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(共23张PPT)
任务4.2 工业废气常规污染物的测定
——颗粒物（烟尘）浓度测定（方法原理介绍）
项目四 固定污染源监测
学习目标
掌握颗粒物浓度的测定原理、采样系统、采样原则、采样类型、维持等速采样的方法。
知识目标
技能目标
能熟练规范操作烟尘烟气自动测试仪进行颗粒物样品的采集，规范进行实际样品的分析测试和浓度计算。
学习一线监测人员不畏艰辛、爱岗敬业、积极投身环保的精神，能在实际工作中按照标准规范要求准确测定颗粒物浓度。
素质目标
目录/Contents
01
02
03
测定原理及方法依据
颗粒物采样系统
采样原则及类型
01
测定原理及方法依据
颗粒物测定原理
测定原理（重量法）
按等速采样原则从烟道中抽取一定体积的含颗粒物烟气，通过已知重量的滤筒或滤膜，烟气中的尘粒被捕集，根据滤筒或滤膜在采样前后的重量差和采气体积，计算出排气中颗粒物排放浓度。
1996
2007
2017
2018
《固定源废气监测技术规范》(HJ/T397-2007)
《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996）修改单
固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T16157-1996)
固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法
（ HJ 836-2017 ）
颗粒物测定方法依据
2018年3月1日实施
1996年3月6日实施
2008年3月1日实施
2018年1月8日实施
颗粒物测定方法依据-方法选用
《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996）修改单
为进一步完善国家环境监测分析方法标准，我部决定修改国家环境监测分析方法标准《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996 )。修改内容如下：
增加“1.3在测定固定污染源排气中颗粒物浓度时，浓度小于等于20 mg/m3时，适用HJ836 (《固定污染源废气﹒低浓度颗粒物的测定重量法》)；浓度大于20 mg/m3且不超过50 mg/m3时，本标准与HJ 836同时适用。采用本标准测定浓度小于等于20 mg/m3时，测定结果表述为<20 mg/m3。”
固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（GB/T 16157-1996）/修改单
固定源废气监测技术规范（HJ/T 397-2007）
＞50mg/m3
固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法
（ HJ 836-2017 ）
≤20mg/m3
颗粒物测定方法依据-方法选用
案例：假设某砖厂隧道窑烟囱监测过程中，其氧含量浓度较高，监测中带来的结果便是实测浓度极可能低于20mg/m3，但换算为基准过量空气系数之后的折算浓度之后就极可能大于20 mg/m3，在此种情况下是GB/T 16157-1996、HJ 836-2017两标准同时适用，还是只适用于HJ 836-2017？
颗粒物测定方法依据-方法比对
02
颗粒物采样系统
烟尘采样系统
烟尘采样系统通常由采样管、颗粒物捕集器、干燥器、流量计量和控制装置、抽气泵等几部分组成。
颗粒物捕集器（滤筒或滤膜）
高浓度颗粒物测定用滤筒
低浓度颗粒物测定用滤膜
采样管：
加热
不加热
烟尘采样系统-采样管
普通型采样管：采样嘴、采样头及连接管组成。
高浓度颗粒物采样管
低浓度颗粒物采样管
烟尘采样系统-采样管
组合采样管：由普通采样管和与之平行放置的S型皮托管、热电偶温度计固定在一起而成。
高浓度颗粒物采样管
低浓度颗粒物采样管
烟尘采样系统-颗粒物捕集器
玻璃纤维滤筒：由超细玻璃纤维制成，有直径32mm和25mm大小两种型号，对0.5um以上尘粒的捕集效率达99.9%以上。适用于500℃以下的烟气采样。
刚玉滤筒：由刚玉砂等烧结而成，规格为28mm（外径）×100mm，壁厚1.5mm ±0.3mm，对0.5um以上尘粒的捕集效率不低于99%，适用于1000℃以下的烟气采样。
1.滤筒
2.滤膜
滤膜直径为（47±0.25）mm，应满足如下要求∶
a）最大期望流速下，对于直径为0.3um 的标准粒子，滤膜的捕集效率应大于99.5%，对于直径为0.6μm的标准粒子，滤膜的捕集效率应大于99.9%。
b）选择石英材质或聚四氟乙烯材质滤膜，滤膜材质不应吸收或与废气中的气态化合物发生化学反应，在最大的采样温度下应保持热稳定，并避免质量损失。
03
采样原则及采样类型
采样原则及类型
采样原则：
等速采样：采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等，误差在10%以内
多点采样：在烟道断面按一定的规则多点采样
采样原则及类型
Vn>Vs，结果偏低
Vn为什么要等速采样？
Vn=Vs，结果与实际相符
采样原则及类型
实现等速采样方法
预先测定烟气流速，根据排气筒流速，设定采样流速
预测流速法
平行测速法
动压、静压平衡法
实时测定烟气流速，根据烟气流速，实时调节采样流速。
皮托管和采样管同时放入烟道采样点，采样管上的孔板在采样抽气时产生的差压与平行放置的皮托管所测得的烟气动压相等来实现等速采样
等速采样方法
采样原则及类型
（1）预测流速法
方法：采样前预先测出各采样点处的排气温度、压力、水分含量和气流流速等参数，选择合适的采样嘴直径，计算出等速采样条件下各采样点所需的采样流量，然后按该流量在各测点采样。
实现等速采样方法
m/s
m3/s
测定烟气流速与采样不是同时进行，适用于工况比较稳定的污染源。
控制烟尘仪流量在20L/min
采样原则及类型
实现等速采样方法
（2）皮托管平行测速采样法
皮托管平行测速采样法
1. 热电偶温度计 2. 皮托管 3. 采样管 4. 脱硫、干燥装置 5. 微压传感器 6. 压力传感器 7. 温度传感器 8. 流量传感器 9. 流量调节装置 10. 抽气泵 11. 微处理系统 12. 打印机 13. 显示器）
方法：将普通采样管、S型皮托管和温度计固定在一起，采样时将三个测头一起插入烟道中同一测点，根据预先测得的排气静压、水分含量和当时测得的测点动压、温度等参数，结合选用的采样嘴直径，由微电脑迅速计算出颗粒物等速采样流量并自动调节采样流量至等速采样的流量进行采样。
特点：当工况发生变化时，可根据所测得的流速等参数值，及时调节流量，保证颗粒物等速采样条件。实时跟踪实时调节
此法与预测流速采样法不同之处在于测定流量和采样几乎同时进行，适用于工况易发生变化的烟气。
实现等速采样方法
（3）动压平衡型等速采样法
该法是将皮托管和采样管同时放入烟道采样点，利用装置在采样管上的孔板在采样抽气时产生的差压与平行放置的皮托管所测得的烟气动压相等来实现等速采样。当工况发生变化时，与采样管和皮托管相连接的双联斜管压力计立即响应，此时可及时调节采样流量，随时保持等速采样条件
采样原则及类型
采样原则及类型
实现等速采样方法
（4）静压平衡型等速采样法
静压平衡型等速采样管法是利用在采样管入口配置的专门采样嘴，在嘴的内外 壁上分别开有测量静压的条缝，手动或自动调节采样流量使采样嘴内、外条缝处静 压相等，达到等速采样条件。
采样原则及类型
移动采样
定点采样
间断采样
用一个滤筒在已确定的采样点上移动采样，各点的采样时间相同，求出采样断面的平均浓度
每个测点上采一个样，求出采样断面的平均浓度，并可了解烟道断面上颗粒物浓度变化情况
对有周期性变化的排放源，根据工况变化及其延续时间，分段采样， 然后求出其时间加权平均浓度
采样类型

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