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HJ 836-2017 固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法

[2022-05-17 13:50:46]

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定固定污染源廢氣中低濃度顆粒物的重量法。

本標準適用于各類燃煤、燃油、燃氣鍋爐、工業(yè)窯爐、固定式燃氣輪機以及其它固定污染源廢氣中顆粒物的測定。

本標準適用于低濃度顆粒物的測定,當測定結果大于50 mg/m3時,表述為“> 50 mg/m3”。

當采樣體積為1m3時，本標準方法檢出限為1.0 mg/m3.

2規(guī)范性引用文件

本標準內(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準。

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

HJ 76 固定污染源煙氣(SO2、 NOx.顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法

HJ 656 環(huán)境空氣顆粒物(PM2s) 手工監(jiān)測方法(重量法)技術規(guī)范

HJ/T48 煙塵采樣器技術條件

HJ/T 373 固定污染源監(jiān)測質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術規(guī)范

HJ/T 397 固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范

JIG 1036 電子天平

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

顆粒物 part iculate matter

燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產(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

標準狀態(tài)下干廢氣dry waste gas of standard condition

溫度為273.15K,壓力為101325 Pa條件下不含水分的廢氣。除非另有說明，本標準所

指體積和濃度均為標準狀態(tài)下干廢氣體積和濃度。

3.3

等速采樣isokinetic samp | ing

將采樣嘴平面正對廢氣氣流，使進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-stack filtrat ion

在煙道內(nèi)對顆粒物進行等速采樣，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。

網(wǎng)站11.jpg

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

圖1煙道內(nèi)過濾采樣裝置示意圖

3.5

采樣平面 sampling plane

采樣點正交于煙道中心線的平面。圓形煙道示意圖見圖2。

網(wǎng)站2.jpg

3.6

測量系列measurement ser ies

在工況基本相同、污染處理設施保持穩(wěn)定運行的條件下，在同- -采樣平面內(nèi)進行的- -系列測量。

3.7

全程序空白 overall bI ank

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paired train sample

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

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≤10 mg/L, ρ (CH3COCH3) =0.788g/ml.

5.2濾膜

濾膜直徑為(47+0.25) mm，應滿足如下要求:

a)最大期望流速下，對于直徑為0.3μm的標準粒子，濾膜的捕集效率應大于99.5%，

對于直徑為0.6um的標準粒子，濾膜的捕集效率應大于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)不應吸收或與廢氣中的氣態(tài)化合物

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

6儀器和設備

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成，應具.備濕度校準功能。

6.2廢氣溫度、壓力、流速的測定裝置

廢氣溫度測定裝置應符合GB/T 16157中廢氣溫度測定裝置的要求，廢氣壓力、流速測

定裝置應符合GB/T 16157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，采樣裝置其余均應符合H/T48中采樣裝置的要求。本標準列舉了-種常見的顆粒物采

樣管和采樣頭結構。

6.3.2采樣管

采樣管應由耐腐蝕、耐熱材料制造。采樣管應有足夠的強度和長度，并有刻度標志，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，當煙溫超過260"C時，應采用金屬密封墊圈。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，采樣器應配有接地線。

采樣管部件孔徑的任何變化均應平滑過渡，避免突變。

網(wǎng)站13jpg.jpg

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- -起。采樣頭.上應有唯- -編號，以保證采樣的記錄。采樣頭的前彎管

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

獨存儲，避免污染。

采樣頭在裝配好后，整體應密封良好。采樣頭結構圖見圖4.\

網(wǎng)站4.jpg

6.3.4采樣嘴

采樣嘴入口角度應不大于45°。采樣嘴入口邊緣厚度應不大于0.2mm,入口直徑D應至

少包括4.0 mm、5.0 mm.6.0mm、8.0 mm、10.0 mm、12.0 mm幾種，偏差應不大于+0. lmm。

采樣嘴要求見圖5。

采樣嘴應滿足以下要求:

a)采樣嘴應選擇耐腐蝕、耐高溫、不易變形的材質(zhì):

b)采樣嘴的設計應避免造成采樣嘴附近氣流的湍動;

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

d;距離采樣嘴項端50mm以內(nèi)，采樣設備部件外徑的任何變化均應以錐形平滑過渡;

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)。

網(wǎng)站7.jpg

6.4分析稱重設備

6.4.1烘箱、馬弗爐。精度: +5"C。

6.4.2恒溫恒濕設備。應符合HJ 656中恒溫恒濕設備的要求，溫度控制(15~30) C任意

-一點，控溫精度+1"C，相對濕度應控制在(50+5) %RH范圍內(nèi)。

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

JJG 1036的要求。

6.4.4溫度計。測量范圍(-30~50) C,精度:士0.5C。

6.4.5濕度計。測量范圍(10%~ 100%) RH,精度:土5%RH。

7樣品

7.1采樣位置和采樣點

采樣位置和采樣點應符合GB/T 16157中采樣位置和采樣點的要求。

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

7.2采樣準備

7.2.1采樣前，應根據(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)堵套塞好后裝進防靜電密封袋或密封盒內(nèi)，放入樣品箱。

7.2.3按照H/T48中流量準確度的要求對顆粒物采樣裝置瞬時流量準確度、累計流量準確度進行校準。對于組合式采樣管皮托管系數(shù)，應保證每半年校準-一次，當皮托管外形發(fā)生明

顯變化時，應及時檢查校準或更換。

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、照明及安全設施符合監(jiān)測要求。

7.2.5準備監(jiān)測所需采樣儀器、安全設備及記錄表格等。

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，檢漏應符合GB/T 16157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/T 16157中采樣步驟的要求，或按照相應儀器操作方法

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基本相等，

相對誤差小于10%。當煙氣中水分影響采樣正常進行時，應開啟采樣管上采樣頭固定裝置

的加熱功能。加熱應保證采樣順利進行，溫度不應超過110 C.

7.3.6結束采樣后，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。全程序空白應在每次測量系列過程中進行一次，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入采樣系統(tǒng)，必須斷開采樣管與采

樣器主機的連接，密封采樣管末端接口。

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

7. 4樣品的保存

樣品應妥善保存，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HJ 76中附錄D.廢氣溫度的測量應符

合GB/T 16157中廢氣溫度測定的規(guī)定。廢氣中壓力、流速的測定應符合GB/T 16157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 C,烘干至少1h.

石英材質(zhì)濾膜應烘焙Ih, 烘焙溫度為180C或大于煙溫20 C (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--起，放入恒溫恒濕設備平衡至少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，在恒溫恒濕設備內(nèi)用天平稱重，每個樣品稱量2

次，每次稱量間隔應大于1h, 2次稱量結果間最大偏差應在0.20mg以內(nèi)。記錄稱量結果，

以2次稱量的平均值作為稱量結果。當同- -采樣頭2次稱量中的質(zhì)量差大于0.20 mg時，可

將相應采樣頭再平衡至少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0.20 mg，可將相應采樣頭再平衡至少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0.20 mg，在確認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行擦拭

清洗，清洗過程應在通風櫥中進行。清洗后，在烘箱內(nèi)烘烤采樣頭，烘烤溫度為105-110 C,

時間lh。待采樣頭干燥冷卻后放入恒溫恒濕設備平衡至少24h。應保證采樣前后的恒溫恒濕

設備平衡條件不變。

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。

應對稱重后的采樣頭進行檢查,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結果計算與表示

9.1結果計算

顆粒物濃度按式(1)計算:

網(wǎng)站8.jpg

9.2結果表示

顆粒物的濃度計算結果保留到小數(shù)點后- -位。

10質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

10. 1儀器與設備

10.1.1儀器設備的檢定和校準應符合HJ/T397中儀器設備檢定和校準的要求。

10.1.2儀器設備的運行和維護應符合HI/T373中儀器設備運行和維護的要求。

10.2稱量質(zhì)量控制

10.2. 1天平的校準

在采樣前、采樣后稱重時，必須進行天平校準。

10. 2.2稱量的質(zhì)量控制

a)采樣前、采樣后平衡及稱量時，應保證環(huán)境溫度和環(huán)境濕度條件- -致。應避免靜電

對稱量造成的影響。

b)保證同-稱量部件在采樣前后稱量為同- -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、標記、轉(zhuǎn)移采樣部件時應戴無粉末、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大于3:1。

10. 3.3現(xiàn)場應及時清理采樣管，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測量系列的平均體積不應超過排放限值的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樣品采集時應保證每個樣品的增重不小于lmg,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，對應的全程序空白增重應不高于0.5mg,失重應不多于0.5mg.

10.3. 8測定同步雙樣時，同步雙樣的相對偏差應不犬于允許的最大相對偏差。

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