锅炉废气监测方案.docx
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锅炉废气监测方案
浙江工业大学-毓秀食堂
锅炉废气监测方案
单位：
浙工大生物与环境学院
专业：
环境工程
姓名：
项方会郭李悬王云鹏王嘉兴指导老师：
李非里
一、监测目的3
二、基础资料调查3
三、监测采样点的设计5
四、采样时间和采样频率的确定7
五、选定监测项目及分析监测技术7
六、采样9
七、实验方法11
7.1
烟气参数的测定
13
7.2
二氧化硫的测定
11
7.3
氮氧化物的测定
13
7.4
黑度测定
错误!
未定义书签。
7.5
烟尘颗粒物的测定
.错误!
未定义书签。
7.6
汞及其化合物测定
.错误!
未定义书签。
、监测目的
熟悉监测废气方案的制定及实施，掌握监测项目的测定方法
了解毓秀食堂排气的现状，提高环保的意识
复习相关的知识，以便对专业有更深的认识
培养发现问题，解决问题的能力，提高团队合作能力
一、基础资料调查
1校园气象、地形资料
2土地利用及功能区划情况
3人口分布及人群健康情况
毓秀食堂：
设备运行状况
类型
FBA-050蒸汽锅炉
数量
2
位置
毓秀锅炉房
每天开启时间
20h
燃料
天然气
排放主要污染物
二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、PMi。
、VOC
锅炉高度
约2.2m
有限公司护厂>
■型蒸汽锅炉
恢州Hf锅桂所
该食堂拥有2台燃气锅炉，但只有一个排气口
（注：
多台执行不同的最高允许排放浓度的锅炉，烟气经同一条烟囱排放的，每台锅炉应单独设置排放监测断面。
确实不能单独设置的，烟气混合排放口浓度及混合过量空气系数应执行按锅炉出力折算后的限值。
）
三、采样点的设计
采样地点：
锅炉房与废气烟囱口
锅炉房：
锅炉产生的废气绝大部分通过烟囱排出，少量废气会从锅炉以及管道向锅炉房溢出,留在房内，并通过门窗与外界交流后排出。
由于锅炉房内空间狭小、空气流动缓慢，故选择靠近门口处及锅炉房中心位置处选取两个采样点。
采样高度与两锅炉废气管道结合处下方。
烟囱:
（烟囱高度待实地测量）
锅炉废气排放烟囱外观为矩形，规格约为1.2m*0.8m，面积约0.96m2，两侧有规格0.4m*0.2m
的排气口各一个。
故在排气口下方约0.5m气流平稳处设置采样断面，并将断面按等面积划
分为9个矩形，每个矩形中央设置一个采样点。
四、米样时间和米样频率的确定
由于除0-3点锅炉都处运行状态
选取早上8点中午12点晚上6点进行采样每个测点连续采样时间不得小于3分钟，取其平均值
持续1星期（正常工作日）
五、选定监测项目及分析测定技术
表1在用锅炉大气污染物排斂浓度限值
单mgnj-
限值
监控位買
燃煤别炉
燃汕钢炉
燃气钢炉
辄粒物
60
30
二氛优癡
400
55（/'*
300
1⑷
烟迦或出遭
ML化物
400
400
400
冢及甚化合物
0.05
■
-
烟气盟度（林琳曼黑度.锻、
W丨
塚直排族1
固定污染源的污染物监测主要包括各种炉、窑在运行燃烧过程中产生的烟尘、工艺粉尘以及废气污染物的监测。
除特定工艺排放外，其主要监测内容为烟（粉）尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、氟化物以及烟气林格曼黑度等。
根据国家现行标准要求，锅炉设备主要监测项目为烟尘、二氧化硫、氮氧化物及烟气林格曼黑度等;相关测试项目包括锅（窑）炉运行负荷（出力）测定、烟气温度、流速、氧含量、湿度等。
本次我们监测国家标准要求的烟尘（颗粒物）、二氧化硫、氮氧化物及烟气林格曼黑度、汞及其化合物，和部分相关测试项目。
表5大气污染物浓度测定方法标准
序号
污琨物顼冃
方法标推名称
掠准编号
1
靡i糧物
钢炉烟尘测试方法
GB5468
固定污染源排气中顒粒物测疋与吒态污染物采祥方法
GBH16157
2
烟气黑厦
也定汚染源朴磧烟气黑变的泄定林格曼囲气黒嗖圈法
HIT398
3
二氧化龍
固定污染源排气.中二撤化硫的测淀険呈法
H」丨细
固总污集源规純屮二氧化碇的测迫宦也帯电解法
HJ/T57
討定汚奂澱炭气二氣化就的测定非分散红外吸收池
HJ629
4
氮氧比物
固定污集源11%屮凰轨化物的测定蚩外分光光嗖注
HJ.T42
固定活吳源捋弋中执氣化物的泌定绘醴荼乙二曲彷光比匪浓
IIJT」3
周定污玉源废弋中氮利化物的测定非分散红外吸收法
HJ692
固宦污染源科占中訊耗化物的测定走电位电解法
HJ693
5
汞愿其化住物
固宦污染源变气汞加可定冷原子皈丸廿兄兄蕙去〔暂彳了）
HJ543
大气污染物基准含氧量排放浓度折算方法
实测的锅炉颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放浓度，应执行GB5468或
GB/T16157规定，按下公式折算为基准氧含量排放浓度。
各类燃烧设备的基准氧含量按下表
规定执行。
基准含氧量
堆准駅吿量＜0J
9
堰油*燃气锅炉
3,5
式中:
p=p\
p――大气污染物基准氧含量排放浓度,
mg/m3;p，实测的大气污染物排放浓度,
mg/m3;（02）――实测的氧含量;
“（02）――基准氧含量
六、米样
采样系统与装置
采样系统由采样管、颗粒物捕集器、干燥器、净化器、流量计、控制装置、抽
气泵等组成。
1一热电偶乘遵电殂視農计；窘一皮托管；K采岸管：
4一除豁器：
5「诜压传傅悬6-tk力拎越践；7-ifiliK传总器；H—戏迓传愿超一显星谓待裳肚：
2—摘吒系，
H-ffi处理靠统］12-憔型打氐机威嬢口：
13-蚩示睥
囲12皮托管爭行測速自动烟尘采样仪
采样步骤（皮托管平行测速采样法）
1确定采样点数、与采样口相对位置、设定采样时间，在采样枪管上作出标记。
2、记录并在仪器上输入滤筒编号，系统校零同时选定所需采样嘴。
3、用含湿量枪测定管道内湿度，需12分钟，自动保存。
4、开始采样，第一采样点采样完成，系统提示，立即将采样枪管移到第二采样点，依次移动采样枪。
5、采样完毕，自动关闭抽气泵。
小心取出采样枪，用镊子取出滤筒，轻轻敲打采样弯管，并用细毛刷将弯管内的尘粒刷入滤筒内，包好滤筒，放入专用盒中保存，滤筒之间避免接触。
后在实验室内处理。
采样准备
一、滤筒的准备
滤筒准备时需要进行认真的筛选，滤筒应采用玻璃纤维滤筒，太薄，太厚及厚薄不均匀的要剔除。
监测过程中，还需有空白滤筒的全程伴随。
滤筒预处理，采样后处理。
还可采用失重预处理。
二、仪器性能的检查
采样前，应检查仪器的各项功能是否正常，干燥器中的硅胶是否失效，如果烟气的含湿量较大或采样时间较长，应另外准备备用的硅胶干燥剂。
气密性在采样过程中直接影响气流的动压/静压，从而对采样流速、采样体积有很大的影响，连接好仪器，选用等速流量采样，用手指压住进气端口，如泵的声音突然加大，松手后恢复正常，则气密性正常。
三、为了从烟道得到有代表性的烟尘样品，须等速采样，即气体进入采样嘴的速度和采样点位的烟气流速相等。
采样过程中注意的问题
1、在锅炉烟尘监测采样前，首先应当保证锅炉设备的正常运转和工况负荷的稳定性，锅炉的最低负荷率为70%
2、将采样管插入烟道中，对距离采样孔最远的采样点逐个向内进行监测，采样结束的
同时，从烟道中迅速取出采样管。
3、烟温的漂移
在开始对烟尘采样时，如果发现烟气温度有很明显的向上漂移增高现象，此时，锅炉系
统正处于升温阶段，工况尚不稳定；如果在测试过程中，出现烟温向下滑落降低现象，可能是炉排停止推进输煤造成。
出现上述两种情况，应当停止采样，待锅炉运行正常稳定后再进行。
采样的质量保证
1、采样前对采样仪器进行全面检查，并进行系统检漏实验。
监测仪器必须定期检定
校准、每年还须进行期间核查和仪器间比对，监测仪器在进行废气监测后，必须充分清洗传
感器。
2、监测采样应当在锅炉运行稳定状态下进行，并有专人负责对工况的监督。
3、打开烟道的采样孔，清除孔中的积灰。
4、采样嘴不得与烟道壁捧碰撞，以免造成烟道壁上附着的烟尘吸入滤筒中和采样嘴变形。
5、滤筒要用镊子小心取放并轻轻敲打前弯管，用细毛刷将附着在前弯管内的尘粒刷到滤筒中，将滤筒用纸包好，妥善保存。
6、采样后再测量一次采样点的流速，与采样前的流速相比，相差如大于20%，则样品作废，重新采样。
7、每个断面采样次数不得小于3次，每个测点连续采样时间不得小于3分钟，取其平
均值；当烟气流速低或含尘浓度低时，可以使用较长的时间采样；反之则可以采用较短时间采样。
七、实验方法
7.1烟气参数的测定
、温度
常用仪器有玻璃管水银温度计、热电偶温度计、热电阻温度计及红外测温仪等。
二、含湿量
测定方法用重量法
重量法测定含湿量的计算公式：
式中:
X”——揩气中水仆律砥的休祝FT分
G—吸湿管吸收的水分星量胡；
V*—测星弑况下抽取的干气怵体积（Vd-（Q：
和）丄;
—转子流蚤计償散丄/血叭
I采样时间jnin；
t——流锻计前气休温度;
R—鹹址计前气怵压力上和
B*大气压力*
、压力
测压力使用皮托管和压力计。
1.动压和薛压的测是
四、流速
气体流速与气体动压的平方根成正比。
匕=0O76Kpj273+『「J瓦VS0.076Kpj273ts
7.2二氧化硫的测定
甲醛溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺比色法
（一）原理
二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。
在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化
合物，用分光光度计在577nm处进行测定。
（二）采样
30〜60min采样用一个内装8ml吸收液的普通型多孔玻板吸收管，以0.5L/min流量,
采气15〜30L。
采样期间应避免日光照射样品。
吸收液温度保持在30C以下。
记录采样时
的温度和大气压力。
（三）干扰与消除：
主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。
样品放置一段时间可使臭氧自动分解；加入氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰；加入CDTA可以消除或减少某些金属离子的干扰。
在10mL样品中存在50g钙、镁、铁、镍、镉、铜等离子及5卩g二价锰离子时，不干扰测
（四）样品测定
短时间采样：
将吸收管中样品溶液全部移入10mL比色管中，用吸收液（3.4）稀释至标线，
加0.5mL氨磺酸钠溶液（3.5）、混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。
用分光光度计测定由亚硫酸钠标准溶液配制的标准色列、试剂空白溶液和样品溶液的吸
光度，以标准色列二氧化硫的质量浓度为横坐标，相应相应吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
（五）数据处理
计算空气中二氧化硫的浓度按式（4）计算：
闕沪）=（/-厶（4）
式中：
A――样品溶液的吸光度；
A0――试剂空白溶液的吸光度；
Bs——校正因子，卩g•SO2/12mlZA;
Vt样品溶液总体积，mL
Va――测定时所取样品溶液体积，mL
Vs――换算成标准状况下（0C,101.325kPa）的采样体积，L。
二氧化硫浓度计算结果应准确到小数点后第三位。
7.3氮氧化物的测定
盐酸萘乙二胺分光光度法
一、原理
大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。
在测定氮氧化物浓度时，应先用三氧化
铬将一氧化氮氧化成二氧化氮。
二氧化氮被吸收液吸收后，生成亚硝酸和硝酸，其中，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮
化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，据其颜色深浅，用分光光度法定
量。
因为N02（气）转变为N02—（液）的转换系数为0.76,故在计算结果时应除以0.76。
二、仪器
1.多孔玻板吸收管。
2•双球玻璃管（内装三氧化铬-砂子）。
3.空气采样器：
流量范围0-1L/min。
4.分光光度计。
三、测定步骤
1•标准曲线的绘制：
取7支10mL具塞比色管，按数据配制标准色列。
溶液摇匀，避开阳
光直射放置15min，在540nm波长处，用1c血比色皿，以水为参比，测定吸光度。
以吸光度为纵坐标，相应的标准溶液中NO2—含量（ug）为横坐标，绘制标准曲线。
2•采样：
将一支内装5.00mL吸收液的多孔玻板吸收管进气口接三氧化铬-砂子氧化管，并
使管口略微向下倾斜，以免当湿空气将三氧化铬弄湿时污染后面的吸收液。
将吸收管的出气
口与空气采样器相连接。
以0.2—0.3L/min的流量避光采样至吸收液呈微红色为止，记下采
样时间，密封好采样管，带回实验室，当日测定。
若吸收液不变色，应延长采样时间，采样量应不少于6L。
在采样的同时，应测定采样现场的温度和大气压力，并做好记录。
3.样品的测定：
采样后，放置15min，将样品溶液移入1cc比色皿中，按绘制标准曲线的方法和条件测定试剂空白溶液和样品溶液的吸光度。
若样品溶液的吸光度超过标准曲线的测
定上限，可用吸收液稀释后再测定吸光度。
计算结果应乘以稀释倍数。
五、计算
氮氧化物（NO2，mg/m3）=（（A-A0）/b）/0.76Vn
式中：
A—样品溶液的吸光度；
A0—试剂空白溶液的吸光度；
1/b—标准曲线斜率的倒数，即单位吸光度对应的N02毫克数；
Vn—标准状态下的采样体积（L）；
0.76—N02（气）转换为N02—（液）的系数。
7.4烟气黑度的测定——林格曼烟气黑度图法
定义：
林格曼黑度级数Ringelmannnumber
评价烟羽黑度的一种数值，用肉眼观测的烟羽黑度与林格曼烟气黑度图对比得到。
2.3林格
曼烟气黑度图Ringelmannsmokechart
标准的林格曼烟气黑度图由14cmx21cm的不同黑度的图片组成，除全白与全黑分别代表林
格曼黑度0级和5级外，其余4个级别是根据黑色条格占整块面积的百分数来确定的，黑色条格的面积占20%为1级，占40%为2级，占60%为3级，占80%为4级。
原理：
把林格曼烟气黑度图放在适当的位置上，将烟气的黑度与图上的黑度相比较，由具有资质的观察者用目视观察来测定固定污染源排放烟气的黑度。
仪器和设备：
林格曼烟气黑度图（附录A）。
计时器（秒表或手表），精度1秒。
烟气黑度图支架。
风向、风速测定仪。
5.2观测方法
5.2.1观察烟气的部位应选择在烟气黑度最大的地方，该部位应没有冷凝水蒸汽存在。
观察时，将烟囱排出烟气的黑度与林格曼烟气黑度图进行比较，记下烟气的林格曼级数。
如烟气
黑度处于两个林格曼级之间，可估计一个0.5或0.25林格曼级数。
每分钟观测4次，观察者不宜一直盯着烟气观测，而应看几秒钟然后停几秒钟，每次观测（包括观看和间歇时间）约
15秒，连续观测烟气黑度的时间不少于30分钟。
5.2.2观察混有冷凝水汽的烟气，当烟囱出口处的烟气中有可见的冷凝水汽存在时，应选择在离开烟囱口一段距离，看不到水汽的部位观察。
5.2.3观察含有水蒸气的烟气，当烟气中的水蒸气在离开烟囱出口的一段距离后，冷凝并且变为可见，这时应选择在烟囱口附近水蒸气尚未形成可见的冷凝水汽的部位观察。
5.2.4观察烟气宜在比较均匀的天空照明下进行。
如在阴天的情况下观察，由于天空背景较暗，在读数时应根据经验取稍偏低的级数（减去0.25级或0.5级）。
5.3记录
5.3.1现场情况记录
观察者应按现场观测数据记录表格（附录B）的要求，填写观测日期、被测单位、设备名称、净化设施等内容，并将烟囱距观测点的距离、烟囱位于观测点的方向、风向和风速、天气状况以及烟羽背景的情况逐一填入表内。
5.3.2现场观测记录
烟气黑度的观测值，按6.2.1的规定，每次观测15秒记录一个读数，填入观测记录表格（附录B）。
每个读数都应反映15秒内黑度的平均值。
连续观测烟气黑度的时间30分钟，在此
期间进行120次观测，记录120个读数。
对于烟气排放十分稳定的污染源，可酌情减少观测频次，每分钟观测2次，每30秒记录一个读数，连续观测30分钟，在此期间进行60次观测，记录60个读数。
6计算
6.1按林格曼黑度级别将观测值分级，分别统计每一黑度级别出现的累计次数和时间。
6.2除了在观测过程中出现5级林格曼黑度时，烟气黑度按5级计，不必继续观测外，其它
情况都必须连续观测30分钟。
分别统计每一黑度级别出现的累计时间，烟气黑度按30分钟内出现累计时间超过32分钟的最大林格曼黑度级计。
7.5锅炉烟尘颗粒物的测定——过滤计重法测定原理为用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算TSP的质量浓度。
滤膜经处理后，可进行化学组分分析。
根据采样流量不同，分为大流量采样法和中流量采样法。
大流量采样（1.1—1.7m3/min）使
用大流量采样器连续采样24h,按下式计算TSP浓度：
TSP=m/（qv,n*t）
式中：
m——阻留在滤膜上的TSP重量（mg）;
qv,n标准状态下的采样流量（m3/min）；
t采样时间（min）。
按照技术规范要求，每月应用孔板校准器或标准流量计对采样器流量进行校准。
孔板校准器是一段内径7.6cm,长15.9cm的金属管，在距离管进气口5.1cm处有一测压口，另一端用
螺母与采样器入口相接，在接口处可通过密封垫圈装入不同规格的气阻板。
有的流量计设有流量记录器，可直接记录采气流量。
还应注意，每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。
中流量采样法使用中流量采样器（50—150L/min），所用滤膜直径较大流量法小，采样和测定方法同大流量法。
7.6汞及其化合物测定-冷原子吸收分光光度法汞及其化合物可用上述方法采样，亦可用烟气采样器配以吸收液采集。
化验方法为原子荧光分光光度法、冷原子吸收分光光度法。
测定:
按仪器说明书调整好测汞仪。
开启仪器气阀，将气体被送入吸收池，待指针至最高读数时，记录吸收值。
绘制校准曲线，从曲线上查得所测定的样品管中的汞含量。
数据记录
毓秀锅炉废气监测结果表
监测点位：
锅炉烟囱
被测装置名称型号：
2台FBA-050蒸汽锅炉
1#锅炉
日期
烟气温度'C
烟气平均流速
m/s
烟尘排放浓度
Mg/m3
S02排放浓度
Mg/m3
林格慢黑度
级
氮氧化物排放浓度
Mg/m3%
实际负荷（%
汞及其化
合物Mg/m3
是否达标
5
九、标准比较及建议
十、附录
A林格曼烟气黑度图
B锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001
表1锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值
锅炉类别
适用区域
烟尘排放浓
度（mg/m3）
烟气黑度
（林格曼黑度，级）
I时
段
U时
段
燃
自然通风锅炉
一类区
100
80
煤
（<0.7MW（1t/h））
二、三类区
150
120
1
锅
一类区
100
80
其它锅炉
二类区
250
200
1
炉
三类区
350
250
燃
一类区
80
80
轻柴油、煤油
二、三类区
100
100
1
油
锅
炉
其它燃料油
一类区
100
80*
1
二、三类区
200
150
燃气锅炉
全部区域
50
50
1
注：
*禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉。
4.4锅炉二氧化硫和氮氧化物最高
允
排放浓度，按表2的时段规定执行
表2锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度
锅炉类别
适用
区域
SO2排放浓度
（mg/m3）
NOx排放浓度
（mg/m3）
I时段
U时段
I时段
U时段
燃煤锅炉
全部
区域
1200
900
/
/
燃油锅炉
轻柴油、煤
油
全部
区域
700
500
/
400
其它燃料
油
全部
区域
1200
900*
/
400*
燃气锅炉
全部
区域
100
100
/
400
注：
*一类区内禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉。
4.5燃煤锅炉烟尘初始
排放浓度和烟气黑度限值，根据锅炉销售出厂时间，按表3的时段规定执行。
表3燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值
锅炉类别
燃煤收
到基灰
分（％）
烟尘初始排放浓度
（mg/m3）
烟气黑度（林格曼黑度，
级）
I时段
U时段
层
自然通风锅炉
（<0.7MW（1t/h））
/
150
120
1
燃
其它锅炉
Aar<25%
「1800
1600
1
锅
（<2.8MW（4t/h））
Aar>25%
2000
1800
炉
其它锅炉
Aar<25%
02000
1800
1
（<2.8MW（4t/h））
Aar>25%
2200
2000
沸
循环流化床锅炉
/
15000
15000
腾
1
锅炉
其它沸腾锅炉
/
20000
18000
抛煤机锅炉
/
5000
5000
1
升级会员 