烟道气监测.ppt

废气现场监测技术
固定污染源监测
污染源
流动污染源
固定污染源
烟道、烟囱、排气筒等排放场所。
它们排放的气体中既包括固态的烟尘和粉末，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。
固定污染源监测的目的：
监督性监测气体在管道中流动具有的总能量，
为动压和静压之和。
多为负
恒为正
可能为正，可能为负
测压装置
皮托管：标准皮托管，S形皮托管
压力计：U形压力计，斜臂式微压计
图1-4 静压及动压的测定装置
流速和流量的计算
各测点烟气流速的计算
压力单位用mmH2O柱表示时
压力单位用Pa表示时
压力单位用mmHg表示时
烟道断面烟气平均流速的计算
烟气流量的计算
Qs=3600 ·F
含湿量的测定
烟气含湿量一般以烟气中水蒸气的体积百分含量表示。
测量方法
重量法
冷凝法
干湿球温度计法
干湿球温度计是由两支完全相同的温度计组成，其中一支温度计的球（温包）用一浸入水的棉织物包住，使它经常处于润湿状态，称为湿球温度计；另一支为干球温度计。当烟气以一定的流速通过干湿球温度计时，由于湿球表面水分的蒸发，使湿球温度计读数下降，产生干湿球温度差。根据干湿球温度计读数及有关压力计算烟气含湿量。
烟气中的含湿量按下式计算：
烟道气中污染物的测定
烟尘浓度的测定
测定原理：抽取一定体积的含尘烟气，使之通过一个已知质量滤尘装置，烟气中的烟尘被阻留在滤尘装置的滤料上，称量滤尘装置的质量，根据滤尘装置采样前后的质量差，求出单位体积烟气中的含尘量。
注意事项：烟道内粉尘浓度的分布是不均匀的，为了测出具有代表性的含尘浓度，监测时必须注意：多点采样求平均值确定烟尘浓度；采样必须采用等速采样法。
等速采样法：控制烟气进入采样嘴的速度(vn)与采样点烟气流速(vs)相等时进行采样，这种方法称为等速采样法。等速采样法可以避免vn大于或小于vs时产生的测定误差。
预测流速法
平行采样法
等速管法(或压力平衡法)
这种方法是在采样前测出烟道断面上各测点的流速，然后根据各测点气流速度及采样嘴进口直径，计算出各点的采样流量，采用流量计控制流量进行采样。
该方法是将S形皮托管、测温装置和采样管固定在一起插入采样点处，将测量的烟气温度、压力等有关参数输入计算机，计算出等速采样的流量。平行采样法适用于烟气工况不太稳定的情况，采样时可根据温度、压力变化情况，随时调节采样流量，维持等速采样，减小由于烟气流速改变带来的采样误差。
这种方法用特制的压力平衡型等速采样管进行采样，采样管分为动压平衡型等速采样管和静压平衡型等速采样管。
移动采样和定点采样：
移动采样：为测定烟道断面上烟气中烟尘的平均浓度，用同一个尘粒捕集器在已确定的各采样点上移动采样，在各点的采样时间相同，这是目前普遍采用的方法。
定点采样：为了解烟道内烟尘的分布状况和确定烟尘的平均浓度，分别在断面上每个采样点采样，即每个采样点采集一个样品。
移动采样时烟尘浓度计算
定点采样时烟尘浓度计算
烟气组分的测定
烟气组分
主要气体组分
(N2、O2、CO2、水蒸气)
有害气体组分
(CO、NOx、SO2、H2S等)
由于气态、蒸气态分子在烟道内分布均匀，采样不需要多点采样，烟道内任何一点的气样都具有代表性。采样时可取靠近烟道中心的一点作为采样点。
烟气中二氧化硫、氮氧化物测定
定电位电解法传感器主要由电解槽、电解液和电极组成，传感器的工作过程为：被测气体由进气口通过渗透膜扩散到敏感电极表面，在敏感电极、电解液、对电极之间进行氧化反应，参比电极在传感器中不暴露在被分析气体之中，用以为电解液中的工作电极提供恒定的电化学点位。被测气体通过渗透膜进入电解槽，传感器电解液中扩散吸收的二氧化硫、氮氧化物发生氧化反应。
原理
反应方程式
烟尘、烟气浓度折算
过量空气系数：
燃料燃烧时，实际空气供给量与理论空气需要量的比值。用“a”表示：
过量空气系数在生产的影响
空气系数a对窑炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数a偏小，炉膛中空气供应不足，燃烧不良，将使窑炉的机械不完全燃烧热损失和化学反应不完全热损失增大，会降低窑炉的热效率。空气系数a过大，会使窑炉排出的烟气量增多，将使窑炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低窑炉的热效率。因此空气系数a选择是否合理，取决于窑炉规格、燃烧种类、燃烧方式等因素，空气系数a选择合理，会使能量损失减少，获取较高的窑炉热效率，并使窑炉安全运行。
烟气浓度、烟尘折算公式：
C——折算后烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,mg/m3
C’——折算前烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,mg/m3
a’——实际过剩空气系数
a——标准