厂分检车间监测组,主要内容,监测方法依据,监测工况要求,监测断面设置原则,TH-880F,的讲解,常用名词术语,锅炉烟道尺寸,名词定义,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中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。,气态污染物：,以气体状态分散在排放气体中的各种污染物。,监测方法依据,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,（,HJ/T373-2007,）,烟尘采样器技术条件,（,HJ/T48-1999,）,监测断面设置原则,测孔附近要近尽量开阔，采样时便于操作。,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。,采样现场空间位置有限，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，并应适当增加测点数。,监测断面设置原则,下面以,TH-880F,型,烟尘烟气采样仪为例，对锅炉车间烟道气的测定做一个详细的讲解。,TH-880F,三大组件,主机箱、配件箱和采样器箱,TH-880F,主机正视图,DC12V,电源输入接口, 主机电源插座,湿度测量信号电缆接口,烟温测量信号电缆接口,打印机通讯电缆接口,主机操作面板,CF,卡,干燥塔入口,动压,“,”,端入口,电源开关,动压,“,”,端入口,气体洗涤瓶,显示屏,测量烟气时的烟气入口,清洗泵体时乙醇导入口,主机把手,气体干燥瓶,TH-880F,气路示意图,实验室准备工作,检查仪器工作是否正常，采样管、导气管、导压管是否畅通，传导电缆是否完好，各连接件是否可靠，各需用附件是否齐全。,对于已经使用时间较长的仪器，应对气路应进行气密性检查 。,将已编号的新滤筒（可在其盒上编号）在,105,110,烘箱中烘,1h,，取出放入干燥器中冷却至室温，用万分之一（或以上）的天平称重；,实验室准备工作,检查洗涤瓶中双氧水和干燥瓶中硅胶是否有效。,洗涤瓶中应为无色、透明、浓度为,3%,的双氧水，若变色或浑浊应更换。,干燥瓶中应为蓝色的硅胶，若有一半以上变为粉红色则应更换。,实验室准备工作,气体洗涤瓶中的双氧水应位于其瓶所标两红线之间，超出此范围很危险的。,在测量或搬运过程中，请勿将机箱倾倒，以防双氧水流出。,参数设置,参数范围：,年月日,2000,2200,皮托管,0.8,1.0,含湿量,0,40%,烟气温度,0,800,大气压强,70,110kPa,一、圆形烟道,将烟道分成适当数量的等面积同心环，测点选在各环面积中心线与垂直的两条直径线的交点上，同心环数及测点数的确定见下表。直径小于,0.3,米、流速分布比较均匀的烟道，可取烟道中心一点作为测点。气流分布对称和比较均匀的烟道，可只取一个方向的测点进行检测。,烟道布点,圆形烟道的环数及测点数,烟道直径（米）,环数,（个）,测点数,（两个方向共计）,1,1-2,4-8,1-2,2-3,8-12,2-3,3-4,12-16,烟道布点,烟道布点,二、矩形烟道,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。小块的数量按下表的规定选取。原则上测点不超过,20,个。,烟道断面面积小于,0.1m,2,，流速分布比较均匀、对称并符合要求的，可取断面中心作为测点。,烟道布点,矩形烟道的分块及测点数,烟道断面面积（,m,2,）,等面积小块数（个）,测点数（个）,1,2,2,4,14,3,3,9,49,3,4,12,916,4,4,16,烟道布点,烟道布点,半圆部分按圆形布点，矩形部分按矩形烟道布点。,烟道布点,三、混合烟道,烟道布点,圆形烟道截面图,矩形烟道截面图,图中涂有阴影部分即表示用耐火材料砌成的烟道，壁厚就是指这个厚度。对于圆形烟道而言，其内径,=,外径,-2,倍壁厚，其有效截面积,S,=,d,2,/4,（,d,烟道内径）；对于矩形烟道而言，其壁厚,=,（,L1-L2,）,/2=,（,W1-W2,）,/2,，其有效截面积,S,=L2,W2,。,仪器调零,调零既可在实验室进行，也可在现场进行。一般在现场进行。,若不调零，在测量烟尘时，各种压力和流量值在测前不一定在零位，从而失去了测量基准,。,仪器调零,图中右下角的状态区中显示值,“,烟温,96,”,，当前为随机值。,调零时,应,卸载,“,烟气进,”,、,“,动压,”,与,“,动压,”,上的气管,。,一次调零不成功，可,对仪器进行多次重复调零,。,调零时务必将烟尘采样器置于烟道之外。,注意事项,含湿量测定,为什么要测含湿量？,现场测量时，,烟尘是处于,工况状态,下的，,即,含有水份，为了计算出,标况状态,下的相关参数，必须扣除水份。为此，必须在测烟尘之前测量含湿量,。,烟尘的测湿方法,哪几,种：,重量法、冷凝法和,干湿球法,，目前，前二者尚未仪器化，故本机采用了干湿球法。,含湿量测定,仪器显示界面,含湿量测定,仪器的连接方式,按上图连接好仪器。,测湿杆和主机可靠接地,。,按,“,”,键启动,/,暂停抽气泵，,当水分含量值稳定显示时，,按,“,Enter,”,键确认并完成操作后可退出，按,“,ESC,”,键直接退出操作系统,。,测湿操作完后，,倒掉储水罐中的水。,操作步骤,含湿量测定,系统默认初始抽气流量为,25L/min,；按,“,、,”,键可增,/,减抽气流量，每按一次增,/,减,0.5L/min,。,测湿时，应先将储水罐中注入,1/3,左右的蒸馏水，且在测量时和测量后均不得使储水罐倾斜或倒置，以防水流入机内，测完后应将其内的水倒掉。,注意事项,含湿量测定,适用范围：温度不高于,100,，不低于,5,，烟气里没有水汽或仅有少量水汽；如果现场不适用干湿球法，可以用其它方法测量，然后输入测量结果,。,由于烟温较高可能使储水罐及其水温变得很高，,在倒掉,储水罐,中的,水时，要戴上防护手套，以防烫伤。,注意事项,含湿量测定,预测选嘴,为什么要预测选嘴？,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,Vn,应和采样点的烟气速度,Vs,相等。采样速度大于或小于烟气速度都将使采样结果产生偏差。,当采速,Vn,大于,采点的烟气流速,Vs,时，将使采得的样品浓度,小,于,采点的实际浓度,。,当采速,Vn,小,于,采点的烟气流速,Vs,时，,将,使,采得的,样品浓度,大于,采点的实际,浓度。,预测选嘴,仪器显示界面,预测选嘴,仪器的连接方式,预测选嘴,操作步骤,按上图连接好仪器。,烟枪和主机可靠接地,。,进行参数设置。其中烟道测点应事先在主界面,“,布点,”,时设好。,按,“,5,”,键，启动仪器，预测选嘴。,按键,“,”,可暂停,/,启动当前正在进行的操作；按,“,Enter,”,键可结束预测选嘴，进入预测数据显示；按,“,ESC,”,直接退出本次操作。,预测选嘴,注意事项,在作预测选嘴时，不接采样嘴。,动压和静压与主机上,“,动压、,”,连接的硅胶管,不能,接错,，,皮托管上背向烟气气流的管路（静压）接主机上,“,动压,”,。,中途退出将不保存,“,预测选嘴,”,的值。,在预测选嘴时，根据对被测烟道的布点情况，测出相应各点的烟温和压力，求其各自的平均值后，程序会自动计算出采样嘴的直径,。,烟气分析,仪器显示界面,烟气分析,仪器的连接方式,按上图连接好仪器。烟枪和主机可靠接地。,流量选择,0.7L/min,先抽一分钟的空气,清洗传感器,，然后对传感器调零。,测量时间,在,“,2,、,5,、,10,、,20,分钟,”,间根据实际选择,，,进入测量后，用户也可随时按,“,ENTER,”,键提前结束此操作。,测量完成后，程序会弹出是否打印和用何种方式打印的界面,。选择,“,否,”,即可。,烟气分析,操作步骤,调零方法有两种：一是用现场环境空气或实验室环境空气调零；二是用标准的零气调零。通常情况下，选择环境空气较好的场合调零即可，但传感器使用较长时间，需用,零气,调零。,测量时,，,如果采气时间小于,30,秒，系统将默认当前烟气测量值无效，将不会保存测量数据。,一般新传感器在,5,分钟内就可达到真实的烟气浓度值，若传感器使用时间较长，则需要测量,10-20,分钟,。,抽气测量结束后系统会自动继续抽气,5,分钟，以排出传感器中残留的烟气，此操作不会影响其它操作。,烟气分析,注意事项,烟尘采样,仪器显示界面,烟尘采样,仪器的连接方式,按照上图连接好仪器，,烟尘采样器和主机均应良好接地,。,进行参数设置。采样方式：等速；采样类型：烟尘；采样编号：不需修改，仪器自动在上次后加,1,；采样布点：可修改；样嘴直径：可修改；单点时间：可修改。采样地点：,按,“,0,”,键修改,将,已处理好的滤筒,装入采样管的滤筒夹内，拧上采样头和采样嘴,，,烟尘采样嘴和皮托管上测动压气嘴的方向应保持一致,。,按,“,9,”,键开始采样。,烟尘采样,操作步骤,按,“,”,键暂停,/,启动采样操作，按,“,、,、,、,”,键选择显示曲线，按,“,ENTER,”,键暂停并选择是否更换滤筒；按,“,ESC,”,键暂停并选择是否退出，若选择退出，则保存数据并退出，否则继续采样,。,采样正常结束后，仪器自动保存数据。,用镊子取下滤筒放入滤筒盒。回到实验室后，将滤筒在,105,度下，烘,1h,，称重。,确认采样结束后，关掉主机电源，各类附件按类归好。,烟尘采样,操作步骤,只能用镊子将已编号且称重的新滤筒装入采样管的滤筒夹内，而不能用手去拿滤筒，以防沾污滤筒。,采样时，应使采样嘴对准气流方向,，,采样嘴与气流方向的偏差不得大于,5,度。,采样换孔、换点、结束时有鸣叫提示,。,累计采样体积不得小于,1m,3,。,采样断电重启后，系统将直接进入采样界面,。,烟尘采样,注意事项,左上角小框内显示采样点位置（烟尘采样器伸入烟道的长度）。,仪器所显示的,“,设置流量,”,、,“,等速流量,”,、,“,跟踪流量,”,均为采样嘴处的工况流量，而不是压差孔处的流量,在烟尘采样和油烟采样时，为了防止烟尘或油烟倒吸，应提前,3,5,秒将采样器从烟道中取出。,烟尘采样,注意事项,数据处理,数据处理有两种方式：一是直接在仪器上处理，连接小打印机打印；二是将,CF,卡连接到电脑上处理。,数据,可修改项,包括,：采样地点、滤筒增重、烟道含氧量、,SO,2,含量、,CO,含量、,NO,含量、标量系数,、锅炉出力系数,K,e,等。,仪器显示界面,仪器校准,仪器显示界面,仪器校准,校正烟气传感器零点,进入,“,参量校准,”,界面后，通入纯氮气（各烟气传感器对氮气的响应为,0,）（注：控制好减压阀让显示流量为,0.7L,），将所有烟气传感器均选择,“,校点,”,为,“,0,”,，输入,“,标准值,”,0,，待电压稳定后，按,“,ENTER,”,键确认，出现,“,是否记录电压值？（否,/,是）,”,的提示，按,“,”,键选择,“,是,”,按,“,ENTER,”,键确认。,操作步骤,仪器校准,校正烟气传感器高点,分别通入各已知浓度标准气体（如,O,2,）选择,“,校点,”,为,“,1,”,，待电压稳定后输入相应,“,标准值,”,（如,指上述已知浓度值）按,“,ENTER,”,键，出现,“,是否记录电压值？（否,/,是）,”,的提示，按,“,”,键选择,“,是,”,按,“,ENTER,”,键确认，出现,“,是否校正系数？（否,/,是）,”,的提示，按,“,”,键，选择,“,是,”,按,“,ENTER,”,键确认。,CO,、,NO,、,NO,2,的高点校完后进入,“,烟气干扰,”,界面内待示值稳定后按,“,1,”,键，自动修改对,SO,2,干扰系数。校完后退出至主界面让烟气泵清洗所有传感器直至其回零。,操作步骤,清洗烟尘泵,为什么要清洗烟尘泵？,烟尘泵在运行一段时间后，可能有小量的烟尘吸入泵体内，时间长了，会损伤泵体。为此，必须定期清洗。,清洗烟尘泵,仪器显示界面,输入二级密码,清洗烟尘泵,按,“,”,键将通往烟气泵的阀打开，按,“,、,”,键，让泵以较慢的速度转动,(,将,“,泵指示,”,码值大约调在,1000,左右,),，用,20ml,的注射器吸入乙醇（分析纯），从清洗孔,慢慢,注入，,以防乙醇溢出而流入机内。,清洗泵体约,3,分钟。清洗完后，须按,“,”,键将阀关上。同时将清洗孔盖上。,千万不能用矿泉水代替乙醇作清洗剂清洗泵体。,操作步骤,名词解释,符号,符号名称,单位,说,明,Ba,大气压力,kPa,测点处或现场环境的大气压力（实为大气压强，单位面积所承受的大气压力，,1N/m,2,=1Pa,，,1,大气压,=101325Pa=101.325kPa=760mmHg,），一般大气压随海拔升高而降低。大气压是空气受重力作用而施予物体表面的压力，其值还与当地的温度和湿度等条件有关。,P,S,烟气静压,kPa,烟气的静压，即单位体积的烟气所具有的势能，它表现为烟气在各方向上作用于管壁的压力。当,P,S,Ba,时，,P,S,0,；当,P,S,Ba,时，,P,S,0,，显然，烟气的静压就是测点处烟气的势能与大气压的差值。因此，测量静压是测量它与大气压的压差。,P,d,烟气动压,Pa,单位体积的烟气所具有的动能，是使烟气流动的压力。由于动压仅作用于烟气的流动方向，故动压恒为正值。,P,t,烟气全压,Pa,P,t,=P,S,+P,d,，即全压为静压与动压的代数之和。是烟气在管道中流动所具有的总能量，它和静压一样为相对压力，可正可负。在校正,S,皮托管时要测量该值。,名词解释,符号,符号名称,单位,说,明,B,S,烟气绝对压力,Pa,B,S,=Ba+P,S,，测点处烟气的静压与该点烟气所承受的大气压之和。,P,流量计前压力,Pa,烟气通过流量计的指示压力，实际表示烟气通过压差孔处所受的阻力，一般,P,0,。假如,P,=0,，则流量也应为,0,。,t,S,烟气温度,测点处的烟气温度，,T,S,=t,s,+273.15,称为测点处烟气绝对温度。,t,流量计前温度,烟气通过流量计的温度。,t,C,干球温度,烟气通过湿度传感器时，其干球所感受的温度。,t,b,湿球温度,烟气通过湿度传感器时，其湿球所感受的温度。,V,S,烟气流速,m/s,在测量状态下，烟气的自然排放速度（,m/s,）。,d,等速采样流量,L/min,烟尘等速采样时的流量。,d,=0.00254,d,2,V,S,(1-X,sw,),B,S,/T,S,名词解释,符号,符号名称,单位,说,明,snd,标况采气流量,L/min,snd,=0.05,d,=0.000127d,2,V,S,(1-X,SW,),B,S,/T,S,标准状态下的采样流量。,Q,S,工况烟气流量,m,3,/h,在测量状态下，湿烟气流量（热态风量）。,Q,s,=3600,S,V,S,；,S,为被测烟道有效截面积（,m,2,）。,Q,snd,标干烟气流量,Ndm,3,/h,Q,snd,=9.7,S,V,S,(1-X,SW,)B,S,/T,S,标准状态下干烟气流量。,XSW,烟气含湿量,%,式,中：,Pb,烟气通过湿球表面时的指示压力,(Pa),；,PS,烟气静压（,Pa,）；,Ba,大气压力,(Pa),；,Pbv,湿球温度为,tb,时的饱和水蒸汽压力；,tc,、,tb,干、湿球温度。当通过湿球表面的烟气流速大于,/s,时，,C=0.00066,d,采样嘴直径,mm,等速采样时采样嘴直径由预测选嘴确定。,名词解释,符号,符号名称,单位,说,明,S,烟尘密度,kg/m3,S=0.0027N,Bs/Ts,（,kg/m3,）,式中：,Bs=Ba+Ps(Pa),；,Ts=ts+273.15(K),；,ts,烟温（,）；,N,标准状态下烟气密度。,空气过量系数,实际供气,(,空气,),量与理论供气量之,比,。,21/,（,21-O2,）,Ke,锅炉出力系数,测量烟尘浓度时，锅炉必须运行在设计出力,70%,以上，并按锅炉运行三年和三年以上两种情况，将不同出力下实测的烟尘排放浓度乘以,Ke,，作为该炉额定出力情况下的烟尘排放浓度,Ce,。,Kp,皮托管校正系数,校正时采用的公式为,Ps=Pt,K2pPd,，其中,Ps,为烟尘静压,(Pa),；,Pt,为用,S,皮托管测出的全压读数,(Pa),；,Pd,为用,S,皮托管测出的动压读数,(Pa),；,Kp,为,S,皮托管校正系数。,Csnd,标干烟尘浓度,mg/m3,在标准状态下，单位体积,(m3),的干烟气所含的烟尘量,(mg),。,名词解释,符号,符号名称,单位,说,明,C,烟尘折算浓度,mg/m3,在计及空气过量系数后的烟尘浓度,。,C=C,/=C,实测空气过量系数,/,理论空气过量系数,Ce,额定烟尘浓度,mg/m3,在计及锅炉出力系数后的烟尘浓度,。,Ce=Ke,C,Gsnd,烟尘排放量,kg/h,在标准状态下，每小时排放的干烟尘质量。,Cso2,SO2,浓度,mg/m3,在标准状态下，单位体积,(m3),的干烟气所含,SO2,量,(mg),。,Gso2,SO2,排放量,kg/h,在标准状态下，每小时排放的,SO2,的质量。,烟道尺寸,锅炉名称,长,(m),宽,(m),横截面积,(m,2,),满负荷流量,(t/h),5#,、,9#,炉除尘后,2.600,1.6002,8.320,240,7#,、,8#,炉除尘后,2.004,1.2042,4.826,130,6#,炉除尘后,1.604,2.004,3.214,75,5#,、,9#,脱硫前,3.9,4.8,5#,、,9#,脱硫后,10,1.8,老烟囱,直径：,8,1#,、,2#,脱硫前,9.6,3.5,410,1#,、,2#,脱硫后,12,2.4,410,谢谢！,