固定污染源监测仪器研究现状及趋势.doc

固定污染源监测仪器研究现状及趋势姓名： 班级： 学号： 摘要: 污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含多种气态和气溶胶态的有害物质。固定污染源主要是指烟气排放出的有害物质，固定污染源烟排放根据燃料和燃料设备等分为多种，但普遍的是高温多湿、多烟尘的样气。为了克服这些烟道气特有的监测环境，进行了固定污染源基本参数的测定，和相关仪器的研究及预测仪器未来的发展趋势。关键词:固定污染源 监测仪 现状 趋势Abstract: Pollution sources include stationary pollution sources and pollution. Stationary pollution source refers to the flue, chimney and the exhaust cylinder etc. Their emissions of soot and dust which contains solid, gaseous and dissolved colloidal also contains many kinds of harmful substances. Stationary pollution source mainly refers to the flue gas emissions of harmful substances, fixed pollution source smoke emission according to the fuel and fuel equipment is divided into multiple, but generally is high temperature and humidity, smoke more than the sample gas. In order to overcome these flue gas endemic monitoring environment, undertook relevant instruments to study and predict the development trend of the futureKey words: Stationary pollution source Monitor Present situation Trend前言近年，环境问题受到人们的广泛关注，被称为固定污染源的的各种设施虽然课产生出工业和日常生活中必不可少的“热能”，但在另一方面，由于它能排放出污染物并消耗掉珍贵的燃料，所以今后需要在能源相关技术和能源消耗系统的改进方面采取措施，并要对污染源进行有效管理。因此，不管是大型的燃料设备还是小型燃料设备，都要在这些设备中运用烟气排放监测技术，从而正确把握从固定污染源中排放出的污染物质。对固定污染源设备进行烟气排放的目的主要有两个。一个是连续监测烟气排放成分及其浓度，对环境设备进行随时监测，并向地方政府提供监测数据，促使企业和单位履行遵守环保法规的义务。于此同时，传送到大气污染监控中心的数据对保护人们的生活环境也能起到相应作用，气最终结果是为防止大气污染工作做出贡献，这也是主要目的。另一个目的是，为了尽量抑制全球气候变化现象的蔓延速度，保证各种环保设备的稳定运行，提高燃料的利用率。所以对监测仪器进行了研究和改进。一、 固定污染源定义 污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。固定污染源主要是指烟气排放出的有害物质，固定污染源烟排放根据燃料和燃料设备等分为多种，但普遍的是高温多湿、多烟尘的样气。二、 固定污染源基本参数的测定仪器烟气的体积、温度和压力是烟气的基本状态常数，也是计算烟气流速、烟尘及有害物质浓度的依据。其中，烟气体积由采样流量和采样时间的乘积求得，而采样流量由采样点烟道断面积乘以烟气流速得到，流速又由烟气压力和温度计算求出。2.1温度测量仪器主要是玻璃水银温度计和热电温度计。2.1.1 玻璃水银温度计适用于直径小、温度不高的烟道。测量时，温度计放入烟道中心部位，待读数稳定不变时，开始读数。切不可将温度计抽出烟道外读数，以免产生误差。2.1.2 热电温度计适用于直径大、温度高的烟道。热电温度计如图6-30所示，测温原理是将两根不同的金属线连成闭合回路，当两接点（冷端接点和热端焊接点）处于不同温度环境时，便产生热电势。两接点温差越大，热电势越大。热电偶冷端接点温度保持恒定，称为自由端，热端焊接点称为测量端或工作端，其电势差由毫伏计测出以温度值表示。使用热电温度计时，首先将两个接头分别接到测温毫伏计的“”、“”两个接线柱上，打开短路锁，将热电偶头部擦拭干净，插到烟道中心部位，待指针读数稳定时再读数。如果使用带有冷端自动补偿的数显温度计，其读数即为实际烟气温度。如没有自动温度补偿装置，测前将毫伏计指针调至零刻度，测得的烟气温度再加上环境温度，才是烟气的实际温度。根据需测温度的高低，选用不同材料的热电偶。测量800以下的烟气用镍铬-康铜热电偶；测量1300以下烟气用镍铬-镍铝热电偶；测量1600以下的烟气用铂-铂铑热电偶。2.2压力烟气的压力分静压(Ps)、动压(Pv)和全压(Pt)。静压是单位体积气体所具有的势能，动压是单位体积气体具有的动能，全压是气体在管道中流动具有的总能量，即静压和动压之和。烟气压力测量装置包括皮托管和压力计。2.2.1皮托管：常用皮托管分标准皮托管和S形皮托管两种。标准皮托管：它是一根弯成90的双层金属同心圆管，其开口端与内管相通，用来测量全压；外管的管口封闭，外管的测压小孔开在外管壁面四周（靠近管头处），用来测量静压。标准皮托管具有较高的精度，其校正系数近似等于1，不需校正。但标准皮托管的测孔很小，如果烟气中烟尘浓度大，易被堵塞，因此只适用于在较清洁的烟道内使用，或用来校准其他类型的皮托管和流量测量装置。S形皮托管如图6-32所示：它由两根相同的金属臂并联组成，测量端为两个大小相等、方向相反的开口。测量烟气压力时，一个开口面向气流，测定气流的全压；另一个开口背向气流，测定气流的静压。由于气体绕流的影响，测得的静压比气流实际静压值小，因此，在使用前必须用标准皮托管进行校正。S形皮托管开口较大，减少了被尘粒堵塞的可能性，适用于测烟尘含量较高的烟气。2.2.2压力计：常用的压力计有U形压力计和斜臂式微压计。U形压力计是一个内装工作液体的U形玻璃管.通常根据被测压力的大小分别选用水、乙醇或汞作为工作液体，压力计与皮托管相连，测得压力(P)用下式计算：P=gh式中： 工作液体的密度，kgm3；g重力加速度，ms2；h两液面高度差，m。上式压力的单位为Pa，但在实际工作中，常用毫米液柱表示压力。斜臂式微压计。斜管将读数放大，便于微小压差的测量。测压时，将微压计容器开口与测压系统中压力较高的一端相连，斜管与压力较低的一端相连，作用在两个液面上的压力差使液柱沿斜管上升，测得压力(P)按下式计算：式中： L斜管内液柱长度，m；斜臂与水平面夹角，度；f斜管截面积，mm2；F容器截面积，mm2；工作液密度，kgm3。2.2.3测定方法：先按规定调试仪器，然后将皮托管与压力计连接，把测压管的测压口放置在烟道内测点上，并对准气流方向，从U形压力计上读出液面差，或从斜管微压计上读出斜管液柱长度，按相应公式计算测得压力。2.3流速和流量的计算2.3.1各测点烟气流速的计算测出烟气的温度、压力等参数后，根据流体力学基本原理的推导，得出各测点的烟气流速计算式如下。在烟尘测试中，如果压力单位用mmH2O柱表示时，各测点的烟气流速可用下式计算：式中： Vs烟气流速，m/s；Hd烟气动压，mmH2O；烟气重度，kgm3；g重力加速度，9.81m/s2；R烟气气体常数，295.9J/(kgK)；Ts烟气绝对温度，K；P烟气绝对压力，Pa。如果压力单位用Pa表示时，各测点的烟气流速可用下式计算：式中： Kp皮托管校正系数；Pd烟气动压，Pa；ts烟气测点温度，。如果压力单位以mmHg柱表示时，各测点的烟气流速可用下式计算：式中：Hd烟气动压，mmHg。2.3.2烟道断面烟气平均流速的计算：烟道断面上各采样点烟气平均流速计算式如下：式中： 烟气平均流速，ms；v1、v2、vn断面上各测点烟气流速，ms；n测点数。烟气流量的计算：测量状态下烟气流量按下式计算：Qs=3600 *S式中： Qs烟气流量，m3/h；2.4开路式烟尘浓度仪：开路式烟尘浓度仪由投光器、光接收器、反射器、清理装置和控制装置构成。为了方便维护还配备了自动准直接功能、自动校准功能和透镜防结露功能2.5 复合型浓度仪：可在一台分析装置中同时测量多种成分气体，而且使用的是同类型的采样系统，因此还具有维护方便的有点。另外，如果配置的是相同测量原理的分析仪或检测仪，则具有维修部件可通用、容易发现故障原因。省电、占用空间小、节约能源等优点。三、固定污染源监测仪器的发展趋势固定污染源测仪器多是中小型企业生产，产品基本集中在中低档的环境监测仪器，远不能适应我国环境监测工作发展的需要。主要表现为： 技术档次低，低水平、重复生产严重，规模效益差； 产品质量不高，性能不稳定，一致性较差，使用寿命短，故障率高； 研究开发能力较低，在线监测仪器的系统配套生产能力较低，不能适应市场的需要。 未来环境监测仪器设备生产企业将有两个发展方向：一是，大型的具有国际竞争能力的综合性企业;另一种是一批极其专业化的中小型企业，它们主要擅长某类技术或精于某种产品或服务，其特点是规模小，人员专、富于经验。总的的来说环境监测及监测仪器发展趋势归纳为五点： 1、以目前人工采样和实验室分析为主，向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展； 2、由劳动密集型向技术密集型方向发展； 3、由较窄领域监测向全方位领域监测的方向发展； 4、由单纯的地面环境监测向与遥感环境监测相结合的方向发展； 5、环境监测仪器将向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化的方面发展；结语随着大气环境的改善和环保工作的推进，在增加监测项目、新开发测量技术和仪器，充实监测值精度的维护管理体系等软硬件方面都确立了烟气排放连续监测作为环境监测技术的重要地位。对固定污染源的监测仪器的研究和改进是保护环境的必然要求，确保烟气排放监测数据的更可靠性，以达到烟道气的排放标准。而且我们的监测仪器必然是向自动化、高质量、多功能、集成化、系统化、智能化和网络化为主、技术密集型、全方位领域方向发展。对我们的环保事业将是一大进步。 参考文献 1 李虎.环境自动连续监测技术.化学工业出版社 2 中国环境保护产业协会环境监测仪器专业委员会. 期刊中国环保产业.中国环境保护产业协会环境监测仪器专业委员会,北京,10