第二章烟气参数的测定参考资料

1、肂 KPS = KPN2.仪器羇标准型皮托管。标准型皮托管的构造如图5-2-7所示。它是一个弯成 90的双层同心圆管，前端呈半圆形，正前方有一开孔，与内管相通，用来测定全压。在距前端6倍直径出外管壁上开有一圈孔径为 1mm的小孔，通至后端的侧出口，用于测定排气静压。蒂按照上述尺寸制作的皮托管其修正系数为1.99 - 0.01，如果未经标定，使用时可取修正系数Kp为0.99。蚁标准型皮托管的侧孔很小当烟道内颗粒物浓度大时，易被堵塞。它是用于测量较清洁 的排气。肁S型皮托管。S型皮托管的结构见图 5-2-8.它是由两根相同的金属管并联组成。测量端有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的压

2、力为全压，背向气流的开口测得的压力小于静压。按照图5-2-8设计要求制作的 S型皮托管，其修正系数Kp为0.84 -0.01。 制作尺寸与上述要求有差别S型皮托管的修正系数需进行校正。其正，反方向的修正系数相差应不大于0.01。S型皮托管的测压孔开口较大，不易被颗粒物堵塞额，且便于在厚壁烟 道中使用。薂S型皮托管在使用前用标准皮托管在风洞中进行校正。S型皮托管的速度校正系数按下式计算：蕿式中：KPS、KPN 分别为标准皮托管和 S型皮托管的速度校正系数；蒅PdN、Pds分别为标准皮托管和S型皮托管测得的动压值，Pa。薂U形压力计。U形压力计用于测定排气的全压和静压，其最小分度值应不大于 10P

3、a。压力计由U形玻璃管制成，内装测压也挺i，常用测压液体有水，乙醇和汞，视被测压力范围选用。压力P按下式计算：芀式中：P压力，Pa；肀P= Lsin勺I S2丿K= si na +S1|PIS2丿薈h-液柱差， mm ;蚂p-液体密度，g/cm3；虿在实际工作中，常用 mmHzO表示压力，这样压力 P= p *h蚈U形压力计的误差较大，不适宜测量微小压力。芆斜管微压计，斜管微压计用于测定排气的动压，测量范围02000Pa,其精确度应不低于2%,最小分度值应不大于 2Pa。螂斜管微压计，构造见示意图5-2-9. 端为截面积较大的容器，另一端为可调角度的玻璃管，管上刻度表示压力的读数。测压时，将微

4、压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统中压力较低的一端相连，作用于两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力P按下式计算：肅式中：P压力，Pa;膆L 斜管斜管内液柱长度，mm;蒁a斜管与水平面夹角；袈S1-斜管截面积， mm2;肇S2-容器截面积，mm2;芆P -测压液体密度，g/cm3，常用密度为0.81的乙醇；袂过去工厂生产的斜管微压计，刻度都以mmH2O作单位，修正系数K通常为0.1、0.2、0.3、0.6等几档。薀大气压力计。最小分度值应不大于0.1kPa。芅3.测定方法芃（1 ）准备工作肇将微压计调整至水平位置。蚆检查微压计液注中有无气泡。莅检查微压计是否漏气。向微压

5、计的正压端（或负压端）入口吹气（或吸气），迅速封闭该入口，如微压计的液柱位置不变，则表明该通路不漏气。莀检查皮托管是否漏气。螀用橡皮管将全压管的出口与微压计的正压端连接，静压管的出口与微压计的负压端连 接。由全压管测孔吹气后，迅速堵严该测孔，如微压计的液柱位置不变，则表明全压管不落至某一位置，如页面不继续跌落，则表明静压管不漏气。蒅蒅（2 ）测量气流的动压（图 5-2-10）螁将微压计的液面调整到零点。芈在皮托管上标出各测点应插入采样孔的位置。蒈将皮托管插入采样孔。使用S型皮托管时，应使开孔平面垂直于测量断面插入。如断面上无涡流，微压计读书应在零点左右。使用皮托管时，在插入烟道前，切断皮托管和

6、微压计的通路，以避免微压计中的酒精被吸入到连接管中，使压力测量产生错误。薅在各测点上，使皮托管得全压测孔正对着气流方向，其偏差不得超过10 0,测出各点的动压，分别记录在表中。重复测定一次，取平均值。膂测定完毕后，检查微压计的液面是否回到原点。芇蚅（3 ）测量排气的静压（图 5-2-10）薃将皮托管插入烟道近中心处的一个测点。莇使用S型皮托管测量时只用其一路测压管。其出口端用胶管与 U型压力计一端相连,将S型皮托管插入到烟道近中心，使其测量端开口平面平行于气流方向，所测得的压力即 为静压。（A）本方法与GB/T-1996等效。羅使用标准型皮托管时，用胶管将其静压管出口端与U型压力计一端相连，将

7、皮托管伸入烟道近中心处，使其全压测孔正对气流方向，所测得的压力即为静压。螅（4）测量大气压力蝿使用大气压力计直接测出。聿也可以根据当地气象站给出的数值，加或减因测点与气象站标高不同所需的修正值，即标高每增加 10m，大气压力约减小 110Pa。螄螅4.说明膀在管道中流动的气体同时受到两种压力的作用，即静压和动压。薇静压是单位体积气体所具有的势能，他表现为气体在各个方向上作用于管壁的压力，管道内气体的压力比大气压力大时，静压为正，反之，静压为负。螇动压是单位体积气体所具有的动能，是气体流动的压力，由于动压仅作用于气体流动的方向，动压恒为正值。袅静压和动压的代数和称为全压，是气体在管道中流动时具有

8、的总能量，全压和静压一样为相对压力，有正负之分。薁通常在风机前吸入式管道中，静压为负，动压为正，全压可能为负，也可能为正。在风机后的压入式管道中，静压和动压都为正，全压也为正。在烟道系统中，风机后大都串连烟气温度较高的烟囱，在热压作用下烟气也产生较大的能量。在这种情况下，风机后至烟囱某一断面之间的烟道，静压也多为负值，全压可能为负，也可能为正。艿薆四、流速（A）羂1.2.螇原理莅由于气体流速与气体动压的平方根成正比，可根据测得的动压计算气体的流速。(273 ts) Pd Ms(Ba Ps)3555 C之间，排气的绝对压力在肄3.4.莃仪器葿皮托管。莈斜管压力计或流速测疋仪。膄5.6.蒀测定方法

9、賺按本篇第一章一、采样位置与采样点的规定，在选定的测量位置和各测量点上，用皮托 管和斜管微压计或皮托管和流速测定仪测定各点动压，重复测定一次取平均值。腿7.8.芄计算袁测点气流速度Vs按下式计算:祎当干排气成分与空气近似，排气露点温度在97103kPa之间时，Vs可按下式计算：莄Vs 二 0.076KP、2736、Pd芁对于接近常温、常压条件下(t=20 C, Ba+Ps=101325Pa),通风管道德空气流速 Va按下 式计算：莀 Va =1.29Kp、Pd蚄式中：Vs湿排气的气体流速，m/s;莄Va常温常压下通风管道的空气流速，m/s;蚂Ba 大气压力，Pa;= 128.9KP_ 送 Vs

10、i 膀 Vs =-n273 ts=128.9KPV Ms( Ba + Ps)螈Kp皮托管修正系数;蚇Pd排气动压，Pa;蒄Ps排气静压，Pa;蝿P s湿排气的密度， kg/m3;薀Ms-湿排气气体的分子量，kg/kmol ;蒆Ts排气温度，C。薄平均流速的计算：烟道某一断面的平均速度Vs可根据断面上各测点测出的流速Vsi,由下式计算：羈式中：Pdi -某一测点的动压，Pa;芅n-测点的数目。蚃当干排气成分与空气相近，排气露点温度为3555 C之间。排气绝对压力在97103kPa之间时，某一断面的平均气流速度Vs按下式计算：n _薁Vs =0.076Kp 273 ts -n蚀对于接近常温、常压条

11、件下(t=20 C, Ba+Ps=101325Pa),通风管道中某一断面的平均空气流速Va按下式计算：n _二-.Pdi芈 Va =1.29KP -n9.10螃说明莆式中：人一一测量状态下烟道内湿排气的密度,kg/m3;羂计算排气流速中排气密度和气体分子量的计算方法如下：(1)(2)膈排气密度的计算肇排气密度和其分子量、气温、压力的关系由下式计算：Ms( Ba + Ps )汀s :8312 273 ts莃式中：；-s 湿排气的密度，kg/m3；袀 Ms -排气气体的分子量，kg/kmol ；祎 Ba 大气压力，Pa;羃 Ps 排气的静压，Pa;薀ts 排气的温度，C；芇标准状态下湿排气的密度按

12、下式计算：薅：?n MsMO2XO2 MCOXCO MCO2XCO2 MN 2 XN 2 1 一 Xsw i 亠 MH 2OXsw22.422.4羃式中：n -标准状态下湿排气的密度，kg/m3;羀Ms-湿排气气体的分子量，kg/kmol ;聿MO2、MCO、MCO2、MN2、MH2O-排气中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮气和水的分子量，kg/kmol ;蚇XO2、XCO、XCO2、XN2排气中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮气的体积百分数，%;肃Xsw-排气中水分含量的体积百分数，%。莁测量状态下烟道内湿排气的密度可按下式计算：蒇膃Ps-排气的静压，Pa。螂(3)(4)腿排气气体分子量的计算膅排气气体

13、分子量的计算节已知各成分气体的体积百分数Xi和其分子量Mi，排气气体的分子量按下式计算:膃 Ms =、XM i蚇式中：Ms-排气气体的分子量，kg/kmol ；膈Xi 某一成分气体的体积百分数，% ；莂Mi-某一成分气体的分子量，kg/kmol。芀干排气气体分子量的计算荿干排气气体的分子量 M sd按下式计算：羇 Msd = XO2MO2 亠 XCOMCO 亠 XCO2MCO2 亠 XN2MN2蒂湿气气体分子量的计算蚁湿排气气体分子量 M s按下式计算肁 Ms = X02M02 XCOMCO XCO2MCO2 XN 2 MN2 1 Xsw i 亠 XSWMH 2O螆薂五、流量蕿1.原理蒅由测定

14、断面的湿排气平均流速和测定断面面积，得到工况下的湿排气流量；由工况下的 湿排气流量和大气压力、排气静压、排气温度、排气中水分含量体积百分数得到标准状态下 干排气流量。肂(A)本方法与 GB/T 16157-1996等效薂蒃2.仪器芀温度计。薈皮托管。蚂斜管微压计或流速测定仪。虿U型压力计。蚈大气压力计。芆排气中水分含量测定装置。螂肀3.测定方法蒀按本章温度，含湿量，压力，流速的测定方法测定排气的温度、水分含量体积百分数、 压力、气流流速和大气压力。肅膆4.计算蒁工况下的湿排气流量 Qs按下式计算：袈 Qs = 3600 FVs肇式中：Qs 工况下湿气流量，m3/h；芆F测定断面面积，m2；袂V

15、s 测定断面的湿排气平均流速，m/s;薀标准状态下干排气流量 Qsn按下式计算:袇 Qsn = QsBa Ps273101325 273 ts芅式中：Qsn 标准状态下干排气流量，m3/h；芃Ba -大气压力，Pa;肇Ps 排气静压，Pa;蚆ts 排气温度，C；莅Xsw 排气中水分含量体积百分数，%。莀常温常压条件下，通风管道中的空气流量按下式计算:螀 Qa = 3600 F Va蒅式中：Qa 通风管道中的空气流量，m3/h。螁六、烟气成分芈烟气成分分析主要是测定烟气中02、CO、CO2。目前，烟气含氧量分析有电化学法,如定点为电解法，氧化锆法；物理分析法，如磁性测氧法；一氧化碳分析有非分散红

16、外吸收 法，定电位电解法等；二氧化碳分析有非分散红外吸收法。奥式气体分析器法能同时测定氧化碳、氧含量和高浓度的一氧化碳。（一）（二）蒈非分散红外吸收法与定电位电解法测定一氧化碳薅非分散红外吸收法测定 CO见本篇第四章一（一）非分散红外吸收法。膂定电位电解法测定 CO见本篇第四章（二）顶电位电解法。（三）（四）罿奥式气体分析器法测定氧、一氧化碳、二氧化碳（A）芇奥式气体分析器法测定 O2、CO、CO2见本篇第四章十一（三）奥式气体分析器法。（五）（六）蚅电化学法测定氧（B）1.2.莇原理羅被测气体中的氧气，通过传感器半透膜充分扩散进入铅镍合金一一空气电池中。经电化 学反应产生电能，其电流大小遵循

17、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。图5-2-11为氧传感器工作原理示意图。传感器工作时的化学反应如下：螅阴极：O2 2 H 2O 4. 40H -蝿阳极：2Pb 40H 一）2Pb0 2H2O 4e聿总反应：2Pb 02 2Pb0螄测定范围：0 25%，精密度：0.1%。螅3.4.膀仪器薇由气泵、流量控制装置、控制电路及显示屏组成。螇采样管及样气预处理器。袅技术指标：参见本篇第四章二（三）定电位电解法测定一氧化氮测试仪的技术指标。薁5.5.艿测试薆按仪器使用说明书的要求连接气路，并对气系统进行漏气检查，开启仪器气泵，当_以下无正文_仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Nur f u r den pers?nlichen f u r Stud