1、 废废 气气 监监 测测 技技 术术 第一节 概 述 l 大气污染源废气监测方法大气污染源废气监测方法，适用于烟囱、排，适用于烟囱、排气筒等有组织排放源及无组织排放源排放的气筒等有组织排放源及无组织排放源排放的各种有害物质的采样和分析。这些有害物包各种有害物质的采样和分析。这些有害物包括固态的烟尘、粉尘，也包括气态和气溶胶括固态的烟尘、粉尘，也包括气态和气溶胶态的各种有害物质。烟尘通常是指燃料和各态的各种有害物质。烟尘通常是指燃料和各种物料在冶炼、焙烧、锻造、烘干等生产过种物料在冶炼、焙烧、锻造、烘干等生产过程中产生的固体颗粒物。粉尘则是指各种物程中产生的固体颗粒物。粉尘则是指各种物料在机械处
2、理过程中产生的固体颗粒物气态料在机械处理过程中产生的固体颗粒物气态和气溶胶。有害物质大多是在燃料燃烧及物和气溶胶。有害物质大多是在燃料燃烧及物质之间反应过程产生的各种有害物质。质之间反应过程产生的各种有害物质。一、废气监测的目的一、废气监测的目的l（1）确定固定污染源排放废气中各种污）确定固定污染源排放废气中各种污染物的排放浓度和单位时间排放量。染物的排放浓度和单位时间排放量。l（2）评价现有净化装置的性能、效率及）评价现有净化装置的性能、效率及使用情况。使用情况。l（3）检查现行排放标准的执行情况。）检查现行排放标准的执行情况。l（4）验证关于污染物排放量的各种估算）验证关于污染物排放量的各
3、种估算方法。方法。l（5）为空气质量管理和评价提供依据。）为空气质量管理和评价提供依据。二.废气监测争取达到的目标和要求l目标和要求：目标和要求：快、准、微、简、全。快、准、微、简、全。l快快 （1）获取有代表性的样品快）获取有代表性的样品快l （2）分析、测试过程快）分析、测试过程快l （3）有效数据传输快。）有效数据传输快。l准准（1）对各种污染物的时空分布规律监测）对各种污染物的时空分布规律监测判断准确。判断准确。l （2）选用的采样、分析、测试方法准确，）选用的采样、分析、测试方法准确，各种测试仪器的操作准确。各种测试仪器的操作准确。l （3）计算测试结果选用的公式、数据处）计算测试结
4、果选用的公式、数据处理准确。理准确。l微微（1）在保证样品代表性的前提下，获取）在保证样品代表性的前提下，获取的样品尽量微量化。的样品尽量微量化。l （2）使用在线、便携式测试仪器和取样工）使用在线、便携式测试仪器和取样工具微型化。具微型化。l简简（1）简化庞杂的各种指标体系，用简便）简化庞杂的各种指标体系，用简便的指标说明污染源的性质、危害一级时空分的指标说明污染源的性质、危害一级时空分布规律和总量。布规律和总量。l （2）简化繁琐的化验、测试过程，用新）简化繁琐的化验、测试过程，用新方法、新仪器获取有效的数据。方法、新仪器获取有效的数据。l全全（1）国家已经颁布了）国家已经颁布了33种废气
5、污染物的种废气污染物的 监测方法。监测方法。l （2）监测单位应努力拓宽监测领域、完）监测单位应努力拓宽监测领域、完善测试手段。善测试手段。三三.现行的监测方法现行的监测方法l我国现行的工业污染源废气监测一般采我国现行的工业污染源废气监测一般采用用物料衡算法物料衡算法、经验估算法经验估算法、现场实测现场实测法法三种方法。物料衡算法是各企业进行三种方法。物料衡算法是各企业进行排污登记时普遍使用的一种方法；有少排污登记时普遍使用的一种方法；有少部分单位采用经验估算法；而现场实测部分单位采用经验估算法；而现场实测法则是经济效益较好的国有大中型企业法则是经济效益较好的国有大中型企业自测、自报及各级环境
6、监测站进行监督自测、自报及各级环境监测站进行监督监测时最广泛使用的方法。监测时最广泛使用的方法。四四.监测标准监测标准 规范规范l指导我国工业污染源废气监测工作的文指导我国工业污染源废气监测工作的文件主要有国家环境保护局颁布的件主要有国家环境保护局颁布的环境环境监测技术规范监测技术规范和和污染源统一监测分污染源统一监测分析方法析方法、空气和废气监测分析方法空气和废气监测分析方法（第四版）以及国家有关废气污染物排（第四版）以及国家有关废气污染物排放标准中规定的相应标准监测分析方法。放标准中规定的相应标准监测分析方法。五、测定时对生产设备的要求五、测定时对生产设备的要求l为了取得有代表性的样品，测
7、定时生产为了取得有代表性的样品，测定时生产设备应处于设备应处于正常运转正常运转状态下，因生产过状态下，因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根程而引起排放情况变化的污染源，应根据其据其变化特点和周期变化特点和周期进行进行系统的测定系统的测定，以得到可靠的数据。以得到可靠的数据。六.废气监测的内容l1有害物质的排放浓度（有害物质的排放浓度（mg/Nm3）。）。l2有害物质的排放量（有害物质的排放量（kg/h）。）。l3废气排放量（废气排放量（Nm3/h）。）。七.测定前的准备工作l污染源有害物质的测定是一项十分繁重污染源有害物质的测定是一项十分繁重的工作，测定前应深入现场对被测试的的工作，测定
8、前应深入现场对被测试的生产设备、净化装置的特性，排放有害生产设备、净化装置的特性，排放有害物质的性质和烟道位置，尺寸等进行了物质的性质和烟道位置，尺寸等进行了解，并根据现场情况确定测孔位置，落解，并根据现场情况确定测孔位置，落实工作平台、开孔和电源等准备工作。实工作平台、开孔和电源等准备工作。l根据测定目的，确定测试方案和所需的根据测定目的，确定测试方案和所需的仪器，并对所用仪器的性能进行检查，仪器，并对所用仪器的性能进行检查，预先排除仪器故障。预先排除仪器故障。第二节 采样位置与采样点l 有组织排放污染源有组织排放污染源有害物质的测定，通常是用采有害物质的测定，通常是用采样管从烟道中抽取一定
9、体积的烟气，通过捕集装样管从烟道中抽取一定体积的烟气，通过捕集装置将有害物质捕集下来，然后根据捕集的有害物置将有害物质捕集下来，然后根据捕集的有害物量和抽取得烟气量，求出烟气中的有害物质的浓量和抽取得烟气量，求出烟气中的有害物质的浓度。根据有害物质的浓度和烟气的流量计算其排度。根据有害物质的浓度和烟气的流量计算其排放量。这种测试方法的准确性很大程度上取决于放量。这种测试方法的准确性很大程度上取决于抽取烟气样品的代表性，这就要求选择正确的采抽取烟气样品的代表性，这就要求选择正确的采样位置和采样点。样位置和采样点。l 无组织排放源无组织排放源有害物质的测定，通常是采集大气有害物质的测定，通常是采集
10、大气中的污染物，在监控点捕捉污染物的最高浓度。中的污染物，在监控点捕捉污染物的最高浓度。监控点的设置要考虑排放源和建筑物的位置、单监控点的设置要考虑排放源和建筑物的位置、单位周界围墙的高度和性质，单位区域内的主要地位周界围墙的高度和性质，单位区域内的主要地形的变化和气象条件，才能选择具有代表性的测形的变化和气象条件，才能选择具有代表性的测点。点。一有组织排放源采样位置与采样点l 1采样位置采样位置l 采样位置应优先选择在垂直管段，应避开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、变径管下游方向不应设置在距
11、弯头、阀门、变径管下游方向不小于小于6倍直径，和距上述部件上游方向不小倍直径，和距上述部件上游方向不小于于3倍直径处。对矩形烟道，其当量直径倍直径处。对矩形烟道，其当量直径D2AB/（AB），式中），式中A、B为边长。为边长。l 测试现场空间位置有限，很难满足上述要测试现场空间位置有限，很难满足上述要求时，则选择比较适宜的管段采样，但采样求时，则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断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍，倍，并应适当增加测点的数量。采样断面的气流并应适当增加测点的数量。采样断面的气流最好在最好在5m/s以上。以上。l对于气态污染物，由于混合比较均
12、匀，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，但应其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区。同时测定排气流量，采样避开涡流区。同时测定排气流量，采样位置仍按选取。位置仍按选取。l采样位置应避开对测试人员操作有危采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。险的场所。l必要时应设置采样平台。必要时应设置采样平台。l 2采样点设置采样点设置l 烟道内同一断面各点的气流速度和烟尘浓度烟道内同一断面各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的，因此，必须按照一定分布通常是不均匀的，因此，必须按照一定原则在同一断面内进行多点测量，才能取得原则在同一断面内进行多点测量，才能取得较为准确
13、的数据。断面内测点的位置和数目，较为准确的数据。断面内测点的位置和数目，主要根据烟道断面的形状、尺寸大小和流速主要根据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布均匀情况而定。分布均匀情况而定。l（1）圆形烟道）圆形烟道l 采样孔应设在包括各测定点在内的互相垂采样孔应设在包括各测定点在内的互相垂直的直径线上（图直的直径线上（图1-2-1）。）。l 将烟道分成适当数量的等面积同心环，各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
14、头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内（图后，该直径线应位于弯头所在的平面内（图1-2-2）。）。l对符合对符合1.1采样位置要求的烟道，采样位置要求的烟道，可只选预期浓度变化最大的一条直径线可只选预期浓度变化最大的一条直径线上的测点。上的测点。l对直径小于对直径小于0.3m、流速分布比较均、流速分布比较均匀、对称并符合采样位置要求的小烟匀、对称并符合采样位置要求的小烟道，可取烟道中心作为测点。道，可取烟道中心作为测点。l不同直径的圆形烟道的等面积环数、不同直径的圆形烟道的等面积环数、测量直径数见表测量直径数见表1-2-1，原则上测点不，原则上测点不超过超过
15、20个。个。l测点距烟道内壁的距离见图测点距烟道内壁的距离见图1-2-3，按表按表1-2-2确定。当测点距烟道内壁的确定。当测点距烟道内壁的距离小于距离小于25mm时，取时，取25mm。l当水平烟道内积灰时测定前应尽可能当水平烟道内积灰时测定前应尽可能将积灰清除，原则上应将积灰部分的面将积灰清除，原则上应将积灰部分的面积从断面内扣除，按有效断面布设采样积从断面内扣除，按有效断面布设采样点。点。l当烟道采样位置不能满足当烟道采样位置不能满足1采样位置采样位置要求时，应增加采样线和测点。要求时，应增加采样线和测点。l（2）矩形或方形烟道）矩形或方形烟道l 采样孔应设在包括各测定点在内的采样孔应设在
16、包括各测定点在内的延长线上（图延长线上（图1-2-4、图、图1-2-5）。）。l将烟道断面分成适当数量的等面积小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。小块的数量按块，各块中心即为测点。小块的数量按表表2-3选取。原则上不超过选取。原则上不超过20个。个。l 烟道断面面积小于烟道断面面积小于0.1m2，流速分布，流速分布比较均匀、对称并符合采样位置要求比较均匀、对称并符合采样位置要求的小烟道，可取断面中心作为测点。的小烟道，可取断面中心作为测点。l当水平烟道内积灰时测定前应尽可能将当水平烟道内积灰时测定前应尽可能将积灰清楚，原则上应将积灰部分的面积积灰清楚，原则上应将积灰部分的面
17、积从断面内扣除，按有效断面布设采样点。从断面内扣除，按有效断面布设采样点。l当烟道采样位置不能满足采样位置要当烟道采样位置不能满足采样位置要求时，应增加采样线和测点。求时，应增加采样线和测点。二二.无组织排放废气监测布点及采样原则无组织排放废气监测布点及采样原则l 1.1.要依照法定文件确定的边界确定厂界，若要依照法定文件确定的边界确定厂界，若无法定手续则按目前的实际边界确定。对厂无法定手续则按目前的实际边界确定。对厂界存在争议的应按项目环境保护行政主管部界存在争议的应按项目环境保护行政主管部门和地方的决定确定。门和地方的决定确定。l 2.2.采样时要在排放源上、下风向分别设置参采样时要在排放
18、源上、下风向分别设置参照点和监控点。照点和监控点。l 3.3.二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监控点设在无组织排放源下风向监控点设在无组织排放源下风向250m范围范围内的浓度最高点，相对应的参照点设在排放内的浓度最高点，相对应的参照点设在排放源上风向源上风向250m范围内；其余物质的监控点范围内；其余物质的监控点设在单位周界外设在单位周界外10m范围内的最高浓度点。范围内的最高浓度点。l 4.4.监控点最多可设监控点最多可设4个，参照点只设个，参照点只设1个。个。l 5.5.进行无组织排放监测时，实行连续进行无组织排放监测时，实行连续1小时的小时的采样，
19、或者在采样，或者在1小时内以等时间间隔采集小时内以等时间间隔采集4个样个样品计平均值，为捕捉到监控点最高浓度时段，品计平均值，为捕捉到监控点最高浓度时段，采样时间可超过采样时间可超过1小时。小时。l 6.6.在无组织排放监测中所得的监控点的浓度值在无组织排放监测中所得的监控点的浓度值不扣除低矮排气筒所做的贡献值。不扣除低矮排气筒所做的贡献值。l 7.7.水泥厂粉尘无组织排放指水泥厂厂区内物料水泥厂粉尘无组织排放指水泥厂厂区内物料堆放扬尘、物料输送和窑磨机等设备的粉尘泄堆放扬尘、物料输送和窑磨机等设备的粉尘泄漏等。要求在厂界外漏等。要求在厂界外20m处（无明显厂界，以处（无明显厂界，以车间外或堆
20、场外车间外或堆场外20m处）上风向与下风向同时处）上风向与下风向同时布设参考点和监控点。每个监控点连续采集时布设参考点和监控点。每个监控点连续采集时间为间为14h/次，总采样时间为次，总采样时间为4h；参考点与监；参考点与监控点同步采样，选取监控点控点同步采样，选取监控点1h均值的最高浓度均值的最高浓度值（扣除上风向的监测值）。值（扣除上风向的监测值）。l 8.8.工业炉窑无组织排放指烟尘、生产性粉尘和工业炉窑无组织排放指烟尘、生产性粉尘和有害污染物不通过烟囱或排气系统的泄漏等。有害污染物不通过烟囱或排气系统的泄漏等。无组织排放烟尘及生产性粉尘监测点设在厂房无组织排放烟尘及生产性粉尘监测点设在
21、厂房门窗排放口处；若工业炉窑露天设置（或有顶门窗排放口处；若工业炉窑露天设置（或有顶无围墙），监测点应选在距烟（粉）尘排放源无围墙），监测点应选在距烟（粉）尘排放源5m，最低高度，最低高度1.5m处任意点。每个监控点连续处任意点。每个监控点连续采集时间为采集时间为14h/次，总采样时间为次，总采样时间为4h；选取；选取监控点监控点1h均值的最高浓度值。均值的最高浓度值。l 9 9.炼焦炉。机械化炼焦炉无组织排放的采样点炼焦炉。机械化炼焦炉无组织排放的采样点位于焦炉炉顶煤塔侧第位于焦炉炉顶煤塔侧第1至至4孔炭化室上升管旁。孔炭化室上升管旁。在炉顶连续采样时间为在炉顶连续采样时间为4h/次。取次。
22、取1h均值。均值。l 大气污染物无组织排放监测点的设置，除大气大气污染物无组织排放监测点的设置，除大气污染物排放标准中另有规定外，其余有关问题污染物排放标准中另有规定外，其余有关问题按上述原则执行。按上述原则执行。三、恶臭污染物的采样原则三、恶臭污染物的采样原则l 1.1.排气筒内恶臭污染物在采样时应根据排气排气筒内恶臭污染物在采样时应根据排气状况的调查结果，确定采样的时机和采样时状况的调查结果，确定采样的时机和采样时充气速度。充气速度。l 2.2.采样频率：连续排放源相隔采样频率：连续排放源相隔2h采一次，共采一次，共采集采集4次，取其最大测定值。间歇排放源选次，取其最大测定值。间歇排放源选
23、择在气味最大时间内采样，样品采集次数不择在气味最大时间内采样，样品采集次数不少于少于3次，取其最大测定值。次，取其最大测定值。l 3.3.厂界的监测采样点，设置在工厂厂界的下厂界的监测采样点，设置在工厂厂界的下风向侧，或有臭气方位的边界线上。以捕捉风向侧，或有臭气方位的边界线上。以捕捉瞬时最大浓度，而不是小时平均浓度值。瞬时最大浓度，而不是小时平均浓度值。GB5468-91 锅炉烟尘测定方法锅炉烟尘测定方法1.1.主题内容与适用范围主题内容与适用范围 本标准规定了锅炉出口原始烟尘浓度、本标准规定了锅炉出口原始烟尘浓度、锅炉烟尘排放浓度、烟气黑度及有关锅炉烟尘排放浓度、烟气黑度及有关参数的测试方
24、法。参数的测试方法。本标准适用于本标准适用于GB13271GB13271有关参数的测有关参数的测试。试。2.2.测定的基本要求测定的基本要求(1)(1)新设计、研制的锅炉在按新设计、研制的锅炉在按GB10180GB10180标准进行热标准进行热工试验的同时，测定锅炉出口原始烟尘浓度工试验的同时，测定锅炉出口原始烟尘浓度和锅炉烟尘排放浓度。和锅炉烟尘排放浓度。(2)(2)新锅炉安装后，锅炉出口原始烟尘浓度和烟尘新锅炉安装后，锅炉出口原始烟尘浓度和烟尘排放浓度的验收测试，应在设计出力下进行。排放浓度的验收测试，应在设计出力下进行。(3)(3)在用锅炉烟尘排放浓度的测试，必须在锅炉设在用锅炉烟尘排放
25、浓度的测试，必须在锅炉设计出力计出力70%70%以上的情况下进行，并按锅炉运行以上的情况下进行，并按锅炉运行三年内和锅炉运行三年以上两种情况，将不三年内和锅炉运行三年以上两种情况，将不同出力下实测的烟尘排放浓度乘以表同出力下实测的烟尘排放浓度乘以表1 1中所列中所列出力影响系数出力影响系数K K，作为该锅炉额定出力情况下，作为该锅炉额定出力情况下的烟尘排放浓度，对于手烧炉应在不低于两的烟尘排放浓度，对于手烧炉应在不低于两个加煤周期的时间内测定。个加煤周期的时间内测定。l(4(4）测定位置）测定位置 l测定位置应尽量选择在垂直管段，并不测定位置应尽量选择在垂直管段，并不宜靠近管弯头及断面形状急剧
26、变化的部宜靠近管弯头及断面形状急剧变化的部位。测定位置应距弯头、接头、阀门和位。测定位置应距弯头、接头、阀门和其他变径管的下游方向大于其他变径管的下游方向大于6 6倍直径处，倍直径处，和距上述部位的上游方向大于和距上述部位的上游方向大于3 3倍直径倍直径处。处。l（5 5）测孔规格：）测孔规格：l在选定的测定位置上开测孔，在孔口接在选定的测定位置上开测孔，在孔口接上直径上直径d dn n为为75mm75mm，长度为，长度为30mm30mm左右的短左右的短管，并装上丝堵。管，并装上丝堵。l测点位置、数目测点位置、数目 l.圆形断面：将管道断面划分为适当圆形断面：将管道断面划分为适当数量的等面积同
27、心圆环，各测点均在环数量的等面积同心圆环，各测点均在环的等面积中心线上，所分的等面积圆环的等面积中心线上，所分的等面积圆环数由管道直径大小而定，并按表数由管道直径大小而定，并按表1 121确定环数和测点数。当测定现场不能确定环数和测点数。当测定现场不能满足满足第第4 4条条所述的要求时，对圆形管道所述的要求时，对圆形管道应增加与第一测量直径成应增加与第一测量直径成9090夹角的第夹角的第二测量直径，二测量直径，总测点数增加一倍总测点数增加一倍。l.矩形断面：按断面尺寸分成若干等矩形断面：按断面尺寸分成若干等面积小矩形块，测点位于等面积小矩形面积小矩形块，测点位于等面积小矩形块中心，如图块中心，
28、如图2 2所示，每个小块面积应所示，每个小块面积应小于小于0.1m0.1m2 2。l当测定现场不能满足当测定现场不能满足3.43.4条所述的要求条所述的要求时，按其断面尺寸划分的若干等面积小时，按其断面尺寸划分的若干等面积小矩形块的面积应小于矩形块的面积应小于0.05m0.05m2 2。(加密一加密一倍）倍）l（7 7）除尘器前后各参数的测定应同时）除尘器前后各参数的测定应同时进行。进行。l（8 8）测定时应具备的测试条件：）测定时应具备的测试条件：l.鼓风、引风系统完整，调风门灵活、鼓风、引风系统完整，调风门灵活、可调。可调。l.除尘系统运行正常，不堵灰，不漏除尘系统运行正常，不堵灰，不漏风
29、，耐磨涂料不脱落。风，耐磨涂料不脱落。3.3.锅炉运行负荷的测定锅炉运行负荷的测定l锅炉负荷对排尘浓度的影响很大，排尘浓锅炉负荷对排尘浓度的影响很大，排尘浓度是随负荷率的增加直线上升的，当负荷度是随负荷率的增加直线上升的，当负荷率为率为60时，烟尘浓度仅为额定负荷的时，烟尘浓度仅为额定负荷的30，负荷率为，负荷率为80时，烟尘浓度上升时，烟尘浓度上升到额定负荷的到额定负荷的65，当超负荷时，烟尘排，当超负荷时，烟尘排放浓度急骤上升。因此放浓度急骤上升。因此GB5468-91锅锅炉烟尘测试方法炉烟尘测试方法的要求，锅炉烟尘排放的要求，锅炉烟尘排放浓度的测试应在锅炉额定负荷的浓度的测试应在锅炉额定
30、负荷的70以上以上进行，在竣工验收监测应在额定负荷的进行，在竣工验收监测应在额定负荷的75以上进行。以上进行。l锅炉运行负荷的测定方法锅炉运行负荷的测定方法l锅炉负荷的测定应采用流量孔板法、水锅炉负荷的测定应采用流量孔板法、水表法或水箱法。当所测锅炉不具备上述表法或水箱法。当所测锅炉不具备上述设备时，方可采用耗煤量法。设备时，方可采用耗煤量法。l锅炉负荷的测定，理论上讲很简单，但锅炉负荷的测定，理论上讲很简单，但在实际工作中却很难做到准确，这是因在实际工作中却很难做到准确，这是因为仪表的准备，测量系统的准备工作很为仪表的准备，测量系统的准备工作很繁杂。所以，烟尘浓度的测试最好与锅繁杂。所以，烟
31、尘浓度的测试最好与锅炉热工测试同时进行。这时，各项热工炉热工测试同时进行。这时，各项热工参数都为已知，而且平稳。所以测得的参数都为已知，而且平稳。所以测得的烟尘浓度具有较高的准确性和代表性。烟尘浓度具有较高的准确性和代表性。l蒸汽锅炉的负荷测定蒸汽锅炉的负荷测定l蒸汽锅炉的负荷是指锅炉的蒸发量，即蒸汽锅炉的负荷是指锅炉的蒸发量，即锅炉每小时能产生多少蒸汽，单位为锅炉每小时能产生多少蒸汽，单位为t/h。l蒸汽量表法蒸汽量表法l容量较大的锅炉，锅炉房里基本都配有容量较大的锅炉，锅炉房里基本都配有流量测量设备。这时可通过蒸汽流量表，流量测量设备。这时可通过蒸汽流量表，测出锅炉每小时送出多少蒸汽，这样
32、就测出锅炉每小时送出多少蒸汽，这样就能测出锅炉当时的负荷是多少。能测出锅炉当时的负荷是多少。l这里要特别注意，所使用的蒸汽流量表这里要特别注意，所使用的蒸汽流量表给出的读数必须是准确的，一般应事先给出的读数必须是准确的，一般应事先对所使用的蒸汽流量进行校准。对所使用的蒸汽流量进行校准。l 量水箱法量水箱法l 小容量的工业锅炉采用本方法最为常见，此法小容量的工业锅炉采用本方法最为常见，此法是利用测量水箱中水位的变化，从而测出锅炉是利用测量水箱中水位的变化，从而测出锅炉的给水量，从而也就测出锅炉的蒸发量，即：的给水量，从而也就测出锅炉的蒸发量，即：l 给水量水位差给水量水位差水箱面积水箱面积l 此
33、方法不需专门的仪表，简便、准确，是测量此方法不需专门的仪表，简便、准确，是测量小容量锅炉负荷（蒸发量）最常用的一种方法。小容量锅炉负荷（蒸发量）最常用的一种方法。l 水表法水表法l 给水量的测定，也可用自来水表。由于锅炉给给水量的测定，也可用自来水表。由于锅炉给水往往是间断的，加上水表本身误差较大，所水往往是间断的，加上水表本身误差较大，所以精度较差，这时可连续几小时记录水表读数，以精度较差，这时可连续几小时记录水表读数，然后平均算出锅炉的蒸发量。然后平均算出锅炉的蒸发量。l 要特别注意的是，在测量锅炉的给水量时，锅要特别注意的是，在测量锅炉的给水量时，锅炉绝对不能排污，连续排污也要关掉。否则
34、给炉绝对不能排污，连续排污也要关掉。否则给水量不等于蒸发量。水量不等于蒸发量。l热水锅炉的负荷测定热水锅炉的负荷测定l热水锅炉的负荷，即锅炉每小时产生多热水锅炉的负荷，即锅炉每小时产生多少少MJ的热量，单位为的热量，单位为MJ/h。按国际单。按国际单位，热水锅炉的负荷是以位，热水锅炉的负荷是以MW表示的。表示的。l热水锅炉的负荷按下式计算：热水锅炉的负荷按下式计算：式中：Q锅炉的发热量，MW；ic出水热焓，kJ/kg；ij回水热焓，kJ/kg；G锅炉的循环水流量，kg/h lic、ij值可按锅炉的出水、回水温度查值可按锅炉的出水、回水温度查水的物理性质表水的物理性质表。在常用的温度范。在常用的
35、温度范围内，（围内，（icij）值与）值与4.186（tctj）值之间的误差在值之间的误差在0.1内。所以，在查内。所以，在查表有困难时，锅炉的发热量也可按下式表有困难时，锅炉的发热量也可按下式计算。计算。式中：tc出水温度，；tj回水温度，。由此可见，要想测出热水锅炉的发热量，只要测出G、tc、tj三个参数即可。l 循环水流量循环水流量l 要测出锅炉的循环水流量，就必需在回水管要测出锅炉的循环水流量，就必需在回水管道上（出水管道内水温太高）安装热水流量道上（出水管道内水温太高）安装热水流量表。常用的主要是速度式流量计（水表），表。常用的主要是速度式流量计（水表），较大容量的锅炉其本身带有流量
36、表，只要考较大容量的锅炉其本身带有流量表，只要考核一下仪表的可靠性便可。核一下仪表的可靠性便可。l 进出水温差的测量进出水温差的测量l 这要求在锅炉的出水管、回水管上分别装上这要求在锅炉的出水管、回水管上分别装上温度计。温度计。l间接测量的方法间接测量的方法l锅炉负荷的间接测量即燃煤量的控制法，锅炉负荷的间接测量即燃煤量的控制法，燃煤量就是试验期间平均每小时用去多燃煤量就是试验期间平均每小时用去多少少kg的煤。的煤。l这是一个很重要的热工参数。知道燃烧这是一个很重要的热工参数。知道燃烧量后，通过煤质低位发热值和锅炉运行量后，通过煤质低位发热值和锅炉运行热效率的估算，就能求得锅炉的有效利热效率的
37、估算，就能求得锅炉的有效利用热量，也就能估算出锅炉的负荷水平用热量，也就能估算出锅炉的负荷水平了。估算的具体方法如下：了。估算的具体方法如下：l首先根据锅炉额定负荷下的有效利用热首先根据锅炉额定负荷下的有效利用热Q0，求出额定负荷下的燃煤量，求出额定负荷下的燃煤量B0。l式中：式中：B0额定负荷下的燃煤量，额定负荷下的燃煤量，kg/h;l Q0锅炉额定负荷下的有效利用锅炉额定负荷下的有效利用热，热，kJ/h；l 锅炉的热效率，一般为锅炉的热效率，一般为6070；l Q燃煤的低位发热值，燃煤的低位发热值，kJ/kg。l求得求得B0后根据根据测得实际的燃煤量后根据根据测得实际的燃煤量B，便可估算出
38、锅炉的负荷率。便可估算出锅炉的负荷率。最可靠的燃煤量的测量方法就是用磅车一车一车的称出试验期间用去的总耗煤量，然后按时间平均，求出每小时的燃煤量。方法虽然简单，但要做到测量准确，还须注意以下几点：l 尽量保持试验工况始末一致。就是尽量保持试验工况始末一致。就是说，要求试验开始和结束时锅炉的燃烧说，要求试验开始和结束时锅炉的燃烧情况尽量相同，即要求锅炉在试验开始情况尽量相同，即要求锅炉在试验开始和结束时，煤层厚度、炉子的燃烧面积和结束时，煤层厚度、炉子的燃烧面积及燃烧程度相同。及燃烧程度相同。l 称煤工作要认真，皮重要称准，称称煤工作要认真，皮重要称准，称的次数要尽量少。的次数要尽量少。l 磅秤
39、必须经过校验，方可使用。磅秤必须经过校验，方可使用。4、锅炉负荷的调试l 锅炉运行负荷的高低要在试验结束后才能最后确锅炉运行负荷的高低要在试验结束后才能最后确定，为了试验能顺利进行，保证试验满足试验要定，为了试验能顺利进行，保证试验满足试验要求，使测试数据有效，事先调节好负荷是十分重求，使测试数据有效，事先调节好负荷是十分重要的。要的。l 负荷的调试首先是燃烧的调试。其中包括：火床负荷的调试首先是燃烧的调试。其中包括：火床的燃烧面积大小，即常说的是否是满堂火，煤层的燃烧面积大小，即常说的是否是满堂火，煤层厚度是否合适；炉排速度是否合适；着火线是否厚度是否合适；炉排速度是否合适；着火线是否合适等
40、问题。应根据经验与司炉人员商量好，使合适等问题。应根据经验与司炉人员商量好，使上述诸条件处于最佳状态。上述诸条件处于最佳状态。l 其次是风量与过剩空气的调节。在负荷的调节过其次是风量与过剩空气的调节。在负荷的调节过程中，这是两个很重要的因素。虽然在实际运行程中，这是两个很重要的因素。虽然在实际运行中，这两个参数很难控制在设计参数之内，往往中，这两个参数很难控制在设计参数之内，往往都偏大，但应尽量使其接近设计制。都偏大，但应尽量使其接近设计制。l风量的调试风量的调试l锅炉的鼓引风系统是锅炉的重要附属设锅炉的鼓引风系统是锅炉的重要附属设备，烟风匹配是否合理，直接关系到锅备，烟风匹配是否合理，直接关
41、系到锅炉燃烧工况的良好与否，所以，通过烟炉燃烧工况的良好与否，所以，通过烟气量和排烟温度的测量也可间接判断锅气量和排烟温度的测量也可间接判断锅炉运行负荷的高低。但由于很难准确地炉运行负荷的高低。但由于很难准确地估算出其具体数据，只能用来作调节负估算出其具体数据，只能用来作调节负荷的指导。荷的指导。l蒸发量蒸发量1t/h或发热量为或发热量为0.7MW锅炉所需锅炉所需的鼓风量可按下表估算。的鼓风量可按下表估算。蒸发量1t/h或发热量为0.7MW锅炉所需的鼓风量估算表。蒸发量为1t/h或发热量为0.7MW锅炉所产生的烟气量可按表估算。单位：m3/h；l按一般运行情况，锅炉每按一般运行情况，锅炉每1t
42、/h蒸发量或蒸发量或0.7MW蒸发量产生的烟气量为蒸发量产生的烟气量为27003300m3/h（烟气温度为（烟气温度为200），），若实际烟气温度为若实际烟气温度为ts时，可按下式换算时，可按下式换算出相当烟温为出相当烟温为200时的烟气量时的烟气量Q200。式中：Q200烟温为200时的烟气量，m3/h；QS烟温为ts时的烟气量，m3/h；tS实测烟温，。5.过剩空气系数的调整l 燃烧是一种化学反应。理论上燃料燃烧所需燃烧是一种化学反应。理论上燃料燃烧所需的空气量为燃料中各元素成分在燃烧时所需的空气量为燃料中各元素成分在燃烧时所需的空气量之和，称为理论空气量。的空气量之和，称为理论空气量。l
43、 锅炉在实际运行中，仅供给理论空气量不能锅炉在实际运行中，仅供给理论空气量不能使燃料达到完全燃烧。这是因为在实际燃烧使燃料达到完全燃烧。这是因为在实际燃烧时，不能做到空气与燃料的完全吻合。因此，时，不能做到空气与燃料的完全吻合。因此，实际上供给的空气量总量比理论空气量大，实际上供给的空气量总量比理论空气量大，使燃料尽可能完全燃烧。使燃料尽可能完全燃烧。l 实际供给的空气量与理论空气量之比称为过实际供给的空气量与理论空气量之比称为过剩空气系数。用符号剩空气系数。用符号“”表示。表示。式中：Vs实际空气量，m3/kg；V0理论空气量，m3/kg。过剩空气量越大，表示实际供给的空气量比燃料燃烧所需的
44、理论空气量越大，炉膛里氧气越充足。但是过剩空气系数过大，则因大量冷空气进入炉膛，炉膛温度就会下降，对燃烧反而不利；排烟损失也会增加，使锅炉热效率降低；烟气量增加，烟气携带的烟尘量也随着增加。l所以，在实际运行中总希望排烟处的过所以，在实际运行中总希望排烟处的过剩空气系数在剩空气系数在1.8以下，当然，由于设以下，当然，由于设备状态不佳，运行水平低，实测时，备状态不佳，运行水平低，实测时，往往大于往往大于1.8，而且有的大的惊人。这，而且有的大的惊人。这是因为负荷低，炉排燃烧面小、大量冷是因为负荷低，炉排燃烧面小、大量冷空气从炉排窜入炉膛；鼓引风不匹配；空气从炉排窜入炉膛；鼓引风不匹配；再就是由
45、锅炉尾部烟道或除尘器本身大再就是由锅炉尾部烟道或除尘器本身大量漏风所致。这都是不正常的，应在试量漏风所致。这都是不正常的，应在试验前加以消除。验前加以消除。6.烟气状态参数的测定(1)温度温度测定烟气温度的设备有玻璃水银温度计、测定烟气温度的设备有玻璃水银温度计、热电偶温度计、电阻温度计。热电偶温度计、电阻温度计。l(2)含湿量含湿量l在测定烟气污染物浓度及废气排放量时，在测定烟气污染物浓度及废气排放量时，必须测定烟气的含湿量。常用的测定含必须测定烟气的含湿量。常用的测定含湿量的方法有重量法、冷凝法和干湿球湿量的方法有重量法、冷凝法和干湿球法。法。l(3)(3)烟气流速与流量的测定烟气流速与流
46、量的测定 流速的测定流速的测定原理根据流体力学的基本原理，气体流速是与气体的动压成正比的，其关系如下：式中：Vs气体流速，m/s；Pd气体的动压，Pa；s气体的比重kg/m3；KP皮托管修正系数；sdPPKVs2l 测定设备测定设备l 烟气动压一般用皮托管和斜管压力表来测定，常烟气动压一般用皮托管和斜管压力表来测定，常用的皮托管有标准皮托管和用的皮托管有标准皮托管和S型皮托管两种。型皮托管两种。l 标准皮托管标准皮托管是一个弯成是一个弯成9090的双层同心圆管，其的双层同心圆管，其开口端与内管相通，用来测量全压。在距前端开口端与内管相通，用来测量全压。在距前端6 6倍直径处外管壁上开有一圈小孔
47、，通至后端的侧倍直径处外管壁上开有一圈小孔，通至后端的侧出口，用来测量静压。按标准尺寸制作的皮托管出口，用来测量静压。按标准尺寸制作的皮托管有足够的精度，其校正系数近似等于有足够的精度，其校正系数近似等于1 1。标准皮。标准皮托管的测孔很小，当烟道内颗粒物浓度大时，易托管的测孔很小，当烟道内颗粒物浓度大时，易被堵塞，因此这种皮托管只适用于在较清洁的烟被堵塞，因此这种皮托管只适用于在较清洁的烟道中使用，或用以校正其他型式的皮托管和流量道中使用，或用以校正其他型式的皮托管和流量测量装置。测量装置。lS型皮托管型皮托管结构简单，适合于在尘粒浓结构简单，适合于在尘粒浓度大的烟道中使用，它是由两根相同的
48、度大的烟道中使用，它是由两根相同的金属管并联组成。测量端有方向相反的金属管并联组成。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，背向气流的开口测得得的压力为全压，背向气流的开口测得的是静压值，但由于在背向气流的开口的是静压值，但由于在背向气流的开口上受吸力的影响，测得的静压值与实际上受吸力的影响，测得的静压值与实际静压值之间有一定的误差，因此静压值之间有一定的误差，因此S型皮型皮托管在使用前必须用皮托管进行校正，托管在使用前必须用皮托管进行校正，求出它的校正系数。求出它的校正系数。式中：KPN、KPS分别为标准皮托管和S型皮托管的速度校
49、正系数；PdN、PdS分别为标准皮托管和S型皮托管测得的动压值，Pa。lS型皮托管不像标准皮托管是型皮托管不像标准皮托管是90弯角，弯角，所以所以S型皮托管可以在厚壁烟道中使用，型皮托管可以在厚壁烟道中使用，由于由于S型皮托管的开口较大，减少了被型皮托管的开口较大，减少了被尘粒堵塞的可能，但在低流速的情况下，尘粒堵塞的可能，但在低流速的情况下，由于其断面积较大，测量时受到涡流和由于其断面积较大，测量时受到涡流和气流不均匀性影响，灵敏度下降，故一气流不均匀性影响，灵敏度下降，故一般不宜用于小于般不宜用于小于3m/s的流速。的流速。流速的计算测点气流速度计算式为：当干排气成分与空气近似，排气露点温
50、度在3555之间、排气的绝对压力在97103kPa之间时，VS可按下式计算：l式中：式中：Vs气体流速，气体流速，m/s；l Pd气体的动压，气体的动压，Pa；l s气体的比重气体的比重kg/m3；l KP皮托管修正系数；皮托管修正系数；lBa大气压力，大气压力，Pa；lMs排气气体分子量，排气气体分子量，kg/kmol；ltS排气温度，排气温度，。l 流量的计算l烟气流量等于测定点烟道断面积乘以烟烟气流量等于测定点烟道断面积乘以烟气的平均流速，即：气的平均流速，即：l式中：式中：QS工况下湿排气流量，工况下湿排气流量，m3/h；l F测定断面面积，测定断面面积，m2。l 标准状态下干烟气流量
