与环保监测相关的锅炉计算及补充说明.docVIP

与环保监测相关的锅炉计算本部分的目的是使大家了解锅炉污染物的来源并能定量计算，以便分析判断测试误差。1 锅炉计算中与环保监测相关的计算1、 锅炉的三大基本计算（a）热力计算即燃烧与传热计算，目的是确定燃烧室和各部分受热面结构。（b）烟风阻力计算目的是确定风机参数。（c）承压元件强度计算包括承压元件工作温度和强度（刚度）计算，目的是确保承压元件工作安全。2、大型或新结构锅炉还需进行三项计算（a）水循环和水阻力计算目的是确保水循环安全、确定水泵参数。（b）钢结构计算梁、柱等锅炉支承结构强度与刚度计算，确保其安全工作。（c）炉墙传热计算确定炉墙耐火、保温材料工作温度和厚度，减少散热损失。3、 与环保监测相关的计算包括热力计算中的燃烧计算和烟风阻力计算2 燃料成分计算1、 锅炉热工性能与燃料特性密切相关2、 锅炉计算以每kg（或每Nm3）燃料为基础3、 固体和液体燃料的成分(a) 元素成分固体和液体燃料的元素成分用重量百分比表示，对应于不同的基数和不同需要，有多种表示方法：收到基：Car + Har + Oar + Nar + Sar + Aar（灰分）+ Mar（水分）= 100% 其中的Mar（水分）= Minh（空气干燥水分）+ Mf（表面水分）空干基：Cad + Had + Oad + Nad+ Sad + Aad（灰分）+Minh（空干水分）= 100%干燥基：Cd + Hd + Od + Nd + Sd + Ad（灰分）= 100%干燥无灰基或称分析基：Cdaf + Hdaf + Odaf + Ndaf + Sdaf = 100%(b) 工业分析成分：燃料元素成分用元素分析法得到，元素分析法复杂、需要时间长。适应一般需要的是简化的工业分析法，得到的燃料成分叫工业分析成分，即：FC（固定碳）+V（挥发分）+A（灰分）+M（水分）= 100%燃料工业分析中的V（挥发分）包括了元素分析中的Har、Oar、Nar、Sar的总和。FC、A、M分别相当于元素分析中的Car、Aar、Mar。 (c) 由工业分析成分粗略估算元素成分： 第一步先换算到干燥无灰基成分： 因为C和S燃烧的化学反应式相同，C的分子量12与S的分子量32之比为0.375，即0.375S相当于一个C，所以常合在一起计算，记为R： R = C + 0.375S对于烟煤： Rdaf = Cdaf +0.375 Sdaf = FC + 0.9（V14） （式2-1） Ndaf = 2.100.012 V （式2-2） 对于无烟煤：Rdaf = Cdaf +0.375Sdaf = FC + 0.02 V （式2-3） Ndaf = 0.07V （式2-4） Hdaf和Odaf为： Hdaf =V（0.013） （式2-5）Odaf = 100（Rdaf + Hdaf + Ndaf） （式2-6） 第二步再将干燥无灰基成分换算到收到基： Rar = Car + 0.375Sar = Rdaf （式2-7） Har =Hdaf （式2-8） Oar =Odaf （式2-9） Nar =Ndaf （式2-10） (d) 折算成分：折算硫分Szs = 10000 g / Mj（克/兆焦） （式2-11）折算灰分Azs = 10000 g / Mj（克/兆焦） （式2-12）折算水分Mzs = 10000 g / Mj（克/兆焦） （式2-13）式中的分子用收到基成分百分数的分子，发热量单位为kj / kg。Szs 0.5 g/Mj称为高硫煤，Azs 20 g/Mj称为高灰煤。 (e) 水分变化（如湿煤经风干水分减少，或雨后、炉前加水、干煤浆制成水煤浆、燃油乳化等水分增加）引起燃料收到基成分变化的换算： X2ar = X1ar （式2-14）式中，X1ar和X2ar分别代表变化前后的收到基其他元素成分（不含水分变化），M1、M2分别代表变化前后的收到基水分或工业分析水分。4、 气体燃料的成分： 气体燃料的成分按标准状态下的体积百分比计算。含水蒸汽的湿燃气成分为：H2M + CO M + C mH n M + CO 2 M + N2 M + O2 M + H2S M + H2O M =100%不含水蒸汽的干燃气成分为：H2d + CO d + C mH n d + CO2 d + N2 d + O2 d + H2S d =100%与固体和液体燃料不同，气体燃料的含湿量在不同压力和温度下，有一个最大饱和度，标态下燃气中含水量很少，常仅按干燃气考虑。天然气中的C mH n中主要是CH4，液化石油气中的C mH n中主要是的C 3H 8或C 4H 10，人工煤气也含有部分CH4，燃气成分中3%的不饱和烃类可以当作C2H4d。按城市燃气质量要求，燃气中H2S含量应小于20mg / Nm3，相当于在燃气中的体积百分数0.0013 %，一般可忽略不计。所以一般可将燃气成分看作：H2d + CO d + C mH n d + CO2 d + N2 d + O2 d =100%每种燃气并不一定含所有这些成分，可能有些成分为0。5、 燃料发热量燃料发热量又称燃料热值是每kg（固体和液体）或每Nm3（气体）燃料完全燃烧所产生的热量，单位为kj / kg或kj / Nm3。低位发热量燃烧生成的水蒸汽尚未凝结即随烟气排出，水蒸汽的凝结热未释放，叫低位发热量，也称净热量，表示为Qnet,p。这反映锅炉通常的工作状况，只要不作特殊说明，锅炉中所说的燃料发热量都是低位发热量。高位发热量低位发热量加上燃烧生成的水蒸汽的凝结热即为高位发热量，表示为Qgr,p。固体和液体燃料收到基高低位发热量之间的换算： Qar,net,p = Qar,gr,p225 Har25 Mar kj / kg （式2-15）固体和液体燃料收到基水分由M1ar变化为M2ar时，低位发热量由Q1ar, net,p变为Q2ar,net,p ： Q2ar,net,p =（Q1ar, net,p + 25 M1ar）25 M2ar kj / kg （式2-16）这个式子说明固体和液体燃料中每加入1 kg水，就会因水吸收蒸发热而丧失2500 kj 热量。燃料发热量用热量计测得，也可用燃料元素成分计算。固体和液体燃料的发热量可用门捷列夫公式计算： Qar,net,p = 339 Car +1030 Har109(OarSar)25 Mar kj / kg （式2-17）此式计算值与实测值之间相差应在600800 kj / kg以下（燃料灰分越大，相差越大）。气体燃料的发热量可由燃气成分中各组分气体的发热量按百分组成计算求得，各组分气体的发热量可从有关手册中查到。以上所有公式中的燃料成分的数字都是百分数的分子。3 燃烧空气量和烟气量计算1、 燃料燃烧空气量与过量空气系数正好满足（不多于）每kg固体和液体燃料或每Nm3气体燃料完全燃烧所需要的空气量称理论空气量，用Vk0表示，单位为Nm3/ kg或Nm3/ Nm3。为保证燃料完全燃烧实际所需要的空气量Vk（Nm3/ kg或Nm3/ Nm3）总是要大于Vk0 VkVk0 = 称过量空气系数，12、 燃料完全燃烧的空气和烟气量推算方法燃料完全燃烧所需空气量和生成烟气量按燃料各成分燃烧化学反应式推算。固体和液体燃料，以燃料成分中的C的反应式为例： C + O2 = CO2 需空气Nm3/ kg； 生成CO2 Nm3/ kg 12kg； 22.4Nm3； 22.4Nm3； 22.4(120.21)=8.89； 22.412=1.866 每kg 燃料中C含量为0.01Car（kg），燃烧需空气0.0889Car（Nm3）；生成CO2 量为0.01866Car（Nm3）气体燃料，以燃料成分中的C H4为例：C H4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 需空气Nm3/ Nm3；生成CO2Nm3/ Nm3；生成H2O Nm3/ Nm31Nm3；2Nm3；1Nm3； 2Nm3 20.21=9.52 1 2气体燃料与固体和液体燃料的区别是其成分按容积百分比计算，每Nm3燃料中C H 4含量为0.01CH4d（Nm3），燃烧需空气量为0.095 CH4d（Nm3）；生成CO2 量为0.01CH4d（Nm3）；生成H2O 量为0.02CH4d（Nm3）。同理得到燃料中其他可燃成分燃烧所需空气量，和生成的CO2、SO2和H2O量；燃料中的O2减少空气消耗量；N2、水分和灰分不参加燃烧反应；参加燃烧的空气将相应比例（79%）的N2和水分带入燃烧生成烟气中（锅炉计算中空气带入水分按10g / kg计算，换算为容积为0.0161 Nm3/ Nm3）。3、燃烧所需空气量的计算公式按上述推算方法得到：每kg固体和液体燃料完全燃烧所需要的理论空气量为 Vk0 = 0.0889Car+0.265Har 0.0333Oar +0.0333Sar Nm3/ kg （式3-1）每Nm3气体燃料完全燃烧所需要的理论空气量为Vk0 = 0.0476 0.5H2d +0.5CO d +(m + n/4)CmHnd +1.5H2S d - O2d Nm3/ Nm3 （式3-2）实际空气量为Vk =Vk0 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3燃煤锅炉是负压燃烧，有漏风，各段烟道的是变化的；燃油燃气锅炉一般是微正压燃烧，没有漏风，各段烟道的都等于燃烧器处的。4、燃料完全燃烧生成烟气量计算公式无论固体、液体还是气体燃料，完全燃烧生成烟气中的气体成分都由CO2、SO2、N 2、H2O（蒸汽）和多余的空气（21% O2和79% N 2）组成，每kg固体和液体燃料或每Nm3气体燃料燃烧生成的容积分别用VCO2、VSO2、VN2、VH2O表示；不包括VH2O称干烟气Vg y，包括VH2O称湿烟气，即实际烟气Vy；理论烟气量是假定燃料在理论空气量（=1）下完全燃烧时的烟气量，相应烟气容积用VN20、VH2O0、Vg y0、Vy0表示（Nm3/ kg或Nm3/ Nm3）。在计算烟气容积百分比时，CO2、SO2、N 2、CO等表示干烟气中各成分百分数的分子；烟气中的CO2与SO2之和称三元子气体，用RO2表示，对应的烟气容积为VRO2。 RO2 = SO2 + CO2 % VRO2 =VSO2 + VCO2 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-3）如果有外加水蒸气参加燃烧（如燃油蒸汽雾化、燃煤蒸汽二次风），应将其加入VH2O中，每kg燃料加入Gw（kg）水蒸气，换算为容积为1.24Gw （Nm3）。最后得到的每kg固体和液体燃料完全燃烧生成的烟气容积计算公式： VRO2 = 0.01866（Car + 0.375Sar） Nm3/ kg （式3-4） VN20 = 0.008Nar + 0.79Vk0 Nm3/ kg （式3-5）VH2O0= 0.111Har +0.0124Mar + 0.0161Vk0+1.24Gw Nm3/ kg （式3-6）VH2O= 0.111Har +0.0124Mar + 0.0161Vk0+1.24Gw Nm3/ kg （式3-7）每Nm3气体燃料完全燃烧生成的烟气容积计算公式： VRO2 = 0.01（CO2d + CO d +mCmHnd + H2S d） Nm3/ Nm3 （式3-8）VN20 = 0.01N2d + 0.79Vk0 Nm3/ Nm3 （式3-9）VH2O0= 0.01（H2d +0.5nCmHnd + H2S d +0.124dS）+ 0.0161Vk0 Nm3/ Nm3 （式3-10）VH2O= 0.01（H2d +0.5nCmHnd + H2S d +0.124dS）+ 0.0161Vk0 Nm3/ Nm3 （式3-11）式中dS为燃气中带入的水蒸汽（g / Nm3） 以下公式的形式对固体、液体和气体燃料都适用，但固体和液体燃料单位为Nm3/ kg，气体燃料单位为Nm3/ Nm3：Vg y0 = VRO2 + VN20 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-12）Vy0 = Vg y0 + VH2O0 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-13）VO2 = 0.21（- 1）Vk0 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-14）VN2 = VN20 + 0.79（- 1）Vk0 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-15）Vg y = Vg y0 +（- 1）Vk0 Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-16）Vy = Vg y + VH2O Nm3/ kg或Nm3/ Nm3 （式3-17）5、燃料特性系数、烟气中最大RO2含量RO2max和燃烧过量空气系数计算公式固体和液体燃料的特性系数=2.35 （式3-18）气体燃料特性系数=0.396H2d +0.395COd +1.584C H 4d +2.389C mH nd +0.209N2d -0.791O2dCO 2d +0.994COd +0.995C H 4d +2.001C mH nd-0.791 （式3-19）在理论干烟气量中的RO2含量达到最大值，用RO2max 表示。 RO2max是一个可用燃料成分计算出来的燃料特性数据： RO2max =21/（1+） % （式3-20）锅炉实际运行时的过量空气系数用烟气分析方法确定，即先测出干烟气中RO2、O2和CO的百分比组成，结合燃料成分，即可计算取样点处的。对于固体和液体燃料： =1-3.76( O2-0.5CO)(100-RO2- O2-CO)-1 （式3-21）对于气体燃料： =1-3.76( O2-0.5CO)N2-N2d (RO2+CO)(CO 2d + COd + mC mH nd + H2Sd )-1 式中： N2=100-(RO2+ O2+ CO)（式3-22）在完全燃烧条件下（即CO=0），对固体、液体燃料和N2d3%的气体燃料，干烟气中的含氮量N279%，这时：= RO2max/ RO2 或= 21/(21-O2） （式3-23）一般燃烧条降下，CO0，也可直接用此二式估算。要特别注意：上述各公式中带下标ar和带上标d的符号是燃料（燃气为干燃气）收到基元素成分百分比的分子，而RO2、CO、O2、N2等则是烟气分析得到的干烟气容积百分比数的分子，二者不要混淆。6、 燃料不完全燃烧的烟气量计算公式锅炉运行有时会发生不完全燃烧，这时烟气中将出现CO、H2和C mH n，但H2和C mH n含量很少，可忽略不计。固体和液体燃料不完全燃烧的干烟气容积： Vg y =1.866(Car + 0.375Sar)(RO2 + CO) Nm3/ kg （式3-24）气体燃料不完全燃烧的干烟气容积： Vg y =(CO 2d +CO d +mC mH nd +H2S d)(RO2 + CO) Nm3/ Nm3 （式3-25）当CO = 0，即完全燃烧时，此二式计算结果与（式3-16）相同。要同样注意：这两个公式中的Car、Sar、CO 2d、CO d、mCmHnd、H2S d是燃料（燃气为干燃气）收到基成分百分比数的分子，而RO2和CO是烟气分析得到的烟气容积百分比数的分子。燃料不完全燃烧烟气中的水蒸气和湿烟气容积计算公式与完全燃烧计算公式（式3-7）、（式3-11）和（式3-17）相同。7、 燃料空气量和烟气量的经验估算方法上述计算方法必须知道燃料元素分析成分，若缺乏燃料元素分析成分，只有燃料发热量和工业分析数据时，可用一些经验公式来估算。附录中列出了这些经验公式，并给出了一些燃料相关数据的计算结果。4 燃烧排放污染物计算1、 气体污染物排放量计算（a）烟气排放量按3节计算可得每kg或每Nm3燃料燃烧产生的烟气容积V y（Nm3/ kg或Nm3/ Nm3）。锅炉每小时燃烧燃料量为B （kg / h或Nm3/ h）。则锅炉每小时排烟量容积为：BV y （Nm3/ h）。烟气质量计算：按烟气容积成分分别计算各成分质量，再相加得烟气质量，这种方法特别麻烦。从物质平衡角度，燃料质量减去燃料中的灰分质量，再加上参加燃烧的空气及其带入的水蒸气质量，它们之和即为烟气质量：Gy = B（1- 0.01Aar +1.2931.01V0）= B（1- 0.01Aar +1.306V0） kg / h （式4-1）（b）用燃料元素成分计算SO2排放量由于气体燃料含S量极少，一般只考虑固体和液体燃料SO2排放量。在固体和液体燃料中的可燃硫占含硫量的绝大部分，而可燃硫在氧化气氛中会全部氧化为SO2，所以可按燃料元素成分中的含硫量计算未采取脱硫措施时生成SO2量，即SO2初始排放量。按质量计每小时SO2初始排放量为： Gso2 = B0.01 Sar64/32=0.02BSar kg / h （式4-2）锅炉干烟气中SO2初始排放浓度为： Cso2 = 106 Gso2 /BVg y = 2104 Sar/Vg y mg / Nm3 （式4-3）（c）用燃料元素成分计算燃料完全燃烧时CO2排放量固体和液体燃料完全燃烧时，按质量计的CO2小时排放量为： Gco2 = B0.01Car44/12=0.0367BCar kg / h （式4-4）气体燃料完全燃烧时，按质量计的CO2小时排放量为： Gco2 = B0.01(CO2d + CO d +mCmHnd)(44/22.4) = 0.0196B(CO2d + CO d +mCmHnd) kg / h （式4-5）（d）用烟气分析结果计算不完全燃烧时，按质量计的CO小时排放量为： Gco = B0.01COVg y(28/22.4)= 0.0125BCOVg y kg / h （式4-6）锅炉干烟气中CO排放浓度 Cco = 106 Gco/ (BVg y ) = 1.25104CO mg / Nm3 （式4-7）（e）用烟气分析结果计算不完全燃烧时SO2和CO2排放量锅炉烟气分析得到的RO2在干烟气中所占容积百分比，SO2和CO2没有分开。固体和液体燃料烟气中SO2与CO2容积百分比的计算： RO2 = CO2 + SO2 (%) SO2/ (CO2+ CO) = 0.375Sar/Car式中RO2和CO从锅炉烟气分析得到，联立二式求得： CO2 = (CarRO20.375 Sar CO)/( Car + 0.375Sar) % （式4-8） SO2 = RO2CO2 % （式4-9）气体燃料烟气中忽略SO2，即CO2 = RO2。按质量计每小时SO2初始排放量为： Gso2 = B0.01SO2Vg y(64/22.4)= 0.0286BSO2Vg y kg / h （式4-10） 锅炉干烟气中SO2初始排放浓度为： Cso2 = 106 Gso2/ (BVg y )= 2.86104SO2 mg / Nm3 （式4-11）按质量计每小时CO2排放量为： Gco2 = B0.01CO2Vg y(44/22.4)= 0.0196BCO2Vg y kg / h （式4-12） （f）NOx排放量一般不能通过上述方法计算，因为燃料中的N2和空气带入的N2仅有很少一部分生成NOx，而且生成量随燃烧条件不同相差极大。2、 燃料的灰平衡及固体污染物排放量计算锅炉中燃料燃烧后，灰分随炉渣、漏煤、飞灰三部分排出，三部分中同时含有未燃烬的碳。燃料灰分在三部分中的分配比例分别表示为alz、alm、afh，一般用小数表示；各部分中含未燃烬碳的比例分别称炉渣可燃物Clz、漏煤可燃物Clm、飞灰可燃物Cfh，一般用百分数分子表示。 alz+ alm + afh = 1（100 %）此式称为灰平衡层燃炉中：afh = 0.1 0.2；煤粉炉中：afh = 0.85 0.9； alm = 0；循环流化床锅炉中：afh = 0.55 0.6；循环流化床锅炉中的冷渣和溢流灰相当于alz + alm 这些数据是一般经验数据，锅炉结构不同，运行状态不同，可能有较大差别，具体锅炉的实际运行数据要通过热工试验测得。锅炉每小时排灰渣量： Ghz = B Aar alz /（100-Clz）+ alm /（100-Clm） kg / h （式4-13）锅炉每小时排飞灰量，即锅炉初始烟尘排放量： Gfz = afh B Aar/（100-Cfh） kg / h （式4-14）锅炉初始烟尘排放浓度： Cj = 106Gfz /BVg y = 106 afh Aar/（100-Cfh）Vg y mg / Nm3 （式4-15）注意：式中afh为小数，Aar和Cfh为百分数的分子。此外，以上所有计算公式都只是按标态计算，锅炉实际计算时要考虑空气和烟气实际状态下的温度和压力修正。3、 燃煤污染物排放估计详见附录中的计算例题5 烟风阻力计算原理1、 烟风阻力计算基本方程式烟风阻力计算基本方程式就是一般流体力学流动阻力计算方程式： P= (+)2/2 （式5-1）式中：P计算区段流动阻力 （Pa） 沿程阻力系数 流程长径比 局部阻力系数 介质流动速度 （m / s） 流体密度 （kg / m3）2、 锅炉烟风系统阻力计算方法的特点（a）锅炉烟风系统总阻力分为空气流动阻力和烟气流动阻力。平衡通风锅炉，它们分别由鼓风机与引风机和烟囱产生的自生通风力克服；微正压锅炉仅由鼓风机和烟囱产生的自生通风力克服（b）介质密度先按标态下空气密度1.293计算，最后再进行烟气与空气密度差、压力、烟气含尘量修正。（c）烟风通道和纵向冲刷管束按沿程阻力计算，横向冲刷管束按局部阻力计算。（d）计算的复杂性之一是：确定计算流速的流通截面积。（e）计算的复杂性之二是：计算沿程阻力系数和局部阻力系数。 锅炉烟风系统阻力计算方法中对这两个问题有许多具体规定，这里不再一一介绍。3、 锅炉烟风系统阻力的一般数据和简单测定锅炉烟风系统阻力的一般数据见附录。若风烟道的进口和出口段截面积变化不大，测出进口和出口处的静压平差，即为该段的阻力。需要注意的是静压测管应安装在进口和出口段的平直部分，测管口要与风烟道的内壁面齐平，避免受动压影响。6 锅炉热平衡试验1、 锅炉热平衡试验正平衡和反平衡 （a）锅炉热平衡概念 锅炉热平衡就是输入锅炉的热量等于锅炉有效吸收的热量加各项热损失，用公式表示： Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 等式各项都除以Qr并用百分数表示为：、 100=q1+q2+q3+q4+q5+q 6 （%） 式中： Qr、 输入锅炉的热量（kj/kg或kj/ Nm3），等于燃料热值加助燃空气和其他外热源带入的热量。 Q1、q1 锅炉有效吸收的热量（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%），等于锅炉产生蒸汽或热水输出的热量减去给水（或回水）带入的热量，再加上排污带走的热量。 Q2、q2 锅炉排烟热损失（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%）。 Q3、q3 燃料气体不完全燃烧热损失（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%）。 Q4、q4 燃料固体不完全燃烧热损失（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%）。 Q5、q5 锅炉散热热损失（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%）。 Q6、q6 锅炉灰渣热损失（kj/kg或kj/ Nm3）及其占输入锅炉的热量的百分数（%）。= q1即锅炉热效率（%）r=100 - (q3+ q4) 即锅炉燃烧效率（%）上述所有热量都按每kg或Nm3燃料计算。锅炉热平衡试验就是通过试验测定锅炉热效率，并查明锅炉各项热损失。（b）锅炉热平衡试验目的分类 定型试验为验证锅炉是否达到设计指标，或找出存在问题。有时也叫鉴定试验或出厂试验。验收试验为用户或工程验收。仲裁试验为判定锅炉是否达到买卖双方合同规定的要求，维护各自权益。为不同目的的试验，侧重点和需测定的项目会有所不同，但都离不开热平衡试验方法的规定。（c）锅炉热平衡试验方法 锅炉热平衡试验方法分正平衡和反平衡： 正平衡直接测定Qr和Q1，从而确定锅炉正平衡热效率1。 反平衡通过测定燃料热值和Q1、q2、q3、q4、q5、q 6，从而确定锅炉反平衡热效率2和各项热损失，计算燃料消耗量。 对燃料，正平衡可只测发热量，反平衡还必须分析元素成分。按GB / T101802003工业锅炉热工性能试验规程规定，测定锅炉热效率应同时采用正平衡法和反平衡法，每次测定正反平衡效率之差应不大于5%，锅炉效率取正反平衡效率的平均值。当锅炉容量20Tt / h（14MW），用正平衡法测定有困难时，可采用反平衡法测