固定污染源采樣點的位置和數目
固定污染源采樣點采樣點的位置和數目設置，主要取決于煙道的走向、形狀、截面積大小等，國家標準GB/T16157—1996《固定污染源排氣中顆粒物的測定與氣態污染物采樣方法》規定了固定污染源中顆粒物的采樣、測定、計算方法和固定污染源中氣態污染物的采樣方法。
①顆粒物：顆粒物是指燃料燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質；
②氣態污染物：氣態污染物是指以氣體狀態分散在排放氣體中的各種污染物；
③標準狀態下的干排氣：標準狀態下的干排氣是指在溫度為273K、壓力為101300 Pa條件下不含水分的排氣。
(2)采樣位置
采樣位置應優先選擇在垂直管段，應避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于6倍直徑，和距上述部件上游方向不小于3倍直徑處。對于矩形橫截面，可用當量直徑確定采樣位置。當量直徑根據下式計算：
式中： L——煙道矩形橫截面長度；
W——煙道矩形橫截面寬度。
(3)采樣斷面上采樣點的確定
煙道內同一斷面上各點的氣流速度和煙塵濃度分布通常是不均勻的，因此，要獲取具有代表性的樣品，必須按照一定原則進行多點采樣。采樣點的位置和數目主要根據煙道斷面的形狀、尺寸大小和流速分布情況確定。
①圓形煙道：首先將煙道的采樣斷面分成適當數量的等面積同心圓環，然后在選定的采樣斷面上設兩個相互垂直的直徑線，各采樣點設在各環等面積中心線與呈垂直相交的兩條直徑線的交點上，其中一條直線應在預期濃度變化最大的平面內。采樣孔應設在包括各采樣點在內的互相垂直的直徑線上。如圖6-25所示。
不同直徑圓形煙道的等面積環數、采樣點數及采樣點距煙道內壁的距離見表6-8和表6-9。原則上采樣點數目不超過20個。 如果采樣斷面上流速分布比較均勻，可設一個采樣孔，采樣點數減半。當煙道斷面直徑小于0.3m， 且流速均勻時，可取斷面中心作為采樣點；
②矩形(或方形)煙道：將煙道斷面分成一定數目的等面積矩形小塊，各小塊中心即為采樣點位置，小矩形的數目可根據煙道斷面的面積，按照表6-10所列數據確定。每個斷面上的采樣點數目原則上不超過20個。當煙道斷面面積為0.1m2，流速分布比較均勻，可取斷面中心為采樣點。矩形(或方形)煙道的采樣孔應設在包括各采樣點在內的延長線上。見圖6-27、圖6-28所示。
③拱形煙道：這種煙道的上部為半圓形，下部為矩形，故可分別按圓形和矩形煙道的布點方法確定采樣點的位置及數目，見圖6-29。
在滿足測壓管和采樣管可以達到各采樣點位置的情況下，要盡可能少開采樣孔。采樣孔的直徑為50～70mm。當采集有毒或高溫煙氣，且采樣點處煙氣呈正壓時，采樣孔應設置防噴裝置；當采樣點處煙氣呈負壓時，應保證采樣孔密封。
基本參數測定
煙氣的體積、溫度和壓力是煙氣的基本狀態常數，也是計算煙氣流速、煙塵及有害物質濃度的依據。其中，煙氣體積由采樣流量和采樣時間的乘積求得，而采樣流量由采樣點煙道斷面積乘以煙氣流速得到，流速又由煙氣壓力和溫度計算求出。
(1)溫度
測量儀器主要是玻璃水銀溫度計和熱電溫度計。
①玻璃水銀溫度計適用于直徑小、溫度不高的煙道。測量時，溫度計放入煙道中心部位，待讀數穩定不變時，開始讀數。切不可將溫度計抽出煙道外讀數，以免產生誤差。
②熱電溫度計適用于直徑大、溫度高的煙道。熱電溫度計如圖6-30所示，測溫原理是將兩根不同的金屬線連成閉合回路，當兩接點（冷端接點和熱端焊接點）處于不同溫度環境時，便產生熱電勢。兩接點溫差越大，熱電勢越大。熱電偶冷端接點溫度保持恒定，稱為自由端，熱端焊接點稱為測量端或工作端，其電勢差由毫伏計測出以溫度值表示。
使用熱電溫度計時，首先將兩個接頭分別接到測溫毫伏計的“＋”、“－”兩個接線柱上，打開短路鎖，將熱電偶頭部擦拭干凈，插到煙道中心部位，待指針讀數穩定時再讀數。如果使用帶有冷端自動補償的數顯溫度計，其讀數即為實際煙氣溫度。如沒有自動溫度補償裝置，測前將毫伏計指針調至零刻度，測得的煙氣溫度再加上環境溫度，才是煙氣的實際溫度。
根據需測溫度的高低，選用不同材料的熱電偶。測量800℃以下的煙氣用鎳鉻-康銅熱電偶；測量1300℃以下煙氣用鎳鉻-鎳鋁熱電偶；測量1600℃以下的煙氣用鉑-鉑銠熱電偶。
(2)壓力
煙氣的壓力分靜壓(Ps)、動壓(Pv)和全壓(Pt)。靜壓是單位體積氣體所具有的勢能，動壓是單位體積氣體具有的動能，全壓是氣體在管道中流動具有的總能量，即靜壓和動壓之和。煙氣壓力測量裝置包括皮托管和壓力計。
①皮托管：常用皮托管分標準皮托管和S形皮托管兩種。
標準皮托管如圖6-31所示：它是一根彎成90°的雙層金屬同心圓管，其開口端與內管相通，用來測量全壓；外管的管口封閉，外管的測壓小孔開在外管壁面四周（靠近管頭處），用來測量靜壓。標準皮托管具有較高的精度，其校正系數近似等于1，不需校正。但標準皮托管的測孔很小，如果煙氣中煙塵濃度大，易被堵塞，因此只適用于在較清潔的煙道內使用，或用來校準其他類型的皮托管和流量測量裝置。
S形皮托管如圖6-32所示：它由兩根相同的金屬臂并聯組成，測量端為兩個大小相等、方向相反的開口。測量煙氣壓力時，一個開口面向氣流，測定氣流的全壓；另一個開口背向氣流，測定氣流的靜壓。由于氣體繞流的影響，測得的靜壓比氣流實際靜壓值小，因此，在使用前必須用標準皮托管進行校正。S形皮托管開口較大，減少了被塵粒堵塞的可能性，適用于測煙塵含量較高的煙氣。
②壓力計：常用的壓力計有U形壓力計和斜臂式微壓計。
U形壓力計是一個內裝工作液體的U形玻璃管（如圖6-33所示），通常根據被測壓力的大小分別選用水、乙醇或汞作為工作液體，壓力計與皮托管相連，測得壓力(P)用下式計算：
P=ρ•g•h
式中： ρ——工作液體的密度，kg／m3；
g——重力加速度，m／s2；
h——兩液面高度差，m。
上式壓力的單位為Pa，但在實際工作中，常用毫米液柱表示壓力。
斜臂式微壓計構造如圖6-34所示。斜管將讀數放大，便于微小壓差的測量。測壓時，將微壓計容器開口與測壓系統中壓力較高的一端相連，斜管與壓力較低的一端相連，作用在兩個液面上的壓力差使液柱沿斜管上升，測得壓力(P)按下式計算：
式中： L——斜管內液柱長度，m；
α——斜臂與水平面夾角，度；
f——斜管截面積，mm2；
F——容器截面積，mm2；
ρ——工作液密度，kg／m3。
③測定方法：先按規定調試儀器，然后將皮托管與壓力計連接，把測壓管的測壓口放置在煙道內測點上，并對準氣流方向，從U形壓力計上讀出液面差，或從斜管微壓計上讀出斜管液柱長度，按相應公式計算測得壓力。圖6-35為標準皮托管與U形壓力計測量煙氣壓力的連接方法。圖6-36為標準皮托管和S形皮托管與斜管微壓計測量煙氣壓力連接方法。
(3)流速和流量的計算
①各測點煙氣流速的計算
測出煙氣的溫度、壓力等參數后，根據流體力學基本原理的推導，得出各測點的煙氣流速計算式如下。
在煙塵測試中，如果壓力單位用mmH2O柱表示時，各測點的煙氣流速可用下式計算：
式中： Vs——煙氣流速，m/s；
Hd——煙氣動壓，mmH2O；
γ——煙氣重度，kg／m3；
g——重力加速度，9.81m/s2；
R——煙氣氣體常數，295.9J/(kg•K)；
Ts——煙氣絕對溫度，K；
P——煙氣絕對壓力，Pa。
如果壓力單位用Pa表示時，各測點的煙氣流速可用下式計算：
式中： Kp——皮托管校正系數；
Pd——煙氣動壓，Pa；
ts——煙氣測點溫度，℃。
如果壓力單位以mmHg柱表示時，各測點的煙氣流速可用下式計算：
式中：Hd——煙氣動壓，mmHg。
②煙道斷面煙氣平均流速的計算：
煙道斷面上各采樣點煙氣平均流速計算式如下：
式中： ——煙氣平均流速，m／s；
v1、v2、…、vn——斷面上各測點煙氣流速，m／s；
n——測點數。
③煙氣流量的計算：
測量狀態下煙氣流量按下式計算：
Qs=3600 *S
式中： Qs——煙氣流量，m3/h；
S——測點煙道橫截面積，m2。
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