烟尘采样器

烟尘采样器 原理 1.等速取样原理 抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置，根据捕尘装置采样前后的重量差和 采样体积，计算排气中烟尘浓度。测定排气烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟 气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等。采气流速大于或小于采样点烟气 流速都将造成测定误差。下图示意出不同采样速度下烟尘运动情况。当采样流速 （Vn）大于采样点的烟气流速（Vs）时，由于气体分子的惯性小，容易改变方向， 而尘粒惯性大，不容易改变方向，所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入采样嘴， 而其中的尘粒按原方向前进，不进入采样嘴，从而导致测量结果偏低；当采样速 度(Vn)小于采样点的烟气流速（Vs）时，情况正好相反，使测定结果偏高；只有 Vn=Vs时，气体和烟尘才会按照它们在采样点的实际比例进入采样嘴，采集的烟 气品中烟尘浓度才与烟气实际浓度相同。 2、烟尘浓度测量原理 等速采样方法包括预测流速法、静压平衡型采样管法、动压平衡型采样管法和皮 托管平行等速采样法。现在一般使用皮托管平行等速采样法。采用该方法的仪器 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 1 页 的微处理器测控系统根据各种传感器检测到的静压、动压、温度及含湿量等参数， 计算出烟气流速、等速跟踪流量，测控系统将该流量与流量传感器检测到的流量 相比较，计算出相应的控制信号，控制电路调整抽气泵的抽气能力，使实际流量 与计算的采样流量相等。同时微处理器用检测到的流量计前温度和压力自动将实 际采样体积换算为标况采样体积。根据滤筒捕集的烟尘重量以及抽取的气体体 积，计算颗粒物的排放浓度及排放量。 （1）计算烟气流速（m/s） o PdKpVs ´´= 414.1 式中 VS 为烟气流速 单位为 m/s ；kp为皮托管系数 ；Pd为烟气动压 单位为 Pa； ο为烟气密度 单位为 Kg/m 3 烟气密度（kg/m 3 ） 325.101273 27334.1 PsBa Ts + ´ + ´=o 式中 Ts为烟气温度 单位为℃ ；Ba为大气压强 单位为 KPa ； PS为烟气静压 （2）计算排放流量（m 3 /h） FVsQs ´´= 3600 式中 Qs为实际烟气流量，单位为 m 3 /h ；F为烟道截面积，单位为 m 2 （3）换算标况体积（L ） VBa tr Vnd ´+´ + = 325.101 Pr 273 273 Vnd为标况采样体积，单位为 NL；Tr为流量计前温度 ；Pr为流量计前压力 （4）计算排放浓度（mg/m 3 ） 612 10 )( ´ - = Vnd ggC g1、g2 为滤筒重量，单位为 g （5）计算排放量（kg/h） 610-´´= QsndCG 标干烟气流量（Ndm 3 /h） 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 2 页 )1( 325.101273 273 XswPsBa Ts QsQsnd -´+´ + ´= 3、含湿量测量原理 微处理器控制传感器采集湿球、干球面温度以及通过湿球表面的压力，结合大 气压，同时根据湿球表面温度自动查出该温度下的饱和水蒸气压力，计算出烟气 含湿量。 %100 )()(00065.0 ´ + +´-´- = sa babcbv PB PBttPXsw Xsw 为含湿量，单位为% 4、空气过剩系数测量原理 测试仪检测出 O2的浓度，根据检测到的 O2浓度，换算出空气过剩系数α。 a’空气过剩系数 0221 21' X a - = 折算浓度（kg/m 3 ）(烟尘采样) a aCCa '´= Xo2 为含氧量，单位为% 5、气体浓度测量原理 抽取含有特定气体的烟气，进行除尘、脱水处理后通过电化学传感器，发生电化 学反应，传感器输出的电流的大小在一定条件下与气体的浓度成正比，所以通过 测量传感器输出的电流即可计算出气体的瞬时浓度；同时根据检测到的烟气排放 等参数计算出气体的排放量。 6、 各种除尘设备效率的测定原理 η = (GJ-GC/GJ)×100% = （QJρJ - QCρC/ QJρJ）×100% η 为净化设备的净化效率，%； GJ、GC 为净化装置进口和出口污染物排放速率 ρJ 、 ρc 为净化装置进口和出口污染物排放质量浓度 QJ 、 Qc 为净化装置进口和出口标准状态下干排气量 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 3 页 仪器的结构流程图 主机通电（220V）——设置大气压（主机内有时钟，一般情况无需设置）——设 置烟道截面——烟枪确定采样点——压力校零(皮托管悬空)——测量烟气温度 （测温传感器接好，插入烟道，稳定后确定）——测量或者输入含湿量——烟气 清洗（烟气嘴悬空，抽气 3分钟以上）——烟气校零（烟气嘴悬空，抽气 1分钟 以上）——测量烟气（接好烟气采样枪，采样枪接好烟气过滤器，抽气 1分钟以 上）——按 2退出——选嘴（连接号皮托管的正负气嘴，将烟枪插入烟道，插入 烟道中心位置，注意烟枪采样嘴的方向）——取出烟枪，换上滤筒，换上选嘴时 提示的采样嘴，将烟枪插入烟道采样（按 1，当烟气流速低于 5m/s时；按 2，当 烟气流速大于 5m/s时）——设置好每个点的采样时间——开始采样（到点换点） ——采样结束，根据提示退出——结束（将泵采样口悬空，定量采样 30L/MIN, 抽空气 3分钟，为了清洗泵，退出关机） 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 4 页 仪器使用中的质量保证 为了保证仪器准确度，须使用配套的校准仪定期对仪器的流量、压力进行校准。 1、压力标定 （1）压力校零 保持校准仪前面板上动压的 + - 两接嘴（静压/计压接嘴）悬空，直接与大气相 连；然后移动光标到校零上，直到动压显示 0为止。 （2）气路连接 按各厂商的进行气路连接。 （3）校准 气路连接完毕后，微调压力调节旋钮，产生相应的动压（静压）值，观察并记录 被检定仪器显示值及校准仪显示的标准值。显示的标准值和被检定仪器的显示值 可能缓慢变动，可同时记录同一时刻的标准值和显示值即可，不影响测量精度。 如果显示值误差超出规定的范围，则应调整被检定仪器的系数。 倍率 测量 ① 动压 ② 静压 ③ 计压 1.00 1.000 1.000 +0000 -0000 +0.002 校准完毕，将气路连接管拔下，压力调节旋钮到最“—”即可。 （4）注意事项 1、校零时，必须让动压的“+ -”两接嘴悬空，否则测量结果不正确。校准动压 时，也可将动压“—”接嘴与压力输出Ⅰ接嘴相连，则动压 + 接嘴应悬空，压 力调节应向负向调节，才能使显示的压力为正。施加的压力应该在压力传感器的 承受范围之内（0-3000Pa）,当超过 4000 Pa 或-200Pa 时，内置蜂鸣器会不断 提示。 2、校零时必须让静压/计压接嘴悬空，否则测量结果不正确。加的压力应该在压 力传感器的承受范围之内（-30kPa +30kpa），当超过±40kpa时，内置蜂鸣器会 不断提示。 2、流量标定 （1）流量校零 移动光标到校零上，体积值和脉冲值会显示为零。 （2）气路连接 按各厂商的要求进行气路连接。 （3）校准 气路连接完毕后，操作被检定的仪器，设定恒流采样 5分钟，清零校准仪，启动 采样泵。采样结束后，记录被检定仪器和校准仪的标况体积。 误差=（被检定仪器的标况体积-校准仪的标况体积）/校准仪的标况体积 *100%。 若不超差，可认为流量正确。 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 5 页 流量标定 ①15L倍率 1.010 ②25L倍率 1.020 ③35L倍率 1.030 流量倍率一般在 0.800-1.400之间。 3、烟气采样注意事项 （1）打开开关后，显示暗或乱码，应更换电池，当电池电压低于 5V时，仪器不 能正常工作。 （2）每次使用前多起几个膜润滑管壁。 （3）如果显示—E—，说明膜在管中间破裂，应重测。 （4）严禁将水洒到皂膜管壁上，仪器采用精密光学传感器，以免损坏传感器。 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 6 页 仪器应用注意事项 1.跟踪效率 跟踪效率正常情况下至少达到 95%。若不到 95%，查明原因。 2.每次采样结束后应先将采样枪倒转 180度，关机瞬间拿出采样枪。 3.沥青烟采样。沥青烟含多种有毒物质，故采样和人员要注意自身防护和操 作安全。采样管采集浓度高的沥青烟样品后，应用环己烷或其他溶剂彻底清洗后， 方可重复使用。沥青烟样品具有一定的挥发性，样品应及时处理和分析。样品保 存要有专用干燥器，采有样品的和未经使用的滤筒要分开放置在不同的干燥器 中。测试完毕后样品予以销毁。 4.油烟采样需用与之配备的油烟烟枪和油烟滤筒，采样时讲油烟烟枪连接好管 路，将干净的油烟滤筒放入烟枪。采样结束，采集了油烟的滤筒应立即转入聚四 氟乙烯清洗杯中盖紧盖子，根据规定对样品进行测定和计算，样品不能在 24小 时内测定，可在冰箱的冷藏室中保存 7天。 5.压力传感器有时漂和温漂，每次开机使用，最好先校零。校零时，皮托管接嘴 “+”、“-”必须悬空。 6. 1)温度输入一般在下面情况采用：a.已知烟气温度； b．当静电比较大时，接上温度传感器无法测量； 2）当烟道工况变化不大时，一个烟道一般要采多个样，可在第一次采样时 测完成烟气温度后，下面几个样可不必测量。 7.烟气温度传感器为铂电阻制作而成，用很细的铂金丝做成的，其抗震性很差， 所以在使用时应轻拿轻放。其常温下电阻值应在 108欧姆左右，如果电阻太小则 为短路，如果太大则为开路，此时需要更换温度传感器；当温度传感器坏时，所 测数据不对，必须输入烟气温度。 8.1）湿量输入一般在下面情况采用：a:已知烟气含湿量； b:当静电比较大时，接上含湿量传感器无法测量； 2）一个烟道一般要采多个样，当烟道工况变化不大时，可在第一次测完烟气 含湿量后，下面几个样可不必测量。 9. 测完含湿量后，尽量将含湿量盛水桶中的水及时倒掉，将纱布拧干，避免含 湿量体倒置，使水流入含湿量体内。 10.传感器校零时烟气接嘴应抽入干净的空气，且应保证在 1分钟以上。 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 7 页 11. 烟气采样泵的寿命受使用时间和采样时尘过滤效果的影响，使用一段时间应 注意检查其采样流量，如果流量<0.51L/min应该检查气路是否有问或因烟气 泵薄膜灰尘太多，使泵抽气量不足，需维修或直接更换烟气泵；测量时，必须加 装气水分离器，当滤芯变黑时，需更换。 12. 采样结束清洗传感器时，面板上烟气接嘴应悬空，应抽入干净的空气，清洗 时间不得低于 3分钟。 13. 当烟气排放流速很低（<2.5m/s）时，或烟道工况非常不稳定时，可以采用 定量采样方式。 14. 干燥瓶的进出气口不能接错；否则冷凝水会被吸入主机造成故障。 15. 每个测点的采样时间和总采样时间的单位是**分**秒；每个采点到时间时， 仪器显示屏会闪烁，并伴随报警声，提醒需更换下一采样点，滤筒编号应与滤筒 本身编号相同。 16. 建议先保存，再打印，因为打印机所耗电流较大，突然插上打印机易造成仪 器复位。 17. 警示：3-5次采样后，仪器保存前，应用无水酒精将采样泵清洗干净，以免 泵里吸尘多，造成卡泵 方法：将仪器置于定量采样状态（30L/min），打开清洗孔，在清洗口加 30ml-50ml 无水酒精用吸耳球缓慢加入泵清洗口中，把清洗口盖拧紧，对采样泵进行清洗， 然后空转 5分钟后即可。 18. 1）“内存清零”能够将以前的采样数据清零，应慎用。 2）“标定”功能中的参数数据，平时不能改动，只有在仪器需要校准时才 能改动。 19. 密码修改后，使用人员应牢记，但尽量不要修改其密码，以便以后对该仪器 进行维护。 20、干燥瓶内的干燥剂应有充分的干燥能力，由蓝变红约 2/3时应及时更换，采 样时应再备一瓶干燥剂。 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 8 页 日常维护 1. 该仪器采样条件一般比较恶劣，可能回遇到高温、寒冷、潮湿等环境， 在此种条件下，一定要注意人身安全和仪器的安全使用，遇到强静电的情况 下，烟枪与主机最好接大地，仪器应置于赶在，避阳处，如遇高温地面或潮 湿地面，最好用隔热、隔湿材料垫铺一下，以免温度过高影响仪器使用。 2. 仪器时尽量考虑了防静电、抗干扰能力，如遇强静电、高干扰环境 时，也可能对仪器使用产生一定干扰，此时应拔掉测温棒或含湿量传感器插 头，可以直接输入烟气温度和含湿量，使用时主机与周围的金属物体应绝缘。 3. 现场采样时，所接主机电源一定保证 220V 50HZ交流电（配直流电源箱 除外）。 4.应每 3个月配备的直流电源箱进行充电，充电时间不小于 5小时。 5.泵连续使用 500小时左右，应注意清洗，将泵设置流量 30L/min，将清洗 口倒入少许酒精，运转 5分钟即可。 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 9 页 故障处理 故障现象 可能原因 排除方法 打开仪器电源开关，无任何 显示 1) 未接通电源 2) 仪器保险丝烧坏 1）接通 220V电源 2） 更换保险丝 测量动压为零或负值 1）测量前未校零 2）皮托管接反 3）管路漏气 4）校零时未悬空 1） 校零后再测量 2） 更正连接 3） 重新安装 4） 重新校零 采样时流量计前压力≤ -20kpa 1）管路堵塞 2）滤筒型号差异 1）疏通流路 2）使用标准滤筒 采样时流量计前压力≥ -3kpa 管路漏气 （锅炉流速太低时为正 常） 密封管路 采样时计算流量偏大 采样嘴选择过大 选小采样嘴 采样时计算流量偏小 采样嘴选择过小 选大采样嘴 采样泵转速达到最高，流量 仍然跟踪不上（但不为零） 漏气 干燥瓶堵塞 流路堵塞 采样泵积垢 泵（卡泵、泵的刮片磨损， 导致负压不够） 检查气路 清洁干燥瓶 疏通流路 清洗采样泵 换刮片 显示屏显示不清晰 对比度不适当 调节对比度 泵运转但显示流量为零 流量计故障 与厂家联系 启动采样泵，泵不转 1）泵卡住 2）泵电机烧坏 1）恢复初始装配 2）更换 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 共 10 页 第 10 页