2HJT 47—1999 烟气采样器技术条件.pdf

1范围

本标准规定了采样器的技术要求、检测项目、试验方法。

本标准适应于测定固定源排气中烟气有害成分SOz、NOx等含量的采样器。

2引用标准

下列标准所含条文，在本标准中引用即构成本标准的条文，与本标准同效。 GB 6 587. 7—86电子测量仪器基本安全要求

GB/T 16 157—1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 ZBY 120-83工业自动化仪表工作条件 温度、湿度和大气压力 当上述标准被修订时，应使用其***新版本。

3采样器的组成及分类

3.1组成

采样器由采样管、导气管、吸收装置、干燥器、流量测量与控制装置和抽气泵等部分组成。

3.2分类

采样器按计量采气流量的流量计分为三类，见表L

表1采样器分类

4采样器组成部分技术要求

4-1采样管

4-1-1采样管可制造成以下两种型式，见图L

(a) (b)

图1加热式烟气采样管 4-1-1-1 a型采样管:适用于不含水雾的气态污染物的采样。

4-1.1.2 b型采样管*在气体入口处装有斜切口的套管，同时装滤料的滤尘管也进行加热，套管的作用 是防止排气中水滴进入采样管内，滤尘管加热是防止近饱和状态的排气将滤料浸湿，影响采样。

4-1.2采样管的材料应选用耐高温、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料。

4-1-3采样管前端应能填入滤料以阻留尘粒，防止颗粒物对烟气吸收的干扰。

4-1-4采样管应设有加热、保温装置，整体温度控制在I3o+io°c和i50±l(rc两档，并有温度显示装置。 加热电压电源一般应取36 V安全电压，若用高电压做加热电源，则应设有保安措施，防止人身触电。

4-1-5采样管中的气体导管内径应不小于6 mm,采样管长度一般不宜短于800 mmo

4.2导气管

4・2- 1吸收装置离采样管出口较远的仪器，应采用加热式导气管连接采样管出口与吸收装置。加热式导 气管的内管应选用耐热、耐腐蚀和不吸附被测气体的材料，管的内径应不小于6 mm,管外包裹绝缘保温 材料，外管用绝缘性、柔软性好的材料。导气管整体应设有加热、保温装置，整体温度控制在14CTC以上, 长度一般不宜短于2000 mm。

4- 2- 2吸收装置紧靠釆样管出口的仪器，直接用不吸附被测气体的软管连接釆样管岀口与吸收装置。管 的内径应不小于6 mm,长度应不超过100 mm。

4-3吸收装置

4- 3-1吸收气路由两只串联的多孔玻板吸收瓶组成。吸收瓶采用标准磨口，要 严密不漏气，鼓泡要均匀，在单个吸收瓶装有50 ml蒸馋水，抽气流量为

0. 5 L/min时，单个吸收瓶的阻力应为5. 0±0.7 kPa。吸收瓶与气路的连接要拆 装方便，密封性能好。多孔玻板吸收瓶见图2。

4-3-2要设有与吸收气路并联的旁路吸收装置，用来在采样之前洗涤气路。

4. 3- 3放置吸收瓶的采样盒应便于拆装、防漏、防腐蚀和便于更换降低吸收液 温度的冷却剂。

4-4干燥器

保护流量计和抽气泵的干燥器应便于拆装及更换吸湿剂，其有效容积应不 小于200 cm3,气体出口应装有滤料，防止吸湿剂尘粒飞散，装料口处应有密封

圈。

4.5流量测量与控制装置 4-5.1限流孔采样器

4-5-1-1采样器应安装转子流量计；在限流孔入口应装有真空压力表，用于对限流孔进行流量较正；在 限流孔岀口也应装有真空压力表，用于判断采样系统是***处于保持恒定流量的临界状态。

4- 5-1-2转子流量计.指示采样器的工作情况，流量范围0〜L5 L/min。

4- 5.1.3真空压力表。限流孔入口真空压力表，真空度量程上限应不大于50 kPa,**度应不低于 2.5%,***小分度值应不大于1 kPa；限流孔出口真空压力表量程范围0〜一0.1 MPa,**度应不低于 2-5%,***小分度值应不大于5 kPa。

4-5-1-4限流孔。在环境温度2(rc,大气压101 325条件下，系统负载阻力10 kPa时，流量范围0.45- 0. 55 L/min o标定**度应不低于2.5%,电源电压波动±10%,流量波动应不大于士 5%。限流孔前应 安装过滤器，过滤器内径为25〜40 mm,滤料孔径为L 2〜2.0//m,以阻留尘粒。当用滤膜作为滤料时， 其后应有支撑网托，以防滤膜被抽破。限流孔温度保持在45±2DC恒温状态。

4-5-2累积流量计采样器

4-5-2-1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计；在转子流量计入口应装有真空压力表；累计流量计 的入口应装有温度计，用于对累积流量计进行流量校正。

4.5. 2. 2转于流量计。控制采气流量，流量范围0〜1.5 L/min,**度应不低于2.5%。

4. 5.2.3真空压力表。用于采样器气密性检査，量程范围0〜一0.1 MPa,**度应不低于2.5%。

4- 5- 2-4温度计。测量通过流量计气体的温度，测量上限应不大于ioo°c,**度应不低于2.5%,***小

分度值应不大于2。(3。

4.5. 2.5累积流量计。流量计**度应不低于2.5%,***小分度值应不大于0. 05 Lo电源电压波动士 10%，流量波动应不大于士5%。

 5.2.6要求流量调节阀操作灵活，对流量控制均匀，流量波动保持在士顶％以内。

4-5-3转子流量计采样器

4. 5. 3.1采样器应安装有流量调节阀的转子流量计；在转手流量计入口应装有真空压力表和温度计，用 于对转子流量计进行流量较正。

 5- 3- 2转子流量计。控制和计量采气流量，技术要求与4.5.2. 2条相同。电源电压波动士 10%,流量 波动应不大于士5%

 5. 3- 3温度计。技术要求与4. 5. 2. 4条相同。

a. 5- 3-4真空压力表。测量通过流量计气体的压力，真空度量程上限应不大于50 kPa,**度应不低于 2.5%,***小分度值应不大于IkPa。

4- 5- 3- 5与4. 5. 2. 6条要求相同。

4- 6抽气泵

4. 6- 1累积流量计采样器和转子流量计采样器。当采样系统负载阻力为20 kPa时，抽气泵抽气流量应不 低于1-OL/min,当流量计量装置放在抽气泵岀口端时，抽气泵应不漏气。

4. 6. 2限流孔采样器。在零海拔高度，大气压101 325条件下，采样系统负载阻力20kPa时，抽气泵抽 气能力足以使限流孔出口真空度不低于70 kPa。

5整机技术要求

5- 1外观

b. 1-1采样器应有制造计量器具CMC标志和产品铭牌，铭牌上应有仪器名称、型号、生产单位、出厂 编号、制造日期。

 1-2采样器应完好无损，各旋钮无松动和破损，各零部件应齐全并且连接可靠，不应有锈蚀及损伤, 各操作键、钮灵活、定位正确。各显示器部分的刻度数值应清晰，涂色牢固，不应有影响读数的缺陷。

 2重复性

在同一流量下分别连续独立测量6次，其重复性应不超过2%。

5-3气密性

采样器的整个气路应有良好的气密性。流量计量装置位于抽气泵前时，气路的气密性要求是按

6. 3. 9. 1条的方法检测，当系统的负压为13 kPa时，1 min内系统负压下降应不超过0.15 kPa。流量计量 装置位于抽气泵后时，抽气泵前气路的气密性要求同前。泵后气路的气密性要求是按6. 3. 9. 2条的方法 检测，当对泵后气路施加2 kPa正压时，lmin内压力不变。

 4工作环境

采样器应能在一 10〜45P,相对湿度＜85%的环境中正常工作。

5-5安全性

在10〜35P,相对湿度W85%条件下，采样器电源端子对机壳及采样管外壳的绝缘电阻应不小于 20 MQ。

5.6仪器噪声

釆样器正常工作时，平均声级噪声应不大于70 dB (A)o

5-7平均无故障时间(MTBF)

采样器正常工作时，平均无故障时间应不小于1000 ho

6认定检测顼目的试验方法

6.1检测条件

 V1检测环境要求

 环境温度：10-30°Co

 相对湿度：W85%。

 大气压力：86〜106 kPa。

 1-2供电电压

AC220 V±10%,频率 50 Hz。

 2检测用设备

c. 2-1 调压器：0-250 V, 5000 VA0

6.2.2电压表：500V，**度应不低于L5%。

6- 2-3干式或湿式累计流量计：***小分度值应不大于0.01 L,**度应不低于1%。

6.2.4皂膜流量计：**度应不低于1%0

6.2.5热电偶或热电阻温度计：一50〜40（rc,示值偏差应不大于±2-C。

6.2- 6电子秒表：分辨率应不大于o. 01 So

6.2.7精密温度计：。〜lotrc,***小分度值应不大于o.rc0

6. 2-8气压表：86〜106. 5 kPa,***小分度值应不大于0. 1 kPa。

 9通风干湿表：测量范围10%〜100%,温度***小分度值应不大于0- 2°CO

6- 2-10 兆欧表：电压 500 V, 0〜500MQ。

6. 2.11 U型压力计M***小分度值应不大于10Paa

6. 2-12声级计：**度应不低于2%。

6.3性能检测

 1外观

用目视和手动检查。

6.3.2采样管

6- 3- 2-1外观、结构用目视和手动检査。

6- 3- 2- 2加热保温装置

将采样管加热到4.1.4条中规定的控制温度，用热电偶（阻）温度计测量采样管前端过滤器后15〜 20 cm处，加热段中部，采样管出口前15-20 cm处温度，用电压表测量加热电源电压。

6.3- 3导气管

6- 3-3-1外观、结构用目视和手动检査。

6. 3. 3.2加热保温装置的温度检定与采样管相同。

6.3.4吸收装置

6- 3-4-1外观、结构用目视和手动检査。

6- 3- 4-2多孔玻板吸收瓶阻力

将50 ml蒸馋水加入吸收瓶中，按吸收瓶，U型压力计，干燥器，带有流量调节阀的转子流量计，抽 气泵的顺序连接，确保气路不漏气。启动抽气泵，测量0. 5 L/min抽气流量下，多孔玻板吸收瓶的阻力。 6. 3-5流量计量装置

6.3.5.1外观用目视检查

6.3. 5. 2抽气能力

6.3.5.21负载流量

按皂膜流量计，阻力调节装置，干燥器，采样器的顺序连接，确保气路不漏气。启动抽气泵，调节 阻力调节装置至采样系统负载阻力为20 kPa,用皂膜流量计测出其流量。

6- 3- 5-2-2真空度

启动限流孔采样器抽气泵，调节采样系统负载阻力为20 kPa,待限流孔出口真空表示值稳定后，读 数。

注：以下检测除专门说明外，均为在220 V电压下开机，待采样器运行15 min后，设备处于正常，稳定状态下进行。

6- 3-6流量波动

6- 3- 6-1转子流量计采样器和限流孔采样器

6. 3- 6-1-1按6. 3. 5.2.1条连接好系统。调节系统负载阻力至10 kPa,再调节采样器转子流量计至流量 为0.5L/min,用皂膜流量计测出流量（限流孔采样器不调节流量），连续重复测定3次，取平均值。按 式（1）换算流量

6- 3- 6.1.2调节调压器及阻力调节装置，在电压为242 V,阻力为9.0 kPa和电压为198V,阻力为11 kPa情况下，分别用皂膜流量计测岀流量，连续重复测定3次，取平均值。按式（D换算流量Qe。

6- 3. 6-1-3流量计算

c _匕 293 B，一Pb

d— t * 273-R * 101 325

式中* Q』-——皂膜流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量，L/min；

咯一皂膜流量计上、下两刻度间的体积，L；

I——皂膜由下刻度上升到上刻度间的时间，min；

Ba~ -大气压力，Pa；

t*——测定时环境温度，°C；

尸球一根据环境温度以査得饱和水蒸气压力，Pa；

i S, 1, 2。

——皂膜流量计作标准流量计或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,皂膜流量计换算成2（TC, 101 325 Pa条件下流量，L/min；

Q…一电压242 V,系统负载阻力9. 0 kPa,皂膜流量计换算成2CVC, 101 325 Pa条件下的流量，\」 min；

Ql 电压198V,系统负载阻力11 kPa,皂膜流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量，L/ min。

6- 3- 6- 2累积流量计采样器

6- 3. 6. 2-1干式累积流量计采样器

 按阻力调节装置，干燥器，采样器，U型压力计顺序连接。调节系统负载阻力至10 kPa,再调节 采样器转子流量计至流量为0.5L/min,记录累积流量计指示的气温、压力和采气5 L所用的时间，连续 重复测定3次，取平均值。按式（2）换算流量

 按6. 3. 6. 2.1条a连接好系统，电压和系统阻力调节与6. 3. 6.1. 2条相同，记录累积流量计指示 的气温、压力和采气5 L所用的时间，连续重复测定3次，取平均值。按式（2）换算流量Qn、

6- 3- 6-2-2湿式累积流量计采样器

 与6. 3. 6. 2. 1条a相同，按式（3）换算流量

 与6.3. 6. 2.1条b相同，按式（3）换算流量Qw】、Q心

6- 3- 6. 2- 3流量计算

C — Kd . Ud 273 且+已

Ql —L * 273+幻• 101 325

c & . 293 Ba+Fw_Pw e

@两_ t. , 273+七. 101 325

式中：Qi、-一分别表示干式累积流量计换算成标准状态下（0°C, 101 325 Pa）和湿式累积流量计换 算成20-C, 101 325 Pa条件下流量，L/min；

玦、Kw—分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的校正系数；

Vd, Vw——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计的计量体积，L；

t 累积流量计的计量时间，min；

£d、$w——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的气温，°C；

已、P„——分别表示干式累积流量计和湿式累积流量计指示的压力，Pa；

i S, 19 2« no

Qu、Q™——分别表示干式累积流量计作为标准流量计或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,干式 累积流量计换算成标准状态下(0°C, 101 325 Pa)和湿式累积流量计作为标准流量计 或电压220 V,系统负载阻力10 kPa,湿式累积流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件 下的流量，L/minj

Qh、Qi——分别表示电压242 V,系统负载阻力9. 0 kPa,干式累计流量计换算成标准状态下

101 325 Pa)和湿式累积流量计换算成20°C,101 325 Pa条件下的流量,L/min； &W2——分别表示电压198 V,系统负载阻力11 kPa,干式累计流量计换算成标准状态下(O°c,

101 325 Pa)和湿式累积流量计换算成20°C, 101 325 Pa条件下的流量，L/min；

Qn、Qvn——分别表示电压220 V,系统空载条件下，干式累积流量计换算成标准状态下(0°C, 101 325 Pa)和湿式累积流量计算成2(TC, 101 325 Pa条件下的流量，L/min0

6- 3- 6.3流量波动计算

按式(4)计算流量波动值& (%),并列表2说明。

& = ^^X100% (4)

式中：& ―流量波动值，%;

Q 分别表示 Qzs、d、Qws, L/min；

Q 分别表Zj\ Qil ■> Qz2、Qdl、QdZ-> Qw］、Qw2 ’ L/min。

表2流量波动计算公式

6- 3- 7流量计量误差

6- 3- 7-1限流孔采样器

按6. 3. 5. 2.1条连接好系统，调节系统负载阻力至与采样器生产厂标定流量时相同的阻力，用皂膜 流量计测出流量。连续重复测定3次，取平均值。按式(1)换算流量

6- 3. 7. 2累积流量计采样器

6- 3. 7.2-1干式累积流量计采样器

a.用干式累积流量计作标准流量计。按干燥器、U型压力计、标准流量计、采样器、U型压力计的 顺序连接。调节采样器转子流量计至流量为6 5 L/min，记录标准流量计指示采气体积5 L所用的时间， 采样器累积流量计指示的采气体积和指示的气温、压力。连续重复测定3次，取平均值。按式(2)换算 流量 Qds、Qin

 用湿式累积流量计作标准流量计。按U型压力计、标准流量计、干燥器、采样器、U型压力计的 顺序连接。按式(2)和式(3)换算流量Qn和其余与6. 3. 7. 2. 1条a相同。

6- 3- 7- 2. 2湿式累积流量计采样器

a.用干式累积流量计作标准流量计。按式(2)和式(3)换算流量Qs和Qwn,其余与6. 3. 7. 2.1条

a相同。

b-用湿式累积流量计作标准流量计。按式（3）,换算流量Q™、Qwn,其余与6. 3. 7. 2. 1条b相同。 6.3.7. 3转子流量计采样器

与6.3. 7. 2. 1条a、b相同，采样器后不连U型压力计，记录标准累积流量计10 min计量的采气体 积、气温和压力；转子流量计前的气温和压力。连续重复测定3次，取平均值，并分别按式（2）、式 （3）和式（5）换算流量Q,、Qg和Q”

Ba + 巳

273+4

式中：Q,——经校准后标准状态下转子流量计的流量，L/min；

K.—转子流量计的校正系数；

Q,——转子流量计的指示流量，L/min；

R——转子流量计前气体压力，Pa； 畠一一转子流量计前气体温度，°C。

6.3- 7- 4流量计量误差计算

按式（6）计算示值误差免（%）,并列表3说明。

机= 5^X100%

式中：&——示值误差，%;

Q 分别表示 Qzb、d、Qz I - 073<^s, L/min；

Q.——分别表示Qp ［限流孔采样器生产厂（换算成2（rc, 101 325 Pa条件下）标定流量］,

1. 073d, Qwn, Qs, 1- 073Qra> L/mino

表3示值误差计算公式

注：談=1面3

6- 3-8重复性

重复性用相对标准偏差S表示。

&3.&1用皂膜流量计检测

按皂膜流量计，干燥器，采样器（累积流量计采样器除外）顺序连接。调节采样器转子流量计至流 量为0.5 L/min （限流孔采样器不调流量），用皂膜流量计，分别连续独立测定6次，计算流量的重复性

6.3.8. 2用累积流量计检测

按标准累积流量计、干燥器、采样器顺序连接。调节釆样器转子流量计至流量为0.5 L/min （限流孔 采样器不调流量），记录标准累积流量计指示采气体积5 L所用的时间，分别连续独立测定6次，计算施 量的重复性

6- 3- 8- 3重复性计算

按式（7）计算流.量重复性

式中：&——重复性，％；

标准流量计第，次测定流量，L/min；

Q,——标准流量计”次测定的平均值，L/min；

«——重复测定次数。

6- 3-9气密性

6. 3.9.1流量计量装置放在抽气泵前的采样器

将采样器连接好，保证整个气路畅通，将采样管入口封闭，启动抽气泵，待入口真空表负压指示到 13 kPa时，立即关闭泵电源，停止抽气，此时入口真空负压仍继续上升至***大值，然后开始下降返回至 13 kPa时，关闭泵进气口橡皮管，记录1 min内真空表负压读数下降值。

6- 3- 9- 2流量计量装置放在抽气泵后的采样器

抽气泵前气路气密性的检测方法与6- 3- 9. 1条相同，抽气泵后气路气密性的检测方法为，在流量计 量装置出口接一个三通，其一端接U型压力计，另一端接橡皮管。检测时，切断抽气泵进口通路，由三 通的橡皮管端压入空气，使U型压力计水柱压差上升到2 kPa,堵住橡皮管进口，记录1 min内U型压 力计中液面差的变化。

6- 3-10绝缘电阻

在符合检测要求的环境条件下，仪器不通电，用500 V (DC)兆欧表的一端接至电源插头的相、中 联线上，另一端接到仪器机壳的接地端上，加上500 V直流电压，打开电源开关，持续5 S后测量绝缘电 阻。用相同的方法将兆欧表的另一端接到采样管外壳上，测量绝缘电阻。

6- 3-11平均无故障时间(MTBF)

在系统负载阻力为10 kPa,流量为0. 5 L/min条件下，按GB 5080—85《设备可靠性试验》**标 准进检测。

6- 3-12仪器噪声

在系统负载阻力为10 kPa,流量为0.5 L/min条件下，按GB 3768-83 «噪声源声功率级的测定-… 简易法》**标准进行检测。

1认定检测顼目

认定检测项目列表4。

表4认定检测项目

续表