烟气流量计算公式
锅炉烟尘测试方法
1991-０９-１4发布19９2—０8—０1实施
国家技术监督局?国家环境保护局发布?1、主题内容与适用范围?本标准规定了锅炉出口原始烟尘浓度、锅炉烟尘排放浓度、烟气黑度及有关参数得测试方法。
本标准适用于GBl３271有关参数得测试。?2、引用标准?GB l018０工业锅炉热工测试规范?GB l327l 工业锅炉排放标准
3、测定得基本要求
3、１新设计、研制得锅炉在按GBl0180标准进行热工试验得同时,测定锅炉出口原始烟尘浓度与锅炉烟尘排放浓度。?３。2 新锅炉安装后,锅炉出口原始烟尘浓度与烟尘排放浓度得验收测试,应在设计出力下进行。
3。3在用锅炉烟尘排放浓度得测试,必须在锅炉设计出力70％以上得情况下进行,并按锅炉运行三年内与锅炉运行三年以上两种情况,将不同出力下实测得烟尘排放浓度乘以表l中所列出力影响系数K,作为该锅炉额定出力情况下得烟尘排放浓度,对于手烧炉应在不低于两个加煤周期得时间内测定。?表１
锅炉实测出力占锅炉设计出力得百分数,% 70-《７5 75—《８0 80—《85 8５—《９０90－《９5 》=95
运行三年内得出力影响系数Ｋ 1.6 １。４１、2 1.１ 1.05１
运行三年以上得出力影响系数K 1.3 1。2 １.１1１ 1
3、４测定位置:
测定位置应尽量选择在垂直管段,并不宜靠近管道弯头及断面形状急剧变化得部位。测定位置应距弯头、接头、阀门与其她变径管得下游方向大于６倍直径处,与距上述部位得上游方向大于3倍直径处。
３、5 测孔规格: ?在选定得测定位置上开测孔,在孔口接上直径dn为75mm,长度为30mm左右得短管,并装上丝堵、
3、6 测点位置、数目:
３.6．１圆形断面:将管道断面划分为适当数量得等面积同心圆环,各测点均在环得等面积中心线上,所分得等面积圆环数由管道直径大小而定,并按表２确定环数与测点数。?表2圆形管道分环及测点数得确定
20０－4０0 1-２２-４?4０?管道直径Ｄ,mm 环数测点数?《200 1 ２?
8003－4 6－8
-
600
０－600 2－3 4－6 ?
８00以上４-５8—10 ?当测定现场不能满足３、4条所述要求时,对圆形管道应增加与第一测量直径成90°夹角得第二测量直径,总测点数增加一倍、
测点距管道内壁距离如图1所示,按表3确定。
图1 测点距圆形管道内壁得距离表示法(以3环为例)
表3 测点距管道内壁距离(以管道直径D计) ?
测点数环数
1 2 ３4 5
10、１4６0。０６7 0.044 0、０33 0.022
0。７50 0.29４０。195 0、1 2 0、85４0、２50 0、14６０、1050.082 ?3
46 ?4 ０。93３0。7０60。３21 0、227
5 0.85４0。679 0。３４４
6 0。956 0。805 0、6５6
0。918 ?１0 0.978 ?３。6.2 矩形７0.8950、７73 ?8
0、967 0。８5４?9
断面:按断面尺寸分成若干等面积小矩形块,测点位于等面积小矩形块中心,如图
２所示每个小块面积应小于0．1m2、?
?
?
测孔?图２矩形管道测点位置??当测定现场不能满足３。４条所述得要求时,按其断面尺寸划分得若干等面积小矩形块得面积应小于0.05m2、
3.7除尘器前后各参数得测定应同时进行。?３、8 测定时应具备得测试条件: 3、８.1鼓风、引风系统完整,调风门灵活、可调。
３。８、２除尘系统运行正常,不堵灰,不漏风,耐磨涂料不脱落。?４参数测定与计算方法
４。1 锅炉负荷得测定?锅炉负荷得测定应采用流量孔板法、水表法或水箱法。
4.2除尘器进、出口管道当所测锅炉不具备上述设备时,方可采用耗煤量法、?
内烟气温度、湿度及烟气成分得测定、?4、2、1 温度
温度得测定在一般情况下可只测定中心点温度。测温仪器可采用玻璃温度计或工业用热电偶、?４.2。2 湿度?烟气湿度得测定可采用干湿球法或冷凝法、?干湿球法所用仪器为干湿球温度测量装置。?烟气含湿量得体积百分比按式(1)计算:
Pbv –C(ts –tｂ)(Ba+Pb)
Xｓw(%) =×10０………………………………………。。(1)
Ba + Ps
式中:Pbv-—温度为ｔb时饱与水蒸气压力,Pa;
ｔa——干球温度,℃; ?tb——湿球温度,℃;
Ｐb——通过湿球表面时得烟气表压力,Ｐａ;
Ｐs-—测定点处烟气静压,Pa;
C—-系数,当流过湿球表面得气流速度大于2.５ｍ／ｓ时,等于0。00066; ?Ba—-大气压力,Pa。
冷凝法所用仪器可用烟尘测试仪或其她测试仪,但必须装有冷凝器、干燥器,在流量计前装有温度计、压力计,冷凝器后装有温度计。?烟气含湿量按式(2)计算: ?４６1、４(273+ｔs)Gw+ PvVs
461.４(２7３+tｓ) Xsw(%) ＝×１０0……………………………………、(2) ?
Gw＋(Ｂs＋Pt)Vs
式中:Gｗ——冷凝器冷凝出来得水量,ｇ; ?Vｓ—－-—抽取得烟气体积(测量状
态下),L。?Pｖ--通过冷凝器后,气体饱与水蒸气压力(可根据冷凝器出口气体饱与温度tv查得),Pａ;
ｔｔ-—流量计前烟气温度,C;
Pｒ——流量计前指示压力,Pａ; ?4６１。4——水蒸气气体常数,Pa、?4.２.3 烟气成分得测定?烟气成分采用奥式气体分析仪或测氧仪测定。
４.3 除尘器进、出口管道内气体压力得测定、
测量仪器可采用校正后得标准皮托管或其她经过校正得非标准型皮托管(如S型皮托管),配U型压力计或倾斜式压力计测定。
管道内平均动压Pd按式(３)计算:
√Pd1 +√Pｄ２＋……+√Pｄn
Pｄ= ()2………………………………………….(３)
n
式中:Pd——管道测定断面平均动压,Pa;?Pｄ1、Ｐd２……………Pdｎ—-各测点动压,Pa; ?n --测点数、?管道内平均静压万按式(４)计算:
Pｓ=Ps１=Ps2 = …………= Ｐsn ………………………………………………………。、(4)
管道内全压为测定断面静压Ps与平均动压Pd之代数与;?P = Ｐｄ+Ps …………………………………………………………………………………………。.(５) ?4。4 除尘器进、出口管道内得烟尘浓度得测定。
4.4、１烟尘浓度得测定采用等速采样过滤计重法。?４、4。2 按等速采样原则测定时,其采样嘴直径不得小于4mｍ,采样嘴轴线与气流流线得夹角不得大于５。
４。4、３每个测定断面采样次数不得少于３次,每个测点连续采样时间不得少于３mｉｎ,但每台锅炉测定时所采集样品累计得总采气量不得少于1m2,取3次
4.4。4烟尘浓度按式(６)计算: ?Ｇ采样得算术平均值作为管道得烟尘浓度值。?
C= ×１０6....................................................................................。。。(6)?V nd ?G＝g2－ｇ1 (7)
式中:C——烟气中烟尘浓度,mg/Nm3干烟气;
Ｇ——采样所得得烟尘量,g;
g1—-滤筒初重,g;
g２——滤筒终重,g; ?Vｎｄ——标态采气总体,N1干烟气。?４。4、5 锅炉出口烟尘浓度,在已测定锅炉烟尘气排放浓度与除尘器收尘量得情况下, ?也可按式(8)计算:??Ｇc ?Cj = Cc +……………………………………………………………………。(8)?Ｑ’N
式中:Cｊ、Cｃ——除尘器进、出口管道内烟尘得浓度,mg／Nm3; ?Ｇc—-除尘器收集得烟尘量,ｍｇ/ｈ;
Ｑ’Ｎ—-除尘器排出得干烟气量,Nm3/h。?４。5烟气密度得计算?测试工况下湿烟气密度γｓ:按式(9)计算:
２73Ba+Ps
γs ＝γn × × (9)
２73+ｔs 1０1325?式中:γN—-标准状态下湿烟气密度,kg/Nm3湿烟气,一般情况下γn可取用1。34ｋg/Nm３湿烟气; ?ts——测量断面内烟气平均温度,℃; ?Ps ——测量断面内烟气静压,Ｐa;
Ｂa——大气压力,Pa。
4、6 除尘器进、出口管道内烟气流速及流量得计算?4、6。1 烟气流速按式(10)计算:?Pdi ?Vｓi = 1。４１４Ｋp (10)
?γs ?式中:Vsi——测定点流速,m/s; ?Kp ---—皮托管修正系数;
γs—-管道内湿气密度,kg／m3湿烟气;?Ｐdi——测定点烟气动压,Pa。?4。6。
２在测定工况下烟气流量按式(1１)计算:
Ｑ＝３6０0 × F ×Vｓ……………………………………………………………………………….、(1１) ΣＶｓｉ?Vs ＝……………………………………………………………………………………………………。(１2)
ｎ
式中:Q——测定工况下得烟气流量,m3湿烟气／ｈ;?F-—测定断面面积,m2; ?Vs——测定断面烟气平均流速,m/s; ?n—-测点数。
4、6、3 标准状态下湿烟气流量按式(１3)计算:
Ba＋Ps273
ＱN= 3600×F×Vs×× ………………………………………、(13) ?１01325
ts + 273
式中:ＱN——标准状态下湿烟气得流量,Nm３湿烟气／h; ?Ps——测定断面烟气静压,Pa;
ts——测定断面烟气得平均温度,℃。?4、6.4 标准状态下干烟气流量按式(14)
计算: ?Q’N = ＱＮ(1一Xs w)…………………………………………………………………………………、。、。(1４)
式中:Q'N——标准状态下干烟气得流量,Ｎm3干烟气／ｈ。?４、7 除尘器阻力计算:?ΔP=Pｊ－Pｃ…………………………………………………………………………、.(１5)
式中: ΔP——除尘器阻力,Pa; ?Ｐj—-除尘器进口平均全压,Pａ;
Pｃ-—除尘器出口平均全压,Pa、?4、8 过量空气系数计算?在采集尘样得过程中,分别在采样前、采样中、采样后先后取三个气样。?过量空气系数aｓ按式(１６)或式(17)计算:
21 ?ａs＝……………………………………………………….、(16)
2１—O2 ?2１
ａs =
２1 –79 O2………………………..。(１7) ?
100-(RO2+Ｏ２)?式中:０2、Ｒ0２——测定烟气中得氧气与三原子气体得百分含量。?4。9 烟尘排放浓度与排放量得计算
4。9。1烟尘排放浓度
烟尘排放浓度按GB1３２７1—91第６.2条得要求,应折算到过量空气系数α＝1。８时得烟尘浓度、
烟尘排放浓度按式(1８)计算?as —s ?C＝ＣS -……………………...、.....。.。..。..、..、.。…、(18) ?a ?式中:C——折算合理过量空气系数得烟尘排放浓度,mｇ／Nm3干烟气: ?Ｃs-—实测烟尘排放浓度,m g/Ｎm３干烟气;
as-—在排放点实测得过量空气系数。?4。9。２烟尘排放量?Ｇ=Cs×QN’×1０—6 (19)
式中:Ｇ--烟尘排放量,kｇ/h;
Cs——实测烟尘排放浓度,mg／Nm３干烟气; ?QN’——标准状态下干烟气流量,
Nm3干烟气/h。
4、1０除尘器平均效率计算?当除尘系统没有漏风时,除尘器平均效率按式(20)计算:
Cｊ-Cｃ?η(％)＝×100……………………………………………………………。。(20) ?Cj
式中:Cj——除尘器进口烟尘浓度,mｇ／Nｍ３干烟气; ?Cｃ--除尘器出口烟尘排放浓度,mｇ/Nm3干烟气、?当除尘系统有漏风时,除尘器平均效率按式(21)或(2 2)计算: ?G
η(%) = × 100 。.。.。...。、.......。.、、、。..·(2１) ?Cc.Qc。10－6 + G Cj、Qj –Cc.Qｃ?η(％) ＝×10０………………………………………………..
(22)
Cj、Qｊ
式中:Qj-——除尘器进口烟气量,Nｍ３干烟气/h;
Ｑc——除尘器出口烟气量,Nm3/h;
G--除尘器收尘量,kｇ/h、
两级除尘器串联时,除尘效率按式(23)计算: ?η = η１+η２- η1η2………………………………………………………………。…………………(２3)?4、11 烟气黑度观测?按林格曼烟气浓度图观测,观测要求、方法见该图用法说明书、
5 测定仪器得检定?凡属温度、压力、流量测量仪器均按国家有关检定规程进行检定,检定合格后方可投入测试。