生态修复技术专业课件：4-3-1 烟气基本状态参数的测定

生态环境修复技术环境监测与质量管理主讲人：王丹君任务4-3-1固定污染源有组织废气现场监测与采样——烟气基本状态参数的测定污染源废气状态参数的测定烟气基本状态参数的测定烟气的温度、压力、流速和含湿量是烟气的基本状态参数，也是计算烟尘及烟气中有害物质浓度的依据。通过采样流量和采样时间的乘积可以求得烟气采样体积，而烟气流量可由测点烟道断面面积乘以烟气流速得到，流速由烟气温度和压力计算求得。采样流量要点：1、空气质量监测：参比状态（298K、101.325KPa）；2、固定污染源监测：标准状态（273K、101.325KPa）；3、流速m/s×烟道面积m2=流量m3/s；4、工况下的湿排气流量→标况下的干气流量；5、标况下的干气流量m3/s×3600s/h×浓度mg/m3×10-6=排放速率kg/h；6、过剩空气系数（实际/理论，氧气太多→减少热值，有用清洁空气稀释的嫌疑）→标况过剩空气系数烟气温度的测定烟气基本状态参数的测定方法1：长杆水银温度计（对于直径小、温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计。测量时，应将温度计球部放在靠近烟道中心位置，读数时不要将温度计抽出烟道外）。方法2：热电偶温度计法（对于直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计测量）热电偶温度计法原理：将两根不同的金属导线连成一闭路，当两接点处于不同温度环境中时，便可产生热电势，从与热电偶温度计配套的工作曲线上得知烟温。热电偶温度计法仪器：热电偶温度计。t0t_+铜线康铜线热电偶温度计法原理图烟气基本状态参数的测定热电偶温度计法工作原理视频烟气基本状态参数的测定烟气静压（Ps）：

在单位体积内，由废气本身的重量而产生的压力。单位体积气体所具有的势能,表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力.单位：mmHg、mmH2O、Pa;当测定点处于正压管段时，烟气静压为正值；反之，在负压管段为负值。烟气压力的测定烟气动压（Hd）：是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力，故又称为速度压。单位：mmHg、mmH2O、Pa因其为速度压，故动压永远为正值。烟气全压（H）：

废气静压与动压之和,全压是气体在管道中流动具有的总能量。mmHg、mmH2O、Pa。全压用来衡量排烟系统的阻力，是锅炉行业的一项经济指标正压：管道内压力大于大气压的状态，称之为正压状态，反之，为负压状态。烟气全压=烟气动压（恒为正）+烟气静压（有正有负）烟气绝对压力=大气压力+烟气静压压力的几个概念烟气基本状态参数的测定按标准尺寸加工的皮托管，其校正系数近似等于1。标准皮托管测孔很小，当烟道内尘粒浓度较大时，容易被堵塞。因此，只适用于较清洁的管道中使用。标准皮托管烟气压力的测定工具——测压管使用前必须用标准皮托管进行校正，求出它的校正系数。当流速在5-30m/s时，其速度校正系数平均值为0.84。S皮托管因开口较大，不易被尘粒堵塞，可广泛应用于污染源采样。S形皮托管

皮托管

烟气基本状态参数的测定烟气压力的测定工具——测压管标准皮托管1.全压测孔；2.静压测孔；3.静压管接口；4.全压管；5.全压管接口连接嘴测口处切头烟气基本状态参数的测定烟气压力的测定工具——测压计

U型压力计测量：

烟气压力在150mm水柱以上

倾斜微压计测量：

烟气压力在150mm水柱以下烟气基本状态参数的测定作为水体受粪便污染的指标。使用倾斜微压计测定烟气压力测定烟气全压、静压和动压时，标准皮托管、S皮托管与倾斜微压计之间应正确连接。特别要注意微压计与皮托管连接方法，总的原则是要保证斜臂一端压力小。

全压测口静压压测口气流烟气动压测试示意图烟气基本状态参数的测定作为水体受粪便污染的指标。皮托管与倾斜微压计裂解测压方法示意图烟气基本状态参数的测定烟气含湿量的测定含湿量的表示方法：GSW：1kg干烟气中存在的水蒸气重量，g/kg·干烟气；XSW：湿烟气中水蒸气占的体积百分数，%。方法主要仪器计算重量法U型吸湿管冷凝法冷凝管干湿球法干、湿球温度计含湿量的测定和计算方法烟气基本状态参数的测定重量法测定烟气含湿量从烟道采样点抽取一定体积的烟气，使之通过装有吸收剂的吸收管，则烟气中的水蒸气被吸收剂吸收，吸收管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量。重量法测定烟气含湿量装置示意图烟气基本状态参数的测定冷凝法测定烟气含湿量抽取一定体积的烟气，使其通过冷凝器，根据获得的冷凝水量和从冷凝器排出烟气中的饱和水蒸气量计算烟气的含湿量。该方法测定装置是将重量法测定装置中的吸湿管换成专制的冷凝器，其他部分相同。干湿球法测定烟气含湿量测试原理：使烟气以一定的速度流过干、湿球温度计，根据干、湿球温度计读数和有关压力来确定水汽的体积分数。计算公式：式中：Pbv——温度为tb时的饱和水蒸气压力，mmHg；tc——干球温度，℃；

tb——湿球温度，℃；

Pb——通过湿球表面的烟气压力，mmHg；

Ps——烟道烟气静压，mmHg；c——系数，等于0.00066。烟气流速的计算烟气基本状态参数的测定烟气的流速和动压的平方根成正比烟气流速的计算烟气基本状态参数的测定式中：

Qs——烟气流量，m3/h；Vs——烟气流速，m/s；

S——测定断面面积，m2。标准状态下干烟气流量按下式计算：式中：

Qnd——标准状态下烟气流量，m3/h；

ps——烟气静压，Pa；

pa——大气压力，Pa；

xw——烟气含湿量体积分数，%。烟气流速流量计算案例用Kp=0.84的S皮托管测得某电厂烟道（断面直径d=3m）六个测点的动压为136Pa、127Pa、105Pa、143Pa、132Pa、138Pa，静压为–3.24kPa，烟温为126℃，大气压为101.7kPa，含湿量为4.6%，试求该厂烟囱排出标准状况下干烟气的流量是多少？（假设干排气成分与空气相似，排气露点温度在35-55℃之间，排气的绝对压力在97-103KPa之间。）解：1、求出烟道气的平均流速：=0.076Kp

）÷6=11.6（m/s）烟气流速流量计算案例用Kp=0.84的S皮托管测得某电厂烟道（断面直径d=3m）六个测点的动压为136Pa、127Pa、105Pa、143Pa、132Pa、138Pa，静压为–3.24kPa，烟温为126℃，大气压为101.7kPa，含湿量为4.6%，试求该厂烟囱排出标准状况下干烟气的流量是多少？（假设干排气成分与空气相似，排气露点温度在35-55℃之间，排气的绝对压力在97-103KPa之间。）

解：2、求出湿烟气流量：3、求出标准状况下干烟气的流量：Qsnd=Qs（1—Xsw）

=295034.4×（1-4.6%）×=187123（m3/h）

Qs=Vs×F×3600=11.6×3.14×（3/2）2×3600

=295034.4（m3/h）—烟气基本状态参数的测定作为水体受粪便污染的指标。污染源废气状态参数小结参数符号单位测试方法烟温TS℃热电偶温度计含湿量GSWXSWg/kg·干烟气%冷凝法、重量法、干湿球法压力Ps