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GB/T 16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與 氣態(tài)污染物采樣方法

[2022-03-18 15:00:38]

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與 氣態(tài)污染物采樣方法001.pdf

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與 氣態(tài)污染物采樣方法003.pdf

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與 氣態(tài)污染物采樣方法004.pdf

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16157—1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與 氣態(tài)污染物采樣方法002.pdf


1主題內(nèi)容和適用范圍

1- 1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在煙道、煙囪及排氣筒（以下簡稱煙道）等固定污染源排氣中顆料物的測定方法和 氣態(tài)污染物的采樣方法。，

1- 2本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種鍋爐、工業(yè)爐窯、及其它固定污染源排氣中顆粒物的測定和氣態(tài)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(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機(jī)械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放 氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。

2- 2氣態(tài)污染物

氣態(tài)污染物是指以氣體狀態(tài)分散在排放氣體中的各種污染物。

2- 3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干排氣

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干排氣是指在溫度為273 K,壓力為101 300 Pa條件下不含水分的排氣。

3測定與計算內(nèi)容

3- 1排氣參數(shù)（溫度、壓力、水分含量、成分）的測定。

3- 2排氣密度和氣體分子量的計算。

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(tài)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釆樣工況

應(yīng)在生產(chǎn)設(shè)備處于正常運行狀態(tài)下進(jìn)行，或根據(jù)有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，在所規(guī)定的工況條 件下測定。

4- 2釆樣位置和采樣點

4- 2-1采樣位置

4.2-1-1采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段。應(yīng)避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應(yīng)設(shè)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(dāng)量直徑D=2AB/ G4+B）,式中？1、B為邊長。

4-2-1-2對于氣態(tài)污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規(guī)定限制，但應(yīng)避開渦流區(qū)。 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(yīng)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(shè)采樣孔，采樣孔內(nèi)徑應(yīng)不小于80 mm,采樣孔管長應(yīng)不大于50 mm。不使用時應(yīng)用蓋板、管堵或管帽封閉（圖1、圖2、圖3）。當(dāng)釆樣孔僅用于采集氣態(tài)污染物時，其 內(nèi)徑應(yīng)不小于40 mm。

1適用范圍

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定固定污染源廢氣中低濃度顆粒物的重量法。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t、工業(yè)窯爐、固定式燃?xì)廨啓C(jī)以及其它固定污染源廢氣中顆粒物的測定。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于低濃度顆粒物的測定，當(dāng)測定結(jié)果大于50mg/m3時，表述為“>50mg/m3”。當(dāng)采樣體積為1m3時，本標(biāo)準(zhǔn)方法檢出限為1.0mg/m3。

　　2規(guī)范性引用文件

　　本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適

　　用于本標(biāo)準(zhǔn)。


×

　　3術(shù)語和定義

　　下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.1顆粒物particulatematter

　　燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機(jī)械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)。

　　3.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干廢氣drywastegasofstandardcondition

　　溫度為273.15K，壓力為101325Pa條件下不含水分的廢氣。除非另有說明，本標(biāo)準(zhǔn)所指體積和濃度均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干廢氣體積和濃度。

　　3.3 等速采樣isokineticsampling

　　將采樣嘴平面正對廢氣氣流，使進(jìn)入采樣嘴的氣流速度與測定點的廢氣流速相等。

　　3.4煙道內(nèi)過濾in-stackfiltration

　　在煙道內(nèi)對顆粒物進(jìn)行等速采樣，并將顆粒物截留在位于煙道內(nèi)的過濾介質(zhì)上的方法，

　　煙道內(nèi)過濾采樣裝置示意圖見圖1。

　　圖1煙道內(nèi)過濾采樣裝置示意圖

　　1-溫度探頭;2-皮托管;3-采樣頭;4-采樣嘴;5-溫度測量;6-靜壓測量;7-壓差測量;8-支撐管;9-冷卻和干燥系統(tǒng);10-大氣壓力計;11-吸氣單元和氣體計量系統(tǒng);12-截止閥;13-調(diào)節(jié)閥;14-泵;15-流量計;16-溫度、壓力測量;17-干式體積流量計

　　3.5采樣平面samplingplane

　　采樣點正交于煙道中心線的平面。圓形煙道示意圖見圖2。

　　圖2圓形煙道示意圖

　　1-煙道頂端;2-采樣平面;3-采樣孔(法蘭);4-采樣線;5-氣流方向

　　3.6測量系列measurementseries

　　在工況基本相同、污染處理設(shè)施保持穩(wěn)定運行的條件下，在同一采樣平面內(nèi)進(jìn)行的一系 列測量。

　　3.7全程序空白o(hù)verallblank

　　除采樣過程中采樣嘴背對氣流不采集廢氣外，其它操作與實際樣品操作完全相同獲得的樣品。

　　3.8 同步雙樣pairedtrainsample

　　固定污染源顆粒物測量過程中，使用同一測量系列(使用同一采樣孔采樣時)或在同一

　　時間使用兩個對稱的測量系列(使用不同的采樣孔時)得到的兩個樣品。

　　4方法原理

　　本方法采用煙道內(nèi)過濾的方法，使用包含過濾介質(zhì)的低濃度采樣頭，將顆粒物采樣管由

　　采樣孔插入煙道中，利用等速采樣原理抽取一定量的含顆粒物的廢氣，根據(jù)采樣頭上所捕集

　　到的顆粒物量和同時抽取的廢氣體積，計算出廢氣中顆粒物濃度。

　　5試劑和材料

　　5.1丙酮

　　干殘留量≤10mg/L，ρ(CHCOCH)=0.788g/ml。

　　5.2濾膜

　　濾膜直徑為(47±0.25)mm，應(yīng)滿足如下要求：

　　a)最大期望流速下，對于直徑為0.3μm的標(biāo)準(zhǔn)粒子，濾膜的捕集效率應(yīng)大于99.5%，

　　對于直徑為0.6μm的標(biāo)準(zhǔn)粒子，濾膜的捕集效率應(yīng)大于99.9%。

　　b)選擇石英材質(zhì)或聚四氟乙烯材質(zhì)濾膜，濾膜材質(zhì)不應(yīng)吸收或與廢氣中的氣態(tài)化合物

　　發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在最大的采樣溫度下應(yīng)保持熱穩(wěn)定，并避免質(zhì)量損失。

　　6儀器和設(shè)備

　　6.1廢氣水份含量的測定裝置

　　6.1.1冷凝法和重量法測定裝置

　　冷凝法和重量法測定裝置應(yīng)分別符合GB/T16157中冷凝法和重量法廢氣中水分含量測

　　定裝置的要求。

　　6.1.2儀器法測定裝置

　　儀器法測定裝置通常由采樣單元、濕度分析單元和數(shù)據(jù)處理與記錄等單元構(gòu)成，應(yīng)具

　　備濕度校準(zhǔn)功能。

　　6.2廢氣溫度、壓力、流速的測定裝置

　　廢氣溫度測定裝置應(yīng)符合GB/T16157中廢氣溫度測定裝置的要求，廢氣壓力、流速測

　　定裝置應(yīng)符合GB/T16157中廢氣壓力、流速測定裝置的要求。

　　6.3廢氣顆粒物的采樣裝置

　　6.3.1采樣裝置的構(gòu)成

　　顆粒物采樣裝置由組合式采樣管、冷卻和干燥系統(tǒng)、抽氣泵單元和氣體計量系統(tǒng)以及

　　連接管線組成。除組合式采樣管中由低濃度采樣頭及采樣頭固定裝置代替濾筒及濾筒采樣管

　　外，采樣裝置其余均應(yīng)符合HJ/T48中采樣裝置的要求。本標(biāo)準(zhǔn)列舉了一種常見的顆粒物采

　　樣管和采樣頭結(jié)構(gòu)。

　　6.3.2采樣管

　　采樣管應(yīng)由耐腐蝕、耐熱材料制造。采樣管應(yīng)有足夠的強度和長度，并有刻度標(biāo)志，以便在合適的點位上采樣。組合式采樣管示例圖見圖3。采樣頭由采樣頭固定裝置上部裝入使用采樣頭壓蓋旋緊固定，當(dāng)煙溫超過260℃時，應(yīng)采用金屬密封墊圈。為保證在濕度較高、煙溫較低的情況下正常采樣，應(yīng)選擇具備加熱采樣頭固定裝置功能的采樣管。為避免靜電對采樣器的影響，采樣器應(yīng)配有接地線。采樣管部件孔徑的任何變化均應(yīng)平滑過渡，避免突變。

　　圖3組合式采樣管示例圖

　　1-采樣頭;2-采樣頭壓蓋;3-密封墊圈;4-抽氣管;5-測溫元件;6-保護(hù)套管;7-S型皮托管

　　6.3.3采樣頭

　　采樣頭由前彎管(含采樣嘴)、濾膜、不銹鋼托網(wǎng)、密封鋁圈組成。前彎管應(yīng)由鈦或不

　　銹鋼等高強度材質(zhì)制成，采樣嘴的彎管半徑大于等于內(nèi)徑1.5倍。前彎管、濾膜及不銹鋼托

　　網(wǎng)通過密封鋁圈裝配在一起。采樣頭上應(yīng)有唯一編號，以保證采樣的記錄。采樣頭的前彎管

　　表面應(yīng)平滑，連接點應(yīng)盡可能少，內(nèi)表面應(yīng)方便清潔。每個采樣頭在運輸和存儲過程中應(yīng)單

　　獨存儲，避免污染。

　　采樣頭在裝配好后，整體應(yīng)密封良好。采樣頭結(jié)構(gòu)圖見圖4。

　　圖4采樣頭結(jié)構(gòu)圖

　　1-前彎管;2-濾膜(φ47);3-不銹鋼托網(wǎng)(φ47);4-密封鋁圈

　　6.3.4采樣嘴

　　采樣嘴入口角度應(yīng)不大于45°。采樣嘴入口邊緣厚度應(yīng)不大于0.2mm，入口直徑D應(yīng)至

　　少包括4.0mm、5.0mm、6.0mm、8.0mm、10.0mm、12.0mm幾種，偏差應(yīng)不大于±0.1mm。

　　采樣嘴要求見圖5。

　　采樣嘴應(yīng)滿足以下要求：

　　a)采樣嘴應(yīng)選擇耐腐蝕、耐高溫、不易變形的材質(zhì);

　　b)采樣嘴的設(shè)計應(yīng)避免造成采樣嘴附近氣流的湍動;

　　c)采樣嘴應(yīng)有恒定的內(nèi)徑，采樣嘴最小長度應(yīng)為采樣嘴內(nèi)徑，或至少為10mm(取兩者較大的尺寸);

　　d)距離采樣嘴頂端50mm以內(nèi)，采樣設(shè)備部件外徑的任何變化均應(yīng)以錐形平滑過渡;

　　e)采樣嘴上游不得有任何零部件;

　　f)采樣嘴下游或一側(cè)允許有其它零部件，但應(yīng)避免零部件對采樣口的氣流產(chǎn)生擾動;

　　g)采樣嘴堵套宜采用聚四氟乙烯等無靜電吸附、耐腐蝕、易清洗的材質(zhì)。

　　圖5采樣嘴要求

　　注：采樣嘴要求：t≤0.2mm，φ≤45°

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　　6.4分析稱重設(shè)備

　　6.4.1烘箱、馬弗爐。精度：±5℃。

　　6.4.2恒溫恒濕設(shè)備。應(yīng)符合HJ656中恒溫恒濕設(shè)備的要求，溫度控制(15～30)℃任意

　　一點，控溫精度±1℃，相對濕度應(yīng)控制在(50±5)%RH范圍內(nèi)。

　　6.4.3電子天平。分辨率為0.01mg，天平量程應(yīng)與被稱重部件的質(zhì)量相符，性能指標(biāo)應(yīng)符合

　　JJG1036的要求。

　　6.4.4溫度計。測量范圍(-30～50)℃，精度：±0.5℃。

　　6.4.5濕度計。測量范圍(10%～100%)RH，精度：±5%RH。

　　7樣品

　　7.1采樣位置和采樣點

　　采樣位置和采樣點應(yīng)符合GB/T16157中采樣位置和采樣點的要求。

　　采樣孔內(nèi)徑應(yīng)不小于80mm，宜選用90-120mm內(nèi)徑的采樣孔。

　　7.2采樣準(zhǔn)備

　　7.2.1采樣前，應(yīng)根據(jù)采樣平面的基本情況和監(jiān)測要求，確定現(xiàn)場的測量系列、采樣時間和

　　采樣嘴直徑。

　　7.2.2根據(jù)需要采集的樣品數(shù)量準(zhǔn)備采樣頭。將按8.2.2稱量好的采樣頭采樣嘴用聚四氟乙

　　烯材質(zhì)堵套塞好后裝進(jìn)防靜電密封袋或密封盒內(nèi)，放入樣品箱。

　　7.2.3按照HJ/T48中流量準(zhǔn)確度的要求對顆粒物采樣裝置瞬時流量準(zhǔn)確度、累計流量準(zhǔn)確度進(jìn)行校準(zhǔn)。對于組合式采樣管皮托管系數(shù)，應(yīng)保證每半年校準(zhǔn)一次，當(dāng)皮托管外形發(fā)生明顯變化時，應(yīng)及時檢查校準(zhǔn)或更換。

　　7.2.4確定現(xiàn)場工況、采樣點位和采樣孔、采樣平臺、工作電源、照明及安全設(shè)施符合監(jiān)測

　　要求。

　　7.2.5準(zhǔn)備監(jiān)測所需采樣儀器、安全設(shè)備及記錄表格等。

　　7.3樣品采集

　　7.3.1根據(jù)現(xiàn)場實際測量的煙道尺寸，按7.1要求選擇采樣平面，確定采樣點數(shù)目。

　　7.3.2記錄現(xiàn)場基本情況，并清理采樣孔處的積灰。

　　7.3.3將采樣頭裝入組合式采樣管，固定，記錄采樣頭編號。

　　7.3.4檢查系統(tǒng)是否漏氣，檢漏應(yīng)符合GB/T16157中系統(tǒng)現(xiàn)場檢漏的要求。

　　7.3.5開始采樣，采樣步驟參見GB/T16157中采樣步驟的要求，或按照相應(yīng)儀器操作方法

　　使用微電腦平行自動采樣，采樣過程中采樣嘴的吸氣速度與測點處的氣流速度應(yīng)基本相等，

　　相對誤差小于10%。當(dāng)煙氣中水分影響采樣正常進(jìn)行時，應(yīng)開啟采樣管上采樣頭固定裝置

　　的加熱功能。加熱應(yīng)保證采樣順利進(jìn)行，溫度不應(yīng)超過110℃。

　　7.3.6結(jié)束采樣后，取下采樣頭，用聚四氟乙烯材質(zhì)堵套塞好采樣嘴，將采樣頭放入防靜電

　　的盒或密封袋內(nèi)，再放入樣品箱。

　　7.3.7采集全程序空白。采樣過程中，采樣嘴應(yīng)背對廢氣氣流方向，采樣管在煙道中放置時

　　間和移動方式與實際采樣相同。全程序空白應(yīng)在每次測量系列過程中進(jìn)行一次，并保證至少

　　一天一次。為防止在采集全程序空白過程中空氣或廢氣進(jìn)入采樣系統(tǒng)，必須斷開采樣管與采

　　樣器主機(jī)的連接，密封采樣管末端接口。

　　7.3.8采集同步雙樣時，每個樣品均應(yīng)采集同步雙樣，同步雙樣的采集應(yīng)符合附錄A的要求。

　　7.4樣品的保存

　　樣品應(yīng)妥善保存，避免污染。

　　8分析步驟

　　8.1廢氣水分、溫度、壓力、流速的測定步驟

　　冷凝法和重量法測定廢氣中水分的步驟應(yīng)符合GB/T16157中冷凝法和重量法測定廢氣

　　中水分的規(guī)定，儀器法測定廢氣中水分的步驟可參照HJ76中附錄D。廢氣溫度的測量應(yīng)符

　　合GB/T16157中廢氣溫度測定的規(guī)定。廢氣中壓力、流速的測定應(yīng)符合GB/T16157中廢氣

　　中壓力、流速測定的規(guī)定。

　　8.2廢氣顆粒物的測定步驟

　　8.2.1采樣前處理

　　采樣前，在去離子水介質(zhì)中用超聲波清洗前彎管、密封鋁圈和不銹鋼托網(wǎng)，清洗5min后再用去離子水沖洗干凈，以去除各部件上可能吸附的顆粒物。

　　將上述部件放置在烘箱內(nèi)烘烤，烘烤溫度105-110℃，烘干至少1h。

　　石英材質(zhì)濾膜應(yīng)烘焙1h，烘焙溫度為180℃或大于煙溫20℃(取兩者較高的溫度)。

　　冷卻后，將濾膜和不銹鋼托網(wǎng)用密封鋁圈同前彎管封裝在一起，放入恒溫恒濕設(shè)備平衡至少24h。

　　8.2.2采樣前稱量

　　選定已按8.2.1處理平衡后的采樣頭，在恒溫恒濕設(shè)備內(nèi)用天平稱重，每個樣品稱量2次，每次稱量間隔應(yīng)大于1h，2次稱量結(jié)果間最大偏差應(yīng)在0.20mg以內(nèi)。記錄稱量結(jié)果，以2次稱量的平均值作為稱量結(jié)果。當(dāng)同一采樣頭2次稱量中的質(zhì)量差大于0.20mg時，可將相應(yīng)采樣頭再平衡至少24h后稱量;如果第二次平衡后稱量的質(zhì)量同上次稱量的質(zhì)量差仍大于0.20mg，可將相應(yīng)采樣頭再平衡至少24h后稱量;如果第三次平衡后稱量的質(zhì)量同上次稱量的質(zhì)量差仍大于0.20mg，在確認(rèn)平衡稱量儀器和操作正確后，此樣品作廢。

　　8.2.3采樣后處理

　　將按7.3采樣后的采樣頭運回實驗室后，用蘸有丙酮的石英棉對采樣頭外表面進(jìn)行擦拭清洗，清洗過程應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。清洗后，在烘箱內(nèi)烘烤采樣頭，烘烤溫度為105-110℃，時間1h。待采樣頭干燥冷卻后放入恒溫恒濕設(shè)備平衡至少24h。應(yīng)保證采樣前后的恒溫恒濕設(shè)備平衡條件不變。

　　8.2.4采樣后稱量

　　將按8.2.3處理平衡后的采樣頭，在恒溫恒濕設(shè)備內(nèi)用天平稱重，稱重步驟和要求同8.2.2。

　　采樣前后采樣頭重量之差，即為所取的顆粒物量。

　　應(yīng)對稱重后的采樣頭進(jìn)行檢查，檢查是否存在濾膜破損或其他異常情況，若存在異常情

　　況，則樣品無效。

　　9結(jié)果計算與表示

　　9.1結(jié)果計算


×

　　9.2結(jié)果表示

　　顆粒物的濃度計算結(jié)果保留到小數(shù)點后一位。

　　10質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

　　10.1儀器與設(shè)備

　　10.1.1儀器設(shè)備的檢定和校準(zhǔn)應(yīng)符合HJ/T397中儀器設(shè)備檢定和校準(zhǔn)的要求。

　　10.1.2儀器設(shè)備的運行和維護(hù)應(yīng)符合HJ/T373中儀器設(shè)備運行和維護(hù)的要求。

　　10.2稱量質(zhì)量控制

　　10.2.1天平的校準(zhǔn)

　　在采樣前、采樣后稱重時，必須進(jìn)行天平校準(zhǔn)。

　　10.2.2稱量的質(zhì)量控制

　　a)采樣前、采樣后平衡及稱量時，應(yīng)保證環(huán)境溫度和環(huán)境濕度條件一致。應(yīng)避免靜電對稱量造成的影響。

　　b)保證同一稱量部件在采樣前后稱量為同一天平，并避免稱量前后人員不同引起的誤差。

　　c)采樣前后，放置、安裝、取出、標(biāo)記、轉(zhuǎn)移采樣部件時應(yīng)戴無粉末、抗靜電的一次

　　性手套。

　　10.3采樣時質(zhì)量控制

　　10.3.1現(xiàn)場采樣的質(zhì)量保證措施應(yīng)符合HJ/T397中現(xiàn)場采樣質(zhì)量保證措施的要求。

　　10.3.2采樣過程中，采樣斷面最大流速和最小流速比不應(yīng)大于3:1。

　　10.3.3現(xiàn)場應(yīng)及時清理采樣管，減少樣品沾污。

　　10.3.4任何低于全程序空白增重的樣品均無效。全程序空白增重除以對應(yīng)測量系列的平均體積不應(yīng)超過排放限值的10%。

　　10.3.5在現(xiàn)場條件允許的前提下，盡可能選取入口直徑大的采樣嘴。

　　10.3.6樣品采集時應(yīng)保證每個樣品的增重不小于1mg，或采樣體積不小于1m3。

　　10.3.7顆粒物濃度低于方法檢出限時，對應(yīng)的全程序空白增重應(yīng)不高于0.5mg，失重應(yīng)不多于0.5mg。

　　10.3.8測定同步雙樣時，同步雙樣的相對偏差應(yīng)不大于允許的最大相對偏差。



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