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5 采样位置和采样点设置
5.1 采样位置
5.1.1 采样点位应设置在规则的圆形或矩形烟道上,优先选择在垂直管段,避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6 倍直径和距上述部件上游方向不小于3 倍直径处;对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B 为边长。采样断面的气流速度最好在5m/s 以上。
5.1.2 现有污染源因监测断面空间位置有限,很难满足5.1.1 的要求时,可选择比较适宜的管段,设置在气流稳定的断面采样,但采样断面与弯头、阀门、变径管等的距离至少是烟道直径的1.5 倍,且应适当增加测点的数量和采样频次。
5.1.3 现有污染源因监测断面空间位置有限,监测孔的设置无法满足5.1.2 的要求时,应选择监测孔前直管段长度大于监测孔后直管段长度的断面,并在弯头、阀门、变径管处加装导流板,且应适当增加测点的数量和采样频次。
5.1.4 对于气态污染物,由于混合均匀,其采样位置可不受上述规定限制,但应避开涡流区。如果同时测定排气流量,采样位置仍按5.1.1~5.1.3 选取。
5.1.5 手工采样点位应位于自动监测设备采样点下游,且在互不影响测量的前提下,尽可能靠近。
5.2 采样孔5.2.1 在选定的测点位置上开设采样孔,采样孔内径应不小于90 mm,采样孔管长应不大于50 mm。当采样孔仅用于采集气态污染物时,其内径应不小于40 mm。各测试断面上的采样孔不使用时应有焖盖、管堵或管帽封闭,并确保测试时能顺利开启全部采样孔。
5.2.2 对圆形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的互相垂直的直径线上。对矩形或方形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的延长线上。
5.2.3 对正压下输送高温气体的烟道,应采用带有闸板阀的密封采样孔。
5.3 监测平台和爬梯
5.3.1 监测平台
5.3.1.1 各采样断面均应设置永久性采样平台,监测平台应设置在监测孔的正下方1.2~1.3m 处,平台可操作面积不小于2m2,采样平台的宽度(平台外侧到烟道壁或排气筒外壁的距离)应至少为监测断面直径或当量直径的1/3,但不得小于1.2m,监测平台区域应涵盖所有监测孔,平台周围空间应保证采样枪正常方便操作,确保监测人员有足够的工作面积和设备可操作空间。
5.3.1.2 通往监测平台的通道宽度应不小于0.9 m。监测平台地板应采用厚度不小于4 mm 的花纹钢板或钢板网铺装(孔径小于10 mm×20 mm),并设有不低于1.2 m 高的护栏和不低于10 cm 的脚部挡板,采样平台及通道的承重应不小于300kg/m2。防护栏杆结构要求及扶手、中间栏杆、立柱、踢脚板等材料的要求参照GB 4053。
5.3.2 监测爬梯
5.3.2.1 监测平台与地面之间应保障安全通行,应设置安全方式直达监测平台。
5.3.2.2 当监测平台距地面高度不超过2m 时,可使用固定式钢直梯到达采样平台;当监测平台距地面高度大于2 m 时,基准面与采样平台之间应建设固定式钢制斜梯、Z 字梯、旋转梯或升降梯。爬梯与水平面的倾角不大于45°,爬梯防护护栏高度不低于1.2m,爬梯梯级长度不小于900mm,宽度不小于200mm、高度不大于200mm,其他建设参数参照GB 4053 执行。
5.3.2.3 当平台高度大于40 米时,单台出力300MW 及以上发电机组应设置通往平台的电梯或升降梯,鼓励有条件的其他企业也设置通往平台的电梯或升降梯。
5.3.2.4 未建设电梯或升降梯的废气总排放口,当采样平台距地面高度超过20m 时,应设计并建设安全、方便的监测设备电动吊装装置。
5.3.3 其他要求
5.3.3.1 监测平台应设置永久性220 V 低压配电箱,内设漏电保护器,至少配备2 个16 A 插座和2个10 A 插座,为监测设备提供足够的电力,配备夜间照明设施;设置接地装置和防雷保护装置,防止雷雨天气发生雷击。
5.3.3.2 附近有造成人体机械伤害、灼烫、腐蚀、触电等危险源的监测平台,应在监测平台相应位置设置防护装置。监测平台上方有坠落物体隐患时,应在监测平台上方3m 高处设置防护装置。防护装置的设计与制造应符合GB/T 8196 要求。
5.4 采样点位置和数目
5.4.1 圆形烟道
5.4.1.1 将烟道分成适当数量的等面积同心环,各测点选在各环等面积中心线与呈垂直相交的两条直径线的交点上,其中一条直径线应在预期浓度变化最大的平面内,如当测点在弯头后,该直径线应位于弯头所在的平面A-A 内(图1)。5.4.1.2 对符合5.1 要求的烟道,可以只选预期浓度变化最大的一条直径线上的测点。
5.4.1.3 不同直径的圆形烟道的等面积环数、测量直径数及测点数见表1,原则上测点不超过20 个。
5.4.1.4 测点距烟道内壁的距离见图2,按表2 确定。当测点距烟道内壁的距离小于25mm 时,取25mm。
5.4.2 矩形或方形烟道
将烟道截面分成适当数量的等面积小块,各块中心即为测点。小块的数量按表3 的规定选取,原则上测点不超过20 个;烟道截面积小于0.1 m2,流速分布比较均匀、对称并符合5.1 的要求,可取断面中心作为测点。
6 排气参数的测定
6.1 排气温度的测定
6.1.1 测量仪器及测点
测量位置及测点按5.1、5.2 的规定,一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定。
6.1.2 测量仪器
热电偶或电阻温度计:其示值误差应不大于±3℃。6.1.3 测量步骤
将温度测量元件插入烟道中测点处,封闭测孔,待温度稳定后读数。
6.2 排气中水分含量的测定
6.2.1 测量位置及测点
按5.1、5.2 的规定,一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定。
6.2.2 冷凝法
按GB/T 16157-1996 的5.2.2 中的要求选用设备和测量。
6.2.3 重量法
按GB/T 16157-1996 的5.2.4 中的要求选用设备和测量。
6.2.4 仪器法
仪器法测定装置通常由采样单元、湿度分析单元和数据处理与记录等单元构成,应具备湿度校准功能。仪器法测定废气中水分的步骤可参照HJ 76 中附录D。
6.2.5 电阻电容法
6.2.5.1 测量范围
参照GB/T 11605-2005 的第6 章电阻电容法,用湿度计测量空气或其他气体的湿度,在-10℃~80℃条件下,电阻式湿度计的测量范围为10% RH~90%RH;电容式湿度计的测量范围为0%RH -100% RH。
6.2.5.2 方法原理
利用湿敏元件的电阻值、电容值随环境湿度的变化而按一定规律变化的特性进行湿度测量。
6.2.5.3 仪器
常用的仪器为采用电阻式或电容式湿敏元件的各种湿度计。在25℃条件下,其最大允许误差应不超过±5%RH。
6.2.5.4 测量步骤
测量步骤如下:
a) 将传感器直接置入气体中适当的部位以获得有代表性的湿度值。
b) 仪器操作程序按使用说明书进行。
c) 待仪器示值稳定后读数。
6.2.5.5 注意事项
注意事项如下:
a) 湿敏元件的感湿部分不能以手触摸,并避免受污染、腐蚀或凝露。
b) 在尘土较多的场所使用时,一定要安装外罩或过滤器等装置。c) 仪器应按有关规定适时校准。当仪器无温度补偿时,校准温度应尽量接近使用温度。
d) 不应在湿度接近100% RH 的气体中长期使用。
6.3 排气中氧含量的测定
6.3.1 测量位置及测点
按5.1、5.2 的规定,一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定。
6.3.2 电化学法测定氧含量
6.3.2.1 原理
被测气体中的氧气,通过传感器半透膜充分扩散进入铅镍合金-空气电池内。经电化学反应产生电能,其电流大小遵循法拉第定律与参加反应的氧原子摩尔数成正比,放电形成的电流经过负载形成电压,测量负载上的电压大小得到氧含量数值。
6.3.2.2 仪器
仪器包括如下:
a) 测氧仪,由气泵、流量控制装置、控制电路及显示屏组成;
b) 采样管及样气预处理器。
6.3.2.3 测定步骤
按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查,开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取烟气进行测定,待氧含量读数稳定后,读取数据。
6.3.3 磁式氧分仪法测定氧含量
6.3.3.1 原理
氧受磁场吸引的顺磁性比其他气体强许多,当顺磁性气体在不均匀磁场中,且具有温度梯度时,就会形成气体对流,这种现象称为热磁对流,或称为磁风。磁风的强弱取决于混合气体中含氧量多少。通过把混合气体中氧含量的变化转换成热磁对流的变化,再转换成电阻的变化,测量电阻的变化,就可得到氧的百分含量。
6.3.3.2 仪器
仪器包括如下:
a) 热磁式氧分仪;
b) 采样管及样气预处理器。
6.3.3.3 测定步骤
按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查。开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取烟气进行测定,待指示稳定后读取氧含量数据。
6.3.4 氧化锆氧分仪法测定氧含量
6.3.4.1 原理
利用氧化锆材料添加一定量的稳定剂以后,通过高温烧成,在一定温度下成为氧离子固体电解质。在该材料两侧焙烧上铂电极,一侧通气样,另一侧通空气,当两侧氧分压不同时,两电极间产生浓差电动势,构成氧浓差电池。由氧浓差电池的温度和参比气体氧分压,便可通过测量仪表测量出电动势,换算出被测气体的氧含量。
6.3.4.2 仪器
仪器包括如下:
a) 氧化锆氧分仪;
b) 采样管及样气预处理器。
6.3.4.3 测定步骤
按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查。接通电源,按仪器说明书要求的加热时间使监测器加热炉升温。开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取烟气进行测定,待指示稳定后读取氧含量数据。
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