DB21 T 3793-2023 辽宁省燃煤电厂固定污染源废气低浓度排放监测技术规范.pdf
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1、DB21ICS 13.020.40CCS Z 052023-08-20 发布辽宁省地方标准DB21/T 37932023辽宁省燃煤电厂固定污染源废气低浓度排放监测技术规范Technical specification for low concentration emission monitoring of fixedpollution source exhaust gas in coal-fired power plants in Liaoning Province2023-08-30 实施辽 宁 省 市 场 监 督 管 理 局发 布DB21/T 37932023I目 次前言.1 范围.12
2、规范性引用文件.13 术语和定义.24 监测准备.25 采样位置和采样点设置.36 排气参数测定.77 颗粒物测定.118 二氧化硫、氮氧化物测定.129 汞及其化合物的测定.1410 采样频次和采样时间.1611 监测分析方法.1612 监测结果表示和计算.1613 质量保证和质量控制.18附录 A(资料性)监测分析方法.22附录 B(资料性)监测记录表.23DB21/T 37932023II前 言本文件依据 GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由辽宁
3、省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位:辽宁省生态环境监测中心。本文件主要起草人:袁俊斌、刘枢、刘畅、张见昕、赵丽娟、姜秋俚、彭跃、赵菲、朱广钦。本文件为首次发布。本文件发布实施后,任何单位和个人如有问题和意见建议,均可以通过来电或来函等方式进行反馈,归口管理部门和文件起草单位将及时答复并认真处理,根据实际情况依法进行评估及复审。归口管理部门通讯地址和联系电话:辽宁省生态环境厅(辽宁省沈阳市浑南区双园路 30 号甲),024-62788591。文件起草单位通讯地址和联系电话:辽宁省生态环境监测中心(辽宁省沈阳市浑南区双园路 30甲-3 号),024-62780386。DB21/T 379320
4、231辽宁省燃煤电厂固定污染源废气低浓度排放监测技术规范1范围本文件规定了辽宁省辖区内燃煤电厂固定污染源排放废气中,低浓度颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和汞及其化合物监测的手工采样和测定技术方法。本文件适用于辽宁省辖区内燃煤电厂固定污染源废气低浓度排放监测。生活垃圾焚烧炉、危险废物焚烧炉以及采用燃油、燃气、煤矸石、生物质、油页岩、石油焦等为燃料的固定污染源废气低浓度排放监测,可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 4
5、053固定式钢梯及平台安全要求GB/T 8196机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求GB/T 16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ 543固定污染源废气 汞的测定 冷原子吸收分光光度法(暂行)HJ 629固定污染源废气 二氧化硫的测定 非分散红外吸收法HJ 692固定污染源废气 氮氧化物的测定 非分散红外吸收法HJ 693固定污染源废气 氮氧化物的测定 定电位电解法HJ 836固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法HJ 917固定污染源废气 气态汞的测定 活性炭吸附/热裂解原子吸收分光光度法HJ 1045固定污染源烟气(二氧化硫和氮氧化物)便
6、携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法HJ 1131固定污染源废气 二氧化硫的测定 便携式紫外吸收法HJ 1132固定污染源废气 氮氧化物的测定 便携式紫外吸收法HJ/T 46定电位电解法二氧化硫测定仪技术条件HJ/T 47烟气采样器技术条件HJ/T 48烟尘采样器技术条件HJ/T 57固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法HJ/T 397固定源废气监测技术规范DB21/T 3793202323术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1燃煤电厂coal-fired power plant指以煤炭为主要燃料的火力发电厂。3.2燃煤电厂固定污染源废气低浓度排放 low concentrat
7、ion emission of fixed pollution sourceexhaust gas in coal-fired power plants在基准氧含量 6%条件下,燃煤电厂标准状态干废气中颗粒物、SO2、NOx 排放质量浓度分别不高于 10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。3.3颗粒物particulate matter悬浮于排放废气中的固体和液体颗粒状物质,包括除尘器未能完全收集的烟尘颗粒及废气脱硫、脱硝过程中产生的次生颗粒物。3.4气态污染物gaseous pollutant以气体状态分散在排放气体中的各种污染物。3.5生产工况production conditio
8、ns装置和设施生产运行的状态。3.6等速采样constant velocity sampling将采样嘴平面正对废气气流,使进入采样嘴的气流速度与测定点的废气流速相等。3.7标准状态standard condition指废气温度为 273.15K,压力为 101325Pa 时的气体状态。本标准规定的排放浓度均指标准状态下的干废气中的数值。4监测准备4.1监测方案的制定DB21/T 3793202334.1.1收集相关的技术资料,了解产生固定污染源废气的工艺过程及环境保护设施的性能,根据环境保护设施的净化原理、主要技术指标和主要污染物排放浓度大致范围,结合生态环境管理需要,确定监测项目和监测方法
9、。4.1.2调查生产装置的工况,污染物排放方式和排放规律,以确定采样频次及采样时间。4.1.3现场勘察污染源所处位置和数目,废气输送管道的布置及断面的形状、尺寸,废气输送管道周围的环境状况,废气的去向及排气筒高度等,以确定采样位置及采样点数量。4.1.4根据监测目的、现场勘察和调查资料,编制监测方案。监测方案的内容应包括污染源概况、环境保护设施概况、监测目的、评价标准、监测项目、采样位置、采样频次及采样时间、监测方法、质量保证措施等。4.2 监测条件的准备4.2.1根据监测方案确定的监测内容,准备现场监测和实验室分析所需仪器设备。监测前应进行仪器设备性能审核,使其处于良好的工作状态。4.2.2
10、保证监测期间生产装置和环境保护设施正常运行,提供工况记录材料。4.2.3在确定的采样位置开设采样孔,设置采样平台,采样平台要求见 5.3.1,保证监测人员安全及方便操作。4.2.4准备现场采样和实验室所需的化学试剂、标准气体、材料、器具、记录表格和安全防护用品。4.2.5仪器设备需要的工作电源。4.3 工况记录要求4.3.1现场监测应当在确保主体工程工况稳定、环境保护设施运行正常的情况下进行,在现场监测期间,应有专人负责对被测污染源相关装置的工况进行监督,并如实记录监测时的实际工况以及决定或影响工况的关键参数、如实记录能够反映环境保护设施运行状态的主要指标。4.3.2实际生产负荷以发电量衡量或
11、蒸发量衡量,通过对监测期间主要发电量或蒸发量的记录和调查统计,与相应设计指标的比对,核算生产设备的实际运行负荷和负荷率。同时记录燃煤和环境保护试剂的消耗量。4.3.3相关标准中对工况另有规定的,按相关标准的规定执行;生态环境管理部门有特殊要求的,根据相关文件和技术要求执行。5采样位置和采样点设置5.1 采样位置5.1.1采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。采样位置应设置在规则的圆形或矩形烟道上,优先选择在垂直管段,避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于 6 倍直径和距上述部件上游方向不小于 3 倍直径处;对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A
12、+B),式中 A、B 为边长。采样断面的气流速度最好不低于 5m/s。5.1.2污染源监测断面空间位置有限,很难满足 5.1.1 的要求时,可选择比较适宜的管段,设置在气流稳定的断面采样,但采样断面与弯头、阀门、变径管等的距离至少是烟道直径的 1.5 倍。DB21/T 3793202345.1.3污染源监测断面空间位置有限,监测孔的设置无法满足 5.1.2 的要求时,应选择监测孔前直管段长度大于监测孔后直管段长度的断面,并在弯头、阀门、变径管处加装导流板,且应适当增加测点的数量和采样频次。5.1.4对于气态污染物,由于混合均匀,其采样位置可不受上述规定限制,但应避开涡流区。如果同时测定废气流量
13、,采样位置仍按 5.1.15.1.3 选取。5.1.5手工采样点位应位于自动监测设备采样点下游,在满足采样点位设置要求、互不影响的前提下,尽可能靠近。5.2 采样孔5.2.1在选定的测点位置上开设采样孔,采样孔内径应不小于 90mm,采样孔管长应不大于 50mm。当采样孔仅用于采集气态污染物时,其内径应不小于 40mm。各测试断面上的采样孔不使用时应有盖板、管堵或管帽封闭,并确保测试时能顺利开启全部采样孔。5.2.2对圆形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的互相垂直的直径线上(图 1)。对矩形或方形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的延长线上(图 2、图 3)。5.2.3对正压下输送高温或有毒气体
14、的烟道,应采用带有闸板阀的密封采样孔(图 4)。图 1圆形断面的测定点图 2长方形断面的测定点图 3正方形断面的测定点DB21/T 379320235图 4带有闸板阀的密封采样孔5.3 监测平台和爬梯5.3.1监测平台要求各采样断面均应设置永久性采样平台,确保监测人员有足够的工作面积和设备可操作空间,使工作人员安全、方便地操作。平台可操作面积不小于 2.0m2,并设有不低于 1.2m 高的护栏和不低于10cm 的脚部挡板,采样平台的承重应不小于 200kg/m2。监测平台应设置在监测孔的正下方 1.21.3m 处,采样平台的宽度(平台外侧到烟道壁或排气筒外壁的距离)不小于 1.2m,监测平台地
15、板应采用厚度不小于 4mm 的花纹钢板或钢板网铺装(孔径小于 10mm20mm)。若监测断面有多个监测孔且水平排列,则监测平台区域应涵盖所有监测孔;若监测断面有多个监测孔且竖直排列,则应设置多层监测平台。防护栏杆结构要求及扶手、中间栏杆、立柱、踢脚板等材料的要求参照 GB 4053。5.3.2监测爬梯要求监测平台与地面之间应确保安全通行。通往监测平台的通道宽度不小于 0.9m。当监测平台距地面高度小于 2m 时,可使用固定式钢直梯到达采样平台;当监测平台距地面高度2m 时,基准面与采样平台之间必须设有固定式钢制斜梯(或 Z 字梯、旋梯或升降梯)。爬梯与水平面的倾角不大于 45,爬梯防护护栏高度
16、不低于 1.2m,爬梯梯级长度不小于 900mm,宽度不小于 200mm、高度不大于 200mm,其他建设参数参照 GB 4053 执行;当监测平台距地面高度20m 时,应设有通往平台的升降梯。未建设升降梯的,当监测平台距地面高度20m 时,必须设有安全、方便的监测设备电动吊装装置。5.3.3其他要求5.3.3.1监测平台应设置永久性 220V 低压配电箱,内设漏电保护器,至少配备 2 个 16A 插座和 2个 10A 插座,为监测设备提供足够的电力(不低于 5000W),配备夜间照明设施;设置接地装置和防雷保护装置,防止雷雨天气发生雷击。5.3.3.2附近有造成人体机械伤害、灼烫、腐蚀、触电
17、等危险源的监测平台,应在监测平台相应位置设置防护装置。监测平台上方有坠落物体隐患时,应在监测平台上方 3m 高处设置防护装置。防护装置的设计与制造应符合 GB/T 8196 要求。DB21/T 3793202365.4 采样点位置和数目5.4.1圆形烟道a)将烟道分成适当数量的等面积同心环,各测点选在各环等面积中心线与呈垂直相交的两条直径线的交点上,其中一条直径线应在预期浓度变化最大的平面内,如当测点在弯头后,该直径线应位于弯头所在的平面 A-A 内(图 5);b)对符合 5.1.1 要求的烟道,可以只选预期浓度变化最大的一条直径线上的测点;c)对直径小于 0.3m、流速分布比较均匀、对称并符
18、合 5.1.1 要求的小烟道,可取烟道中心作为测点;d)不同直径的圆形烟道的等面积环数、测量直径数及测点数见表 1,原则上测点不超过 20 个;e)测点距烟道内壁的距离见图 6,按表 2 确定,当测点距烟道内壁的距离小于 25mm 时,取25mm。图 5圆形弯头后的测点图 6采样点距烟道内壁距表 1圆形烟道分环及测点数的确定烟道直径,m等面积环数测量直径数测点数0.310.30.61212280.61.023124121.02.034126162.04.045128204.05121020DB21/T 379320237表 2测点距烟道内壁距离(以烟道直径 D 计)测点号环数1234510.1
19、460.0670.0440.0330.02620.8540.2500.1460.1050.08230.7500.2960.9670.14640.9330.7040.1940.22650.8540.3230.34260.9560.6770.65870.8060.77480.8950.85490.918100.9745.4.2矩形或方形烟道a)将烟道截面分成适当数量的等面积小块,各块中心即为测点,小块的数量按表 3 的规定选取,原则上测点不超过 20 个;b)烟道截面积小于 0.1m2,流速分布比较均匀、对称并符合 5.1.1 的要求,可取断面中心作为测点。表 3矩(方)形烟道的分块及测点数烟道断
20、面积(m2)等面积小块长边长度(m)测点总数0.10.3210.10.50.35140.51.00.50461.04.00.67694.09.00.759169.01.0206废气参数测定6.1 废气温度测定6.1.1 测量位置及测点按 5.1、5.2 规定要求,一般情况下应在靠近烟道中心的一点测定。6.1.2 测量仪器DB21/T 379320238热电偶或电阻温度计:其示值误差应不大于3。6.1.3 测量步骤将温度测量元件插入烟道测点处,封闭测孔,待温度稳定后读数。6.2 废气中水分含量测定6.2.1 测量位置及测点按 5.1、5.2 规定要求,一般情况下应在靠近烟道中心的一点测定。6.2
21、.2 冷凝法冷凝法可参照 GB/T 16157 中 5.2.2 规定要求。6.2.3 重量法重量法可参照 GB/T 16157 中 5.2.4 规定要求。6.2.4 仪器法仪器法测定装置通常由采样单元、湿度分析单元和数据处理与记录等单元构成,应具备湿度校准功能。6.3 废气中氧含量测定6.3.1 测量位置及测点按 5.1、5.2 规定要求,一般情况下应在靠近烟道中心的一点测定。6.3.2 电化学法6.3.2.1 原理废气中的氧气通过传感器半透膜充分扩散进入铅镍合金空气电池内,经电化学反应产生电能,电流大小遵循法拉第定律与参加反应的氧原子摩尔数成正比,放电形成的电流经负载形成电压,测量负载上的电
22、压大小得到废气中的氧含量。6.3.2.2 仪器仪器包括如下:a)测氧仪,由气泵、流量控制装置、控制电路及显示屏组成。b)采样管及样气预处理器。6.3.2.3测定步骤按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查,开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取废气进行测定,待氧含量读数DB21/T 379320239稳定后,读取数据。6.3.3 热磁式氧分仪法6.3.3.1 原理氧气受磁场吸引的顺磁性较其他气体高,当顺磁性气体在不均匀磁场中,且具有温度梯度时,会形成气体对流,这种现象被称为热磁对流,或磁风。磁风的强弱取决于混合气体中氧含量的多少
23、,通过把废气中氧含量的变化转换成热磁对流的变化,再转换成电阻的变化,通过测量电阻的变化,得到废气中的氧含量。6.3.3.2 仪器仪器包括如下:a)热磁式氧分仪。b)采样管及样气预处理器。6.3.3.3 测定步骤按仪器使用说明书要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查。开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取废气进行测定,待指示稳定后读取氧含量数据。6.3.4 氧化锆氧分仪法6.3.4.1 原理利用氧化锆材料添加一定量稳定剂,通过高温烧成,在一定温度下成为氧离子固体电解质。在该材料两侧焙烧上铂电极,一侧通待测废气,另一侧通空气,当两侧氧分压不同时,两
24、电极间产生浓差电动势,构成氧浓差电池。由氧浓差电池的温度和参比气体氧分压,通过测量仪表测量出电动势,可换算出废气中的氧含量。6.3.4.2 仪器仪器包括如下:a)氧化锆氧分仪。b)采样管及样气预处理器。6.3.4.3 测定步骤按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行漏气检查。接通电源,按仪器说明书要求的加热时间使监测器加热炉升温。开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明工作正常后,将采样管插入被测烟道中心或靠近中心处,抽取废气进行测定,待指示稳定后读取氧含量数据。6.4 废气流速和流量测定6.4.1 测量位置及测点DB21/T 3793202310按 5.1、5.2 规定要求。6.4.2 测
25、量原理原理废气的流速与其动压平方根成正比,根据测得某测点处的动压、静压以及温度等参数计算出废气流速。6.4.3 测量装置及仪器6.4.3.1 标准型皮托管标准型皮托管的结构见图 7。标准型皮托管是一个弯成 90的双层同心圆管,前端呈半圆形,正前方有一开孔,与内管相通,用于测定废气全压。在距前端 6 倍直径处外管壁上开有一圈孔径为 1mm的小孔,通至后端侧出口,用于测定废气静压。按照上述尺寸制作的皮托管其修正系数为 0.990.01,如果未经标定,使用时修正系数 Kp 取 0.99。标准型皮托管测孔很小,当烟道内颗粒物浓度大时,易被堵塞,适用于测量较清洁废气。图 7标准型皮托管6.4.3.2 S
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