標準編號:	GB/T 16157-1996/XG1-2017
中文名稱:	固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法， 含行業標準第1號修改單
英文名稱:	The determination of particulates and sampling methods of gaseous pollutants emitted from exhaust gas of stationary source, includes Amendment 1
行業分類:	GB    國家標準
發布機構:	中華人民共和國環境保護部
發布日期:	1996-01-12
實施日期:	2018-3-1
標準狀態:	valid
替代舊標準:	GB/T 16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	34000 字
翻譯價格(元):	900.0
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This standard is established in order to implement the national and local air pollutants emission standards and adjust the supervision of organized emission of stationary pollution source, especially collection method of sample. The determination contents of particulates specified in this standard include sampling, determination and calculation. The supervision on stationary pollution source is generally implemented according to this standard, unless otherwise stated in relevant emission standard or analytical method standard, such as heat engine plant shall be according to emission standard; chromic (sulfur) acid mist, plumbum (or other metal) and its compounds shall be according to analytical method standard. Other provisions shall be complied with too. The emission monitoring of gaseous pollutants is complex. The sampling contents specified in this standard shall be regarded as general requirements. The sampling shall also comply with the specific provisions in emission standard and analytical method for gaseous pollutants standard. This standard dose not relate to the requirements for operation condition and frequency of monitoring on the final acceptance of stationary pollution source and routine supervisory monitoring; the monitoring shall also be in accordance with relevant emission standard, monitoring regulations and provisions of the monitoring on the final acceptance of construction project by National Environmental Protection Agency. Due to the requirements for monitoring conditions of boiler emission are specified not in the emission standard but in measuring method for smoke and dust, GB 5468-91 "Measuring Method for Smoke and Dust of Boiler Emission" is reserved even though this standard has been approved and issued. It must not be considered that this standard conflicts to it. The monitoring is carried out according to provisions, and this standard is cited for any unknown place. Added to this, GB 9078-88 "Determination of the Smoke and Dust of Industrial Kiln and Furnace" has been included in this standard. GB 9078-88 "Determination of the Smoke and Dust of Industrial Kiln and Furnace" is abolished on the implementation date of this standard. China Environmental Monitoring Central Station is responsible for the explanation of this standard. This standard was proposed by the State Environment Protection Administration-Department of Science, Technology and Standards. China Academy of Preventive Medicine, Institute of Environmental Health and sanitary Engineering is responsible for the draft of this standard. Chief drafting staffs of this standard: Liu Guangshuan, Chang Dehua, Zhou Yangsheng, Zhou Guangfa and Liu Jiang. 1 Subject Content and Application Scope 1.1 This standard specifies the determination of particulates and sampling methods of gaseous pollutants emitted from exhaust gas of flue, chimney and exhaust funnel (hereinafter referred to as flue) and other stationary sources. 1.2 This standard is applicable to the determination of particulates and sampling of gaseous pollutants emitted from exhaust gas of boiler, industrial kiln, furnace and other stationary source. 1.3 In the determination of particulate concentration of exhaust gas from stationary sources, if the concentration is less than or equal to 20mg/m3, the gravimetric method in HJ 836 for the determination of low concentration particles in exhaust gas from stationary sources applies; but if it is larger than 20mg/m3 and does not exceed 50mg/m3, both this standard and HJ 836 apply. If the concentration determined according to this standard is less than or equal to 20mg/m3, the result shall be described as "< 20mg/m3". 2 Definitions 2.1 Particulates Particulates refer to solid and liquid granular substance suspending in the emission gas generated by fuel and other substance during the process of burning, composition, decomposition as well as various materials in the mechanical processing. 2.2 Gaseous pollutants Gaseous pollutants refer to various pollutants dispersed over the emission gas in gaseous state. 2.3 Dry exhaust gas at standard condition Dry exhaust gas at standard condition refers to the moisture free exhaust gas when the temperature is 273 K and pressure is 101300 Pa. 3 Determination and Calculation Contents 3.1 Determination of exhaust parameters (temperature, pressure, moisture content and element). 3.2 Calculation of exhaust density and gas molecule. 3.3 Determination of exhaust flow rate and flow. 3.4 Determination of particulates in exhaust gas and calculation of emission concentration and emission rate. 3.5 Sampling of gaseous pollutants in exhaust gas and calculation of emission concentration and emission rate. 4 Basic Requirements of Sampling 4.1 Sampling condition The sampling shall be carried out when the production equipments are at normal operation or at the specified operation condition according to the requirements of standards for the pollutants emission. 4.2 Sampling location and sampling point 4.2.1 Sampling location 4.2.1.1 Sampling location shall be prior selected at the vertical pipe section and turn aside flue elbow and cross-section position with rapid change. Sampling position shall be set no less than 6 times the diameter away from the downstream direction of the elbow, valve and reducer pipe and no less than 3 times the diameter away from the upstream direction of above parts. For rectangular flue, the equivalent diameter D = 2AB / (A + B), where A and B are side lengths. 4.2.1.2 For gaseous pollutants, the sampling location may not be restricted with above provisions due to the even mix, but it shall turn aside the vortex cavity. If simultaneously determinate the exhaust flow, the sampling location is selected according to 4.2.1.1. 4.2.1.3 Sampling location shall turn aside the locations that may danger the testing personnel. 4.2.2 Sampling hole 4.2.2.1 Open sampling hole on the selected determination position; the inner diameter of sampling hole shall not be less than 80mm; pipe range of sampling hole shall not be larger than 50mm. When it is out of service, it shall be blocked with cover plate, casing cap or pipe cap (Figure 1, Figure 2 and Figure 3). If the sampling hole is only used to sample gaseous pollutants, the inner diameter shall not be less than 40mm. Figure 1 Sampling Hole with Cover Plate Figure 2 Sampling Hole with Casing Cap Figure 3 Sampling Hole with Pipe cap (unit: mm) (unit: mm) (unit: mm) 4.2.2.2 The flue transport high temperature or toxic gas at positive pressure shall be adopted with sealed sampling hole with paddle valve (Figure 4). Figure 4 Sealed Sampling Hole with Paddle Valve 4.2.2.3 For circular flue, the sampling hole shall be set on the orthogonal diameter lines containing the measuring points (Figure 5). For rectangular or square flue, the sampling hole shall be set on the extension line containing all the measuring points (Figure 6 and Figure 7). Figure 6 Measuring Points of Rectangular Section Figure 7 Measuring Points of Square Section 4.2.3 Sampling platform Sampling platform is set for sampling by testing personnel. It shall be with adequate working area to enable the worker to operate safely and conveniently. The area of platform shall not be less than 1.5m2 and set with 1.1m guard fence. The sampling hole is about 1.2~1.3m away from the platform surface. 4.2.4 Position and number of sampling points 4.2.4.1 Circular flue a) Divide the flue into right quantity of concentric rings with equal-area; every measuring point shall be selected with the intersection point of the center line of each ring and the two vertical crossed diameter lines; one of the diameter lines shall be on the plane which is expected to have the maximum concentration change; If the measuring point is behind the elbow, the diameter line shall be on the A-A plane with elbow (Figure 8). Figure 8 Measuring Points behind the Elbow on Circular Flue b) For flue meeting 4.2.1.1. It may select the measuring points on only one of the diameter lines which are expected to the maximum concentration change. c) For small flue with diameter less than 0.3m, uniform and symmetrical velocity distribution, and meets the requirements of 4.2.1.1, it may select the center of flue. d) See Table 1 for the equal-area ring number, measuring diameter and measuring point number of circular flue with different diameter; measuring points shall not be less than 20 in principle. Table 1 Determination of Ring and Measuring Point Number on Circular Flue Flue diameter, m Equal-area ring number Measuring diameter number Measuring points number <0.3 0.3~0.6 0.6~1.0 1.0~2.0 2.0~4.0 >4.0 1~2 2~3 3~4 4~5 5 1~2 1~2 1~2 1~2 1~2 1 2~8 4~12 6~16 8~20 10~20 c) See Figure 9 for the distance between measuring point and flue inwall, and the distance is determined according to Table 2. If the distance between measuring point and flue inwall is less than 25mm, take 25mm. Figure 9 Distance Table of Sampling Point to Flue Inwall Table 2 Distances between Measuring Point and Flue Inwall (Calculated by Flue Diameter D) Measuring point number Ring number 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.146 0. 854 0.067 0.250 0.750 0.933 0.044 0.146 0.296 0.704 0.854 0.956 0.033 0.105 0.194 0.323 0.677 0.806 0.895 0.967 0.026 0.082 0.146 0.226 0.342 0.658 0.774 0.854 0.918 0.974 4.2.4.2 Rectangular or square flue a) Divide flue section into right quantity of small block with equal-area; the center of each block is the measuring point. The number of small blocks is selected according to Table 3. The measuring point is less than 20 in principle. Table 3 Block and Measuring Point Number on Rectangular (Square) Flue Flue section area (m2) The long side length of equal-area small block (m) Total number of measuring points <0.1 <0.32 1 0.1~0.5 <0.35 1~4 0.5~1.0 <0.50 4~6 1.0~4.0 <0.67 6~9 4.0~9.0 <0.75 9~16 >9.0 ≤1.0 ≤20 b) If the flue section area is less than 0.1m2, the velocity distribution is uniform and symmetrical and meets the requirements of 4.2.1.1; the cross-section center may be selected as measuring point. 4.2.4.3 If the flue arrangement cannot meet the requirements of 4.2.1.1, more sampling lines and measuring points shall be added. 5 Determination of Exhaust Parameters 5.1 Determination of exhaust temperature 5.1.1 Measuring position and measuring point Generally it may be measured at the point near the flue center according to 4.2.1 and 4.2.4. 5.1.2 Instrument a) Thermocouple or resistance thermometer: the indication error shall not be larger than ±3℃. b) Mercury glass thermometer: the accuracy shall not be less than 2.5% , and the minimum division value shall not be larger than 2℃. 5.1.3 Determination process a) Insert temperature measuring element into measuring point of flue, block the sampling hole and read after temperature stable. b) When using mercury glass thermometer, the mercury glass thermometer can not be extracted from flue to read. 5.2 Determination of moisture content in exhaust gas The moisture content in exhaust gas shall be determined with one of the methods of condensation method, dry/wet bulb method or weight method according to different measurement objects. 5.2.1 Sampling location and measuring point Take sample on one measuring point near flue center according to 4.2.1 and 4.2.4. 5.2.2 Condensation method 5.2.2.1 Principle Abstract a certain volume of exhaust gas from flue and pass it through condenser, calculate the moisture content in exhaust gas according to the condensing out water amount and saturated gas exhausted from condenser.

Foreword I 1 Subject Content and Application Scope 2 Definitions 3 Determination and Calculation Contents 4 Basic Requirements of Sampling 5 Determination of Exhaust Parameters 6 Calculations of Exhaust Density and Gas Molecular Weight 7 Determination of Exhaust Flow Rate and Flow 8 Determination of Particulates in Exhaust Gas 9 Sampling Method for Gaseous Pollutants 10 Calculation of Sampling Volume 11 Concentration and Emission Rate Calculation of Particulates or Gaseous Pollutants 12 Instrumental Correction

1 主題內容和適用范圍 1.1 本標準規定了在煙道、煙囪及排氣筒（以下簡稱煙道）等同定污染源排氣中顆料物的測定方法和氣態污染物的采樣方法。 1.2 本標準適用于各種鍋爐、工業爐窯、及其他固定污染源排氣中顆粒物的測定和氣態污染物的采樣。 2 定義 2.1 顆粒物 顆粒物是指燃料和其他物質在燃燒、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。 2.2 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。 2.3 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101 300Pa條件下不含水分的排氣。 3 測定與計算內容 3.1 排氣參數（溫度、壓力、水分含量、成分）的測定。 3.2 排氣密度和氣體分子的計算。 3.3 排氣流速和流量的測定。 3.4 排氣中顆粒物的測定和排放濃度、排放率的計算。 3.5 排氣中氣態污染物的采樣和排放濃度、排放率的計算。 4 采樣的基本要求 4.1 采樣工況 應在生產設備處于正常運行狀態下進行，或根據有關污染物排放標準的要求，在所規定的工況條件下測定。 4.2 采樣位置和采樣點 4.2.1 釆樣位置 4.2.1.1 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。釆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。對矩形煙道，其當量直徑D=2AB/（A+B），式中A、B為邊長。 4.2.1.2 對于氣態污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規定限制，但應避開渦流區。如果同時測定排氣流量，采樣位置仍按4.2.1.1選取。 4.2.1.3 采樣位置應避開對測試人員操作有危險的場所。 4.2.2 采樣孔 4.2.2.1 在選定的測定位置上開設采樣孔，采樣孔內徑應不小于80mm，采樣孔管長應不大于50mm。不使用時應用蓋板、管堵或管帽封閉（圖1、圖2、圖3）。當采樣孔僅用于采集氣態污染物時，其內徑應不小于40mm。 圖1 帶有蓋板的采樣孔 圖2 帶有管堵的采樣孔 圖3 帶有管帽的采樣孔 （單位：mm） （單位：mm） （單位：mm） 4.2.2.2 對正壓下輸送高溫或有毒氣體的煙道應采用帶有閘板閥的密封采樣孔（圖4）。 圖4 帶有閘板閥的密封采樣孔 4.2.2.3 對圓形煙道，采樣孔應設在包括各測定點在內的互相垂直的直徑線上（圖5）。對矩形或方形煙道，采樣孔應設在包括各測定點在內的延長線上（圖6、圖7）。 圖6 長方形斷面的測定點 圖7 正方形斷面的測定點 4.2.3 采樣平臺 采樣平臺為檢測人員采樣設置，應有足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作平臺面積應不小于1.5m、并設有1.1m高的護欄，采樣孔距平臺面約為1.2～1.3m。 4.2.4 采樣點位置和數目 4.2.4.1 圓形煙道 a）將煙道分成適當數量的等面積同心環，各測點選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，其中一條直徑線應在預期濃度變化最大的平面內，如當測點在彎頭后，該直徑線應位于彎頭所在的平面A-A內（圖8）。 圖8 圓形煙道彎頭后的測點 b）對符合4.2.1.1要求的煙道。可只選預期濃度變化最大的一條直徑線上的測點。 c）對直徑小于0.3m、流速分布比較均勻、對稱并符合4.2.1.1要求的小煙道，可取煙道中心作為 d）不同直徑的圓形煙道的等面積環數、測量直徑數及測點數見表1，原則上測點不超過20個。 表1 圓形煙道分環及測點數的確定 煙道直徑，m 等面積環數 測量直徑數 測點數 ＜0.3 0.3～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 2.0～4.0 ＞4.0 1～2 2～3 3～4 4～5 5 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1 2～8 4～12 6～16 8～20 10～20 c）測點距煙道內壁的距離見圖9，按表2確定。當測點距煙道內壁的距離小于25mm時，取25mm。 圖9 采樣點距煙道內壁距離表 表2 測點距煙道內壁距離（以煙道直徑D計） 測點號 環 數 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.146 0. 854 0.067 0.250 0.750 0.933 0.044 0.146 0.296 0.704 0.854 0.956 0.033 0.105 0.194 0.323 0.677 0.806 0.895 0.967 0.026 0.082 0.146 0.226 0.342 0.658 0.774 0.854 0.918 0.974 4.2.4.2 矩形或方形煙道 a）將煙道斷面分成適當數量的等面積小塊，各塊中心即為測點。小塊的數量按表3的規定選取。原則上測點不超過20個。 表3 矩（方）形煙道的分塊和測點數 煙道斷面積（m2） 等面積小塊長邊長度（m） 測點總數 ＜0.1 ＜0.32 1 0.1～0.5 ＜0.35 1～4 0.5～1.0 ＜0.50 4～6 1.0～4.0 ＜0.67 6～9 4.0～9.0 ＜0.75 9～16 ＞9.0 ＜1.0 ≤20 b）煙道斷面面積小于0.1m2，流速分布比較均勻、對稱并符合4.2.1.1要求的，可取斷面中心作為測點。 4.2.4.3 當煙道布置不能滿足4.2.1.1要求時，應增加采樣線和測點。 5 排氣參數的測定 5.1 排氣溫度的測定 5.1.1 測量位置和測點 按4.2.1和4.2.4確定，一般情況下可在靠近煙道中心的一點測定。 5.1.2 儀器 a）熱電偶或電阻溫度計：其示值誤差應不大于±3℃。 b）水銀玻璃溫度計：精確度應不低于2.5%，最小分度值應不大于2℃。 5.1.3 測定步驟 a）將溫度測量元件插入煙道中測點處，封閉測孔，待溫度穩定后讀數。 b）使用玻璃溫度計時，不能抽出煙道外讀數。 5.2 排氣中水分含量的測定 排氣中水分含量應根據不同的測量對象選用冷凝法、干濕球法或重量法中的一種方法測定。 5.2.1 采樣位置及測點 按4.2.1和4.2.4確定，在靠近煙道中心的一個測點上采樣。 5.2.2 冷凝法 5.2.2.1 原理 由煙道中抽取一定體積的排氣使之通過冷凝器，根據冷凝出來的水量，加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸汽量，計算排氣中的水分含量。 5.2.2.2 測定裝置及儀器 測量排氣中水分含量的采樣系統如圖10所示，它由煙塵采樣管、冷凝器、干燥器、溫度計、真空壓力表、轉子流量計和抽氣泵等部件組成。 a）煙塵采樣管：用不銹鋼制成，內裝濾筒，用以除去排氣中的顆粒物，詳見8.3.3.1。 b）冷凝器：由不銹鋼制作。用于分離、貯存在采樣管、連接管和冷凝器中冷凝下來的水。冷凝器總體積應不小于5L，冷凝管（φ10mm×1mm）有效長度應不小于1500mm，貯存冷凝水容器的有效容積應不小于100mL，排放冷凝水的開關應嚴密不漏氣。 c）溫度計：精確度應不低于2.5%，最小分度值應不大于2℃。 d）干燥器：用有機玻璃制作，內裝硅膠，其容積應不小于0.8L，用于干燥進入流量計的濕煙氣。 e）真空壓力表：精確度應不低于4%，用于測定流量計前氣體壓力。 f）轉子流量計：精確度應不低于2.5%。 g）抽氣泵：當流量為40L/min時，其抽氣能力應能克服煙道及采樣系統阻力。當流量計量裝置放在抽氣泵出口端時，抽氣泵應不漏氣。 h）量筒：10mL。 1—濾筒；2—采樣管；3—冷凝器；4—溫度計；5—干燥器； 6—真空壓力表；7—轉子流量計；8—累積流量計；9—調節閥；10—抽氣泵 圖10 冷凝法測定排氣水分含量裝置 5.2.2.3 測定歩驟 a）將冷凝器裝滿冰水，或在冷凝器進，出水管上接冷卻水。 b）將儀器按圖10所示連接。 c）檢查系統是否漏氣，如發現漏氣、應分段檢查、堵漏，直到滿足檢漏要求。 流量計量裝置放在抽氣泵前的，其檢漏方法有兩種。 方法一：在系統的抽氣泵前串一滿量程為1L/min的小量程轉子流量計。檢漏時，將裝好濾筒的采樣管進口（不包括采樣嘴）堵嚴，打開抽氣泵，調節泵進口處的調節閥，使系統中的壓力表負壓指示為6.7kPa，此時，小量程流量計的流量如不大于0.6L/min，則視為不漏氣。 方法二：檢漏時，堵嚴采樣管濾筒夾處進口，打開抽氣泵，調節泵進口的調節閥，使系統中的真空壓力表負壓指示為6.7kPa，關閉連接柚氣泵的橡皮管，在0.5min內如真空壓力表的指示值下降不超過0.2kPa，則視為不漏氣。 在儀器攜往現場前，已按上述方法進行過檢漏的，現場檢漏僅對采樣管后的連接橡皮管到抽氣泵段進行檢漏。 流量計量裝置放在抽氣泵后的檢漏方法：在流量計量裝置出口接一三通管，其一端接U型壓力計，另一端接橡皮管。檢漏時，切斷抽氣泵的進口通路，由三通的橡皮管端壓入空氣，使U型壓力計水柱壓差上升到2kPa，堵住橡皮管進口，如U型壓力計的液面差在1mn內不變，則視為不漏氣。抽氣泵前管段仍按前面的方法檢漏。 d）打開采樣孔，淸除孔中的積灰。將裝有濾筒的采樣管插入煙道近中心位置，封閉采樣孔。 e）開動抽氣泵，以25L/min左右的流量抽氣，同時記錄采樣開始時間。 f）抽取的排氣量應使冷凝器中的冷凝水量在10mL以上。采樣時每隔數分鐘記錄冷凝器出口的氣體溫度tv，轉子流量計讀數Q′r，流量計前的氣體溫度tr，壓力Pr以及采樣時間t。如系統裝有累積流量計，應記錄開始采樣及終止釆樣時的累積流量。 g）采樣結束，將采樣管出口向下傾斜，取出采樣管，將凝結在采樣管和連接管內的水傾入冷凝器中。用量筒測量冷凝水量。 5.2.2.4 計算 …………………………（1） 式中：XBw——排氣中的水分含量體積百分數，%； Ba——大氣壓力，Pa； Gw——冷凝器中的冷凝水量，g； Pr——流量計前氣體壓力，Pa； Pv——冷凝器出口飽和水蒸氣壓力（可根據冷凝器出口氣體溫度tv從空氣飽和時水蒸氣壓力表中查得），Pa； Q′r——轉子流量計讀數，L/min； t ——采樣時間，min； tr——流量計前氣體溫度，℃； Vs——測量狀態下抽取煙氣的體積（Va≈Q′r×t），L。 5.2.3 干濕球法 5.2.3.1 原理 使氣體在一定的速度下流經干、濕球溫度計。根據干、濕球溫度計的讀數和測點處排氣的壓力，計算出排氣的水分含量。 5.2.3.2 測量裝置及儀器 干濕球法采樣裝置見圖11。 1—煙道；2—干球溫度計；3—濕球溫度計； 4—保溫采樣管；5—真空壓力表；6—轉子流量計；7—抽氣泵 圖11 干濕球法測定排氣水分含量裝置 a）采樣管：見9.3.1。 b）干濕球溫度計：精確度應不低于1.5%，最小分度值應不大于1℃。 c）真空壓力表、轉子流量計、抽氣泵等的技術要求同5.2.2.2e～g。 5.2.3.3 測定步驟 a）檢查濕球溫度計的濕球表面紗布是否包好，然后將水注入盛水容器中。 b）打開采樣孔，清除孔中的積灰。將采樣管插入煙道中心位置，封閉采樣孔。 c）當排氣溫度較低或水分含量較高時，采樣管應保溫或加熱數分鐘后，再開動抽氣泵。以15L/min流量抽氣。 d）當干、濕球溫度計溫度穩定后，記錄干球和濕球溫度。 e）記錄真空壓力表的壓力。 5.2.3.4 計算 排氣中水分含量按式（2）計算： ……………………（2） 式中：Xsw——排氣中水分含量體積百分數，%； tb——溫度為時飽和水蒸氣壓力（根據tb值，由空氣飽和時水蒸氣壓力表中查得），Pa； tb——濕球溫度，℃； tc——干球溫度℃； Pb——通過濕球溫度計表面的氣體壓力，Pa； Ba——大氣壓力，Pa； Ps——測點處排氣靜壓，Pa。 5.2.4 重量法 5.2.4.1 原理 由煙道中抽取一定體積的排氣，使之通過裝有吸濕劑的吸濕管，排氣中的水分被吸濕劑吸收，吸濕管的增重即為已知體積排氣中含有的水分量。 5.2.4.2 采樣裝置及儀器 重量法測量排氣中水分含量的裝置見圖12。 a）頭部帶有顆粒物過濾器的加熱或保溫的氣體采樣管：詳見9.3.1。 b）型吸濕管（圖13）或雪菲爾德吸濕管（圖14）：內裝氯化鈣或硅膠等吸濕劑。 c）真空壓力表：精確度應不低于4%。 d）溫度計：精確度不低于2.5%，最小分度值不大于2℃。 1—煙道；2—過濾器；3—加熱器；4—吸濕管；5—冷卻水槽； 6—真空壓力表；7—溫度計；8—轉子流量計；9—抽氣泵 圖12 重量法測定排氣水分含量裝置 圖13 U形吸濕管 圖14 雪菲爾德吸濕管 e）轉子流量計：精確度應不低于2.5%。測量范圍0～1.5L/min。 f）抽氣泵：流量為2L/mm時，抽氣能力應能克服煙道及采樣系統阻力。當流量計量裝置放在抽氣泵出口端時，抽氣泵應不漏氣。 g）天平：感量應不大于1mg。 5.2.4.3 準備工作 將粒狀吸濕劑裝入U型吸濕管或雪菲爾德吸濕管內，并在吸濕管進、出口兩端充填少量玻璃棉，關閉吸濕管閥門，擦去表面的附著物后，用天平稱重。 5.2.4.4 采樣步驟 a）將儀器按圖12連接。 b）檢查系統是否漏氣，檢查漏氣的方法是將吸濕管前的連接棟皮管堵死，開動抽氣泵，至壓力表指示的負壓達到13kPa時，封閉連接抽氣泵的橡皮管，如真空壓力表的示值在1min內下降不超過0.15kPa，則視為系統不漏氣。 c）將裝有濾料的采樣管由采樣孔插入煙道中心后，封閉采樣孔，對采樣管進行預熱。 d）打開吸濕管閥門，以1L/min流量抽氣，同時記下采樣開始時間。采樣時間視排氣的水分含量大小而定，采集的水分量應不小于10mg。 e）記下流量計前氣體的溫度、壓力和流量計讀數。 f）采樣結束，關閉抽氣泵，記下采樣終止時間，關閉吸濕管閥門，取下吸濕管。 g）擦去吸濕管表面的附著物后，用天平稱重。 5.2.4.5 計算 排氣中水分含量按式（3）計算： ……………………（3） 式中：Xsw——排氣中水分含量的體積百分數，%； Gm——吸濕管吸收的水分重量，g； Vd——測量狀況下抽取的氣體體積（Vd≈（Q'r×t），L； Q'r——轉子流量計讀數，L/min； t——采樣時間，min； tr——流量計前氣體溫度，℃； Pr——流量計前氣體壓力，Pa； Ba——大氣壓力，Pa。 1.24——在標準狀態下，1g水蒸氣所占有的體積，L。 5.3 排氣中CO，CO2，O2等氣體成分的測定 采用奧氏氣體分析儀或等效的儀器法測定。 5.3.1 采樣位置及測點 按4.2.1和4.2.4確定。可在煙道近中心處一點上采樣。 5.3.2 奧氏氣體分析儀法 5.3.2.1 原理 用不同的吸收液分別對排氣的各成分逐一逬行吸收，根據吸收前、后排氣體積的變化，計算出該成分在排氣中所占的體積百分數。 5.3.2.2 采樣裝置及儀器 a）帶有濾塵頭的內徑φ6mm的聚四氟乙烯或不銹鋼采樣管。 b）二連球或便攜式抽氣泵。 c）球膽或鋁箔袋。 d）奧氏氣體分析儀（圖15）。 1—進氣管；2—干燥器；3—三通旋塞；4—梳形管；5、6、7、8—旋塞； 9、10、11、12—緩沖瓶；13、14、15、16—吸收瓶；17—溫度計；18—水套管； 19—水氣管；20—膠塞；21—水準瓶 圖15 奧氏氣體分析儀 5.3.2.3 試劑 a）各種化學試劑：分析純。 b）氫氧化鉀溶液：將75.0g氫氧化鉀溶于150.0mL的蒸餾水中，將上述溶液裝入吸收瓶16中。 c）焦性沒食子酸堿溶液：稱取20.0g焦性沒食子酸溶于40.0mL蒸餾水中，55.0g氫氧化鉀溶于110.0mL水中。將兩種溶液裝入吸收瓶15內混合。為了使溶液與空氣完全隔絕，防止氧化，可在緩沖瓶11內，加入少量液體石臘。 d）銅氨絡離子溶液：稱取250.0g氯化銨，溶于750.0mL水中，過濾于裝有銅絲或銅粒的1000mL細口瓶中，再加200.0g氯化亞銅，將瓶口封嚴，放數日至溶液褪色。使用時量取上述溶液105.0mL和45.0mL濃氨水，混勻，裝入吸收瓶14中。 e）封閉液：含5%硫酸的氯化鈉飽和溶液約500mL，加1mL甲基橙指示液，取150.0mL裝入吸收瓶13。其余的溶液裝入水準瓶21內。 5.3.2.4 采樣步驟 a）將采樣管、二連球（或便攜式抽氣泵）與球膽（或鋁箔袋）連好。 b）將采樣管插入到煙道近中心處，封閉采樣孔。 c）用二連球或抽氣泵將煙氣抽入球膽或鋁箔袋中，用煙氣反復沖洗排空3次，最后采集約500mL煙氣樣品，待分析。 5.3.2.5 分析步驟 a） 檢查奧氏氣體分析儀的嚴密性 （a）將吸收液液面提升到旋塞5、6、7、8的下標線處，關閉旋塞。各吸收瓶中的吸收液液面應不下降。 （b）打開三通旋塞3，提高水準瓶，使量氣管液面位于50mL刻度處，關閉三通旋塞3，再降低水準瓶，量氣管中液位經2～3min不發生變化。 b） 取氣樣 （a）將盛有排氣樣的球膽或鋁箔袋連接奧氏氣體分析器進氣管1，將三通旋塞3聯通大氣，抬高水準瓶，使量氣管液面至100mL處，然后將旋塞3聯通煙氣樣品，降低水準瓶，使量氣管液面降至零處，再將旋塞3聯通大氣，提高水準瓶，排出氣體，反復2～3次，以沖洗整個系統，排除系統中殘余空氣。 （b）將旋塞3聯通氣樣，取煙氣樣品100mL，取樣時使量氣管中液面降到“0”刻度稍下，并保持水準瓶液面與量氣管液面在同一水平面上，關閉旋塞3，待氣樣冷卻2min左右后，提高水準瓶，使量氣管內凹液面對準“0”刻度線。 c）分析 分析的順序是CO2，O2，CO。 （a）稍提高水準瓶，再打開旋塞8將氣樣送入吸收瓶，往復抽送煙氣樣品4～5次后，將吸收瓶16的吸收液液面恢復至原位標線，關閉旋塞8，對齊量氣管和水準瓶液面，讀數。為了檢查是否吸收完全，打開旋塞8，重復上述操作，往復抽送氣樣2～3次，關閉旋塞8，讀數。兩次讀數相等，表示吸收完全，記下量氣管體積。該體積為CO2被吸收后氣體的體積a。 （b）用吸收瓶15、14、13分別吸收氣體中的氧、一氧化碳和吸收過程中放出的氨氣。操作方法同（a），讀數分別為b和c。 （c）分析完畢，將水準瓶抬高，打開旋塞3排出儀器中的煙氣，關閉旋塞3后再降低水準瓶，以免吸入空氣。 5.3.2.6 計算 排氣各成分的體積百分含量計算如下： 二氧化碳： =（100-a）% 氧： =（a-b）% 一氧化碳：XCO=（b-c）% 氮： =c% 式中：a、b、c分別為CO2、O2、CO被吸收液吸收后煙氣體積的剩余量（mL）；“100”是所取的煙氣體積（mL）。 5.4 排氣壓力的測定 排氣的壓力一般是指其靜壓Pa，測定排氣靜壓的儀器及方法見7.5.2。 6 排氣密度和氣體分子量的計算 6.1 排氣密度的計算 6.1.1 排氣密度和其分子量、氣溫、壓力的關系由下式計算： ………………………………（4） 式中：ρs——排氣的密度，kg/m3； Ms——排氣氣體的分子量，kg/kmol； Ba——大氣壓力，Pa； Pa——排氣的靜壓，Pa； ts——排氣的溫度，℃。 。 6.1.2 標準狀態下濕排氣的密度按下式計算： ……（5） 式中：ρn——標準狀態下濕排氣的密度，kg/m3； Ms——濕排氣氣體的分子量，kg/kmol； 、 、 、 、 ——排氣中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮氣和水的分子量，kg/kmol； 、 、 、 ——干排氣中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮氣的體積百分數，%； Xsw——排氣中水分含量的體積百分數，%。 6.1.3 測量狀態下煙道內濕排氣的密度按式（6）計算： ………………………………（6） 式中：ρs—測量狀態下煙道內濕排氣的密度，kg/m3； Ps——排氣的靜壓，Pa。 6.2 排氣氣體分子量的計算 6.2.1 排氣氣體分子量的計算 已知各成分氣體的體積百分數Xi和其分子量Mi，排氣氣體的分子量按式（7）計算： ……………………………………（7） 式中：Ms——排氣氣體的分子量，kg/kmol； Xi——某一成分氣體的體積百分數，%； Mi——某一成分氣體的分子量，kg/kmol。 6.2.2 干排氣氣體分子量的計算 干排氣氣體的分子量Msd按式（8）計算： ………………（8） 6.2.3 濕排氣氣體分子量的計算 濕排氣氣體分子量Ms按式（9）計算： ……（9） 7 排氣流速、流量的測定 7.1 測量位置及測點 按照4.2.1和4.2.4的要求選定。 7.2 原理 排氣的流速與其動壓平方根成正比，根據測得某測點處的動壓、靜壓以及溫度等參數，由式（10）計算出排氣流速。 7.3 測量裝置及儀器 圖16 標準型皮托管 a）標準型皮托管：標準型皮托管的構造如圖16所示。它是一個彎成90°的雙層同心圓管，前端呈半圓形，正前方有一開孔，與內管相通，用來測定全壓。在距前端6倍直徑處外管壁上開有一圈孔徑為1mm的小孔，通至后端的側出口，用于測定排氣靜壓。 按照上述尺寸制作的皮托管其修正系數為0.99±0.01，如果未經標定，使用時可取修正系數Kp為0.99。 標準型皮托管的測孔很小，當煙道內顆粒物濃度大時，易被堵塞。它適用于測量較清潔的排氣。 b）S型皮托管：S型皮托管的結構見圖17。它是由兩根相問的金屬管并聯組成。測量端有方向相反的兩個開口，測定時，面向氣流的開口測得的壓力為全壓，背向氣流的開口測得的壓力小于靜壓。按照圖17設計要求制作的S型皮托管，其修正系數為0.84±0.01。制作尺寸與上述要求有差別的S型皮托管的修正系數需進行校正。其正、反方向的修正系數相差應不大于0.01。S型皮托管的測壓孔開口較大，不易被顆粒物堵塞，且便于在厚壁煙道中使用。 圖17 S型皮托管 c）斜管微壓計：斜管微壓計用于測定排氣的動壓，其精確度應不低于2%，最小分度值應不大于2Pa。 d）U型壓力計：U型壓力計用于測定排氣的全壓和靜壓，其最小分度值應不大于10Pa。 e）大氣壓力計：最小分度值應不大于0.1kPa。 7.4 準備工作 7.4.1 將微壓計調整至水平位置。 7.4.2 檢查微壓計液柱中有無氣泡。 7.4.3 檢查微壓計是否漏氣。向微壓計的正壓端（或負壓端）入口吹氣（或吸氣），迅速封閉該入口，如微壓計的液柱位置不變，則表明該通路不漏氣。 7.4.4 檢查皮托管是否漏氣。用橡皮管將全壓管的出口與微壓計的正壓端連接，靜壓管的出口與微壓計的負壓端連接。由全壓管測孔吹氣后，迅速堵嚴該測孔，如微壓計的液柱位置不變，則表明全壓管不漏氣；此時再將靜壓測孔用橡皮管或膠布密封，然后打開全壓測孔，此時微壓計液柱將跌落至某一位置，如液面不繼續跌落，則表明靜壓管不漏氣。 7.5 測量步驟 7.5.1 測量氣流的動壓（圖18） a）將微壓計的液面調整到零點。 b）在皮托管上標出各測點應插入采樣孔的位置。 c）將皮托管插入采樣孔。使用S型皮托管時，應使開孔平面垂直于測量斷面插入。如斷面上無渦流，微壓計讀數應在零點左右。使用標準皮托管時，在插入煙道前，切斷皮托管和微壓計的通路，以避免微壓計中的酒精被吸入到連接管中，使壓力測量產生錯誤。 d）在各測點上，使皮托管的全壓測孔正對著氣流方向，其偏差不得超過10%測出各點的動壓，分別記錄在表中。重復測定一次，取平均值。 e）測定完畢后，檢查微壓計的液面是否回到原點。 7.5.2 測量排氣的靜壓（圖18） 1—標準皮托管；2—斜管微壓計；3—S型皮托管；4—U型壓力計；5—煙道 圖18 動壓及靜壓的測定裝置 a）將皮托管插入煙道近中心處的一個測點。 b）使用S型皮托管測量時只用其一路測壓管。其出口端用膠管與U型壓力計一端相連，將S型皮托管插入到煙道近中心處，使其測量端開口平面平行于氣流方向，所測得的壓力即為靜壓。 c）使用標準型皮托管時，用膠管將其靜壓管出口端與U型壓力計一端相連，將皮托管伸入到煙道近中心處，使其全壓測孔正對氣流方向，所測得的壓力即為靜壓。 7.5.3 測量排氣的溫度 7.5.4 測量大氣壓力 a）使用大氣壓力計直接測出。 b）也可以根據當地氣象站給出的數值，加或減因測點與氣象站標高不同所需的修正值。即標高每增加10m，大氣壓力約減小110Pa。 7.6 排氣流速和流量的計算 7.6.1 排氣流速的計算 7.6.1.1 測點氣流速度Vs按式（10）計算 ………………（10） 當干排氣成分與空氣近似，排氣露點溫度在35～55℃之間、排氣的絕對壓力在97～103kPa之間時，Vs可按式（11）計算： …………………………（11） 對于接近常溫、常壓條件下（t=20℃，Ba+Ps=101300Pa），通風管道的空氣流速Va按式（12）計算： ……………………………………（12） 式中：Vs——濕排氣的氣體流速，m/s； Va——常溫常壓下通風管道的空氣流速，m/s； Ba——大氣壓力，Pa； Kp——皮托管修正系數； Pd——排氣動壓，Pa； Ps——排氣靜壓，Pa； ρs——濕排氣的密度，kg/m3； Ms——濕排氣的分子量，kg/kmol； ts——排氣溫度，℃。 7.6.1.2 平均流速的計算 煙道某一斷面的平均流速 根據斷面上各測點測出的流速Vsi，由式（13）計算： ………………（13） 式中：Pdi——某一測點的動壓，Pa； n——測點的數目。 當干排氣成分與空氣相近，排氣露點溫度為35～55℃之間，排氣絕對壓力在97～103kPa之間時，某一斷面的平均氣流速度 ，按式（14）計算： ……………………（14） 對于接近常溫、常壓條件下（t=20℃，Ba+Pa=101300Pa），通風管道中某一斷面的平均空氣流速 按式（15）計算： ………………………………（15） 7.6.2 排氣流量的計算 7.6.2.1 工況下的濕排氣流量Qs按式（16）計算： ………………………………（16） 式中：Qs——工況下濕排氣流量，m3/h； F——測定斷面面積，m2； ——測定斷面的濕排氣平均流速，m/s。 7.6.2.2 標準狀態下干排氣流量Qsn按式（17）計算： ……………………（17） 式中：Qsn——標準狀態下干排氣流量，m3/h； Ba——大氣壓力，Pa； Ps——排氣靜壓，Pa； ts——排氣溫度，℃； Xsw——排氣中水分含量體積百分數，%。 7.6.2.3 常溫常壓條件下，通風管道中的空氣流量按式（18）計算： ………………………………（18） 式中：Qa——通風管道中的空氣流量，m3/h。 8 排氣中顆粒物的測定 8.1 采樣位置和釆樣點，按4.2.1和4.2.4確定。 8.2 測定方法概要 8.2.1 顆粒物等速采樣方法原理 將煙塵采樣管由采樣孔插入煙道中，使采樣嘴置于測點上，正對氣流，按顆粒物等速采樣原理，即采樣嘴的吸氣速度與測點處氣流速度相等（其相對誤差應在10%以內），抽取一定量的含塵、體。根據采樣管濾筒上所捕集到的顆粒物量和同時抽取的氣體量，計算出排氣中顆粒物濃度。 維持顆粒物等速采樣的方法有普通型采樣管法（即預測流速法）、皮托管平行測速采樣法、動壓平衡型采樣管法和靜壓平衡型采樣管法等四種。可根據不同測量對象狀況，選用其中的一種方法。 8.1.1 移動采樣 用一個濾筒在已確定的采樣點上移動采樣，各點采樣時間相等，求出采樣斷面的平均濃度。 8.2.3 定點采樣 每個測點上采一個樣，求出采樣斷面的平均濃度，并可了解煙道斷面上顆粒物濃度變化狀況。 8.2.4 間斷采樣 對有周期性變化的排放源，根據工況變化及其延續時間，分段采樣，然后求出其時間加權平均濃度。 8.3 普通型采樣管法（預測流速法） 8.3.1 原理 采樣前預先測出各采樣點處的排氣溫度、壓力、水分含量和氣流速度等參數，結合所選用的采樣嘴直徑，計算出等速采樣條件下各采樣點所需的采樣流量，然后按該流量在各測點采樣。