[科普中国]-烟道采样

含义

空气污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源又分为有组织排放源和无组织排放源。有组织排放源指烟道、烟囱及排气筒等。无组织排放源指设在露天环境中的无组织排放设施或无组织排放的车间、工棚等。它们排放的废气中既含有固态的烟尘和粉尘，也含有气态和气溶胶态的多种有害物质。流动污染源指汽车、火车、飞机、轮船等交通运输工具排放的废气，含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、烟尘等。烟道采样即指对固定空气污染源中的有组织排放源——烟道中污染物的采样过程。

采样点的布设采样位置采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向，将采样断面设在阻力构件下游方向大于6倍管道直径处或上游方向想大于3倍管道直径处。对于矩形烟道，其等效直径D=2AB/(A+B)，其中A、B为断面边长。即使客观条件难以满足要求，采样断面与阻力构建的距离也不应小于管道直径的1.5倍，并适当增加采样点数目和采样频率。采样断面气流流速最好在5m/s以下。此外，由于水平管道中的气流流速与污染物的浓度分布不如垂直管道中均匀，所以应考虑垂直管道。还要考虑方便、安全等因素。

采样点数目因烟道内同一断面上各点的气流流速和烟尘浓度分布通常是不均匀的，因此，必须按照一定原则进行多点采样。采样点的位置和数目主要根据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布情况确定。

（1）圆形烟道：在选定的采样断面上设两个互相垂直的采样孔。按照图1所示的方法将烟道断面分成一定数量的同心等面积圆环，沿两个采样孔中心线设四个采样点。若采样断面上气流流速均匀时，可设一个采样孔，采样点数减半。当烟道直径小于0.3m，且气流流速均匀时，可在烟道中心设一采样点。不同直径圆形烟道的等面积圆环数、测量直径数及采样点数见表1，原则上采样点不超过20个。采样点距烟道内壁的距离见表2.

（2）矩形烟道：将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，各小块中心即为采样点位置，见图2.矩形小块的数目可根据断面面积，按照表3所列数据确定。当水平烟道内积灰时，应从总断面面积中扣除积灰断面面积，按有效面积设置采样点。

在能满足测压管和采样管到达各采样点位置的情况下，尽可能地少开采样孔，一般开两个互成90°的采样孔。采样孔内径不小于80mm，采样孔管长应不大于50mm。对正压下输送的高温或有毒废气的烟道应采用带有闸板阀的密封采样孔1

基本量的测定温度的测量对于直径小、温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计。对于直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计测量。

压力的测量烟气的压力分为静压、动压和全压。静压是单位体积气体具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力。动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力。全压是单位体积气体在管道中流动所具有的总能量。测量烟气压力通常使用测压管和压力计。

流速和流量的计算在测出烟气的温度、压力等参数后，按下式计算各点采样点的烟气流速。

式中：vs——烟气流速，m/s；

Kp——皮托管校正系数；

pv ——烟气动压，Pa；

ρ ——烟气密度，kg/m3。