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DL/T 1520-2016

基本信息

标准号: DL/T 1520-2016

中文名称:火电厂烟气中细颗粒物(PM2.5) 测试技术规范重量法

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 火电厂 颗粒物 测试 技术规范 重量

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标准简介

DL/T 1520-2016.Specifications for fine particles (PM2,) monitoring in the thermal  power plants- -gravimetric method.
1范围
DL/T 1520规定了火电厂烟气中细颗粒物(PM2.5) 质量浓度的手工测试方法。
DL/T 1520适用于火电厂低浓度烟气中一次细颗粒物(PM23)的测试(标准状态下干烟气颗粒物半小时
平均质量浓度低于40mg/m3)。
本标准的检出限为0.150mg/m3 ( 以环境空气为样本,采样体积为2m3)。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/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
HJ93环境空气颗粒物(PM10 和PM2.5)采样器技术要求及检测方法
HJ/T 194环境空气质量手工监测技术规范
HJ618环境空气 PM10和PM2.5的测定重量法
ISO12141固定源排放一低浓度颗粒物质的质量浓度测定一手工重量分析法(Stationarysource emissions - Determination of mass concentration of particulate matter (dust) at low concentrations - Manual gravimetric method)
ISO/IEC 17025检 测和校准实验室能力的- -般要求( General requirements for the competence of testing and calibration laboratories )

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标准内容

ICS13.040.01
备案号:53941-2016
中华人民共和国电万行业标准
DL/T 1520 — 2016
火电厂烟气中细颗粒物(PM2.5)测试重量法
技术规范
Spccifications for fine particles (PM,.s) monitoring in the thermalpowerplants-gravimetricmethod2016-01--07发布
国家能源局
2016-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
方法原理
设备技术要求
5.1采样嘴·
5.2采样枪
5.3旋风分离器
5.4撞出器
加热包
温度控制装置
流量计
干燥器:
收集膜和滤膜
5.12烘箱
6采样步骤
采样系统
采样过程·
6.3样品保存
7分析步骤
7.1空凹收集膜和空白滤膜恒重
7.2样品恒重·.
8结果计算利表示
8.1结果计算
8.2结果表示·
9质量控制及质量保证
附录A(规范性附录)有代表性采样点的确定:附录B(规范性附录)采样流量和采样嘴的确·次
DL/T 1520 — 2016
DL/T1520—2016
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准出中国电力企业联合会提出。本标准出电力行业环境保护标准化技术委员会归口并负贡解释。本标准起草单位:国电环境保护初究院、河南省电力勘测设计院、浙江罪达环保科技有限公司、环境保护部环境工程评估中心火电环境保护中心、国网河南省电力公司电力科学研究院、西安交通大学。本标淮上要起草人:朱法华、段玖祥、席黎明、朱少平、易玉萍、莫华、张文杰、李军状、周道斌、工圣、工贺岑、张营帅、谭厚章。本标准为首次制定。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈牟中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白路二条号,100761)。
1范围
DL/T1520—2016
火电厂烟气中细颗粒物(PM.5)测试技术规范重量法本标准规定了火电厂烟气中细颗粒物(PM2.s)质量浓度的手工测试方法本标准适用于火电厂低浓度烟气中一次细颗粒物(PM)的测试(标准状态下干烟代颗粒物半小时平均质量浓度低于40ng/m)。
本标准的检出限为0.150mg/m(以坏境究(为样本,采样体积为2m2)。2规范性引用文件
下列文件对于木文件的应用是必不可少的.凡是注口期的引用文件,仅注口期的版本适用于本文件。凡是不注H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/江16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HI93环境空气颗粒物(PMin和PM2s)采样器技术要求及检测方法HI/T194环境空气质量手工监测技术规范HI618环境空气PMi和PM2s的测定重量法ISO12141固定源排放一低浓度颗粒物质的质量浓度测定一于T重量分析法(Stationarysourceemissions -Determination of mass concentration of particulate matter (dust) at low concentrations -Manualgravimetric method)
ISO/IEC17025检测和校准实验案能力的一般要求(General rcquirements forthe competence oftesting and calibration laboratories)1SO23210固定源排放一烟气中PMi/PM2.5质量浓度的测定一使用撞出器在低浓度下测量(Stationarysourcc ctmissions - Determination of PMig/PMs mass concentration in flue gas - Measurement at lowconcentrations by use of impactors )3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准,3.1
半小时平均质量浓度half-bourly averages任何半小时的平均质量浓度。
空气动力学当量直径aerodynamicdiameter单位密度pr=1g/cm的球体,在静止空气中做低雷诺数运动时,达到与实际粒子相同的最终沉降速度时的白径,也称气体动力学当量直径:3.3
切割粒径 cut-off diameter
来样器对颗粒物的捕集效率为50%时所对应的粒子空气动力学当最直径3.4
可吸入颗粒物inhalableparticulatematter(PMro))空气动力学当量直径不人丁10um的颗粒物,本标准指切割粒径为10um的颗粒物。1
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细颗粒物fineparticulatematter(PM2.)空动力学当量直径不大上2.5um的颗粒物,本标准指划削粒径为2.5um的颗粒物。3.6
一次颗粒物primaryparticles
烟道内以液态或固态存在的颗粒物。一次颗粒物包括两种形态,可过滤颗粒物和叫凝结颗粒物。3.7
标准状态standard condition
人气压为101.325kPa,温度为273.15K的状态,简称“标态”。3.8
斯托克斯数Stokes'snumber
颗粒松弛时间和流休体特征时间的比,以表示。3.9
坎宁汉因子Cunningham factor
修正颗粒物与气相之间相五作用后产牛变化的系数。3.10
收集膜collectingfilter
用了收集撞击后截留颗粒物的膜片:3.11
滤膜backup filter
用」过滤截留最后一级收集膜后的颗粒物的膜片3.12
旋风分离器cycloneseparator
用于气固体系或者液固体系分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动,使具有较大离心力的国体颗粒或液滴甩间外壁面分开。4方法原理
本标准采用重量法测试火电厂炳气中细颗粒物(PM,)质量浓度,其原理是基于采用圆形喷嘴撞击器的撞击作月,如图1所示。被测气体通过-一个喷嘴得到加速并偏转90°,空气动力学当量点径较大的颗粒物性于其质量惯性无法跟随气流运动,进而摘击收集膜并被捕集,较小的颗粒物随气流继续前进,进入下-级撞击收集膜。烟气中不同粒径范围的颗粒物被收集在已知质量的收集膜和滤膜上,根据采样前、后收集膜和滤膜的质量差和采样体积,计算细颗粒物(PM2.5)的质量浓度:
5设备技术要求
5.1采样嘴
采样嘴的直径选择应按照附录A的计算公式计算,采样嘴应保证等速率的训算值在90%~130%之间。
5.2采样枪
采样枪应由高温、耐腐蚀的材质制成,采样枪应设伴热装置,温度应为(130士10)℃2
5.3旋风分离器
喷嘴直径
喷射到板的
收集膜
颗粒物撞击方法原理示意图
DL/T1520—2016
旋风分离器应能分离粒径大于10um的颗粒物。旋风分离器应由耐腐蚀、耐高温的材料制成。旋风分离器宜结构简单、内部应无活动件、对气固两相流的参数无特殊要求。5.4撞击器
5.4.1撞击器应标有名称、型号、生产厂名称、出厂编号及生产日期等,并经我国相关政府部门认证许可。
5.4.2撞击器应由耐腐蚀且耐高温的材料制成,如钛或不锈钢。撞击器宜分二级或二级以上。撞击器将颗粒物粒径分为空气动力学直径大于10um、10um~2.5um和小于2.5um。应符合下列技术要求:a)PMio级切割粒径Daso应为(10±0.5)μm,捕集效率的几何标准偏差g应为(1.5±0.1)μm;细颗粒物(PM2.5)级切割粒径Daso应为(2.5土0.2)μm;捕集效率的几何标准偏差,应为b)
(1.2±0.1)μm。
5.5加热包
用于旋风分离器和撞击器加热,加热温度应为(130土10)℃,加热包应由耐高温、耐腐蚀且绝缘的材质制成。
5.6温度控制装置
加热包温度应控制在(130土10)℃,材质应绝缘,且有显示装置或符合本标准技术指标要求的其3
DL/T1520—2016
驰装置。
采样泵
宜为旋转式的流量可调的气体输送泵。5.8流量计
应能测量瞬时流量和累积流量,误差应不大于2%5.9干燥器
应能除去烟气中的水分,宜设置在流量计前。5.10收集膜和滤膜
收集膜表面应光滑,宜铝箔或聚碳酸酯箔等材料制作,使用铝箔时应涂油脂。滤膜宜选用玻璃纤维滤膜、石英滤膜等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。滤膜对0.01um颗粒物的截留效率应不低99%。
5.11天平
应采用分度值不低于0.01mg的天平。5.12烘箱
烘箱工作温度应在200℃范围内可调,控温精度为士1℃。.6菜样步骤
采样系统
采样系统流程如图2所示。
菜样管
采样枪
汽方间
压力表
采样泵
图2采样系统流程
分高器
口流盘计
干燥器
汽水分离器bzxZ.net
采样孔应适应采样枪的需要。采样孔内径宜火于110mm,采样孔管长宜不大于50mm6.2采样过程
应选取具有代表性的采样点,确定方法参见附录A。a)
b)应确定采样流量和采样嘴,确定方法参见附录B。DL/ T 1520 — 2016
c)采样时,应将己恒重的收集膜和滤膜用镊了放入洁净的收集支撑件和滤网上。改集膜光滑表面应朝逊气方向,滤膜毛面朝进气方向。应将收集膜牢固压紧至不漏气.d)采样时长应确保滤膜上的颗粒物负载量人于0.1mg,c)采样结束后,应用镊子将收集膜和滤膜取出,放入专用的膜盒内,并做好采样记录,6.3样品保存
收集膜和滤膜应在密闭并有清楚标认的膜盒存放和运输。收集膜和滤膜放入膜盒时应将收集颗粒物的面朝上,并不可倒置,膜盒应存放于干燥、平稳的位置,如不能泛即称重,应满足1SO12141的要求。
7分析步骤
7.1空白收集膜和空白滤膜恒重
将空白收集膜和空白滤膜放入称量瓶,于105℃~110℃烘箱中烘干1h,取出后放入下燥器内平衡0.5h,之后用分度值为0.01mg的天平称重,记录空白收集膜和空白滤膜的质量。空白收集膜和空白滤膜在烘箱相同条件下再烘0.5h后称重,连续两次烘干后的质量,其差值在±0.04mg范围内为满足恒重要求,并以较大值为准。
7.2样品恒重
将收集膜和滤膜放入称量瓶于烘箱中,于105℃~110℃烘箱烘干1h,取出后放入T燥器内乎衡0.5h,之后用分度值为0.01mg的天平称重,记录收集膜和滤膜的质量:收集膜和滤膜在烘箱中相同条件下再烘十0.5h后称重,连续两次烘十后的质量,其差值在±0.04mg范围内为满足恒重要求,并以较大值为雄。
8结果计算和表示
8.1 结果计算
标准状态下的细颗粒物(PM,)质量浓度应按公式(1)计算,即(M.i-Mro)+Z(Mpi-Mpo)
×1000
标准状况下细颗粒物(PM2s)的质量浓度,mg/m空白滤膜的质量,g;
-采样后滤膜的质量,g:
-第t级空门妆集膜的质量,g;
-采样后第!级收集膜的质,g;摘击器纫颗粒物(PM.5)以下的分级数;-称准状态下的采样体,m.
8.2结果表示
结果应符合数值修约原则。宜保阐三位有效数字,小数点后数字可保留到第3位(1)
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9质量控制及质量保证
9.1实验室应符合ISO/IEC17025的要求,应具有计量认证证书(CMA)和/或实验室认可证书(CNAS)认证资质。
9.2测量过程中应保持锅炉运行工况、机组负荷、烟气流量、烟气流速稳定9.3天平雅确度不应低于血级。
9.4新购置或维修后的采样流量计在启用前应进行流量校准,正常使用的流最计每月或使用前应进行一次流量校准。
9.5旋风分离器和撞击器使用前、后应清洗于净,并下燥存放。9.6在采样过程1,烟气条件应保持恒定。插入烟道的采样嘴进口应正对烟气流速方向,采样嘴和烟气流速的方向偏差应小于5°
9.7收集膜利滤膜使用前应进行检查,不得有针孔或任何缺陷。称量时应用金属盒盖法或除静电器消除滤膜本身的静电。
9.8如使用涂油收集膜,油脂应均匀涂于收集膜中心位置,其面积应约为收集膜面积的3/4,并保证收集膜边沿清洁。
9.9采样时间的长短取决于烟道气中颗粒物的浓度和粒径分布情况,应提前了解这些参数,以避免收集膜和滤膜过载。收集膜上的颗粒物负载量应不低于0.1mg。9.10采样系统应进行泄漏检查,泄漏量应低于2%。具体做法为将采样系统安装好,用塑料堵头将采样嘴堵住,开启采样泵,流量计读数归零,则表明泄漏检查通过。当采样后发现采样膜上颗粒物与四周边界模糊,应当检查或更换密封垫后重新采样。9.11如果撞击器壁上有可见的粗颗粒物,应检查滤膜;如果滤膜上聚集了粗颗粒物,那么此次测量无效,结果应舍弃。
9.12收集膜和滤膜应按照ISO12141的要求烘干、平衡和称重。烘干过程中不宣打开烘箱鼓风装置。采样前、后收集膜和滤膜称量应使用同:-台天平,采用相同的称量程序、烘干温度与时间,并由同一分析人员称重。
9.13采样嘴、采样枪、旋风分离器、撞击器应采用同-材质:附录A
(规范性附录)
有代表性采样点的确定
应用网格法确定一个有代表性采样点,并按下列要求采样:a)按GB/T16157的规定,用网格法测量被测断面各点的流速。b)计算被测断面平均流速。
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选取与均流速相同或相近的测点为有代表性的采样点;或者按a)c)测量温度或氧量来确c
定代表性的采样点。
d).网格法布点如图A.1~图A.3所示,采样孔
图A.1圆形断面的测定点
采样孔
图A.2矩形断面的测定点
菜样孔
方形断面的测定点
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采样流量的确定
撞击器喷嘴流量
附录B
(规范性附录)
采样流量和采样嘴的确定
单级撞击器喷嘴流量,应按公式(B,1)计算,即:Vangatoni
式中:
9nd,Stson(T)N.
4duC,Pop
颗粒物层级的指数,=2.5um,10um:撞击器喷嘴直径,mm;
斯托克斯常数:
气体黏度:
i级撞击器喷嘴的数量
切割粒径,um:
i级颗粒物的坎宁汉因子(Cunningham);颗粒物的单位质量密度,g/cm3。撞击器采样流量应根据公式(B.2)计算,:即:Vasun +Viounil
式中:
Vanputos
撞击器采样流量,L/min:
2.5um级撞击器喷嘴流量,L/min:-10um级撞击器喷嘴流量,L/min。标卡态下撞山器采样流量应按公式(B.3)来计算,即:Yranac
式中:
Vupetrn
tinpactor
Pa,impuck
=Vimptor *273.15+ fipcor
B, + Psjmpactor ×(1-Xsw)
标准状态干基下撞击器采样流量,L/inin:撞击器内烟气温度,℃:
-撞击器内烟气表观静压,Pa;
-标准大气压力,Pa:
烟气湿度,%。
根据公式(B.1)计算撞击器喷嘴流量时,应先计算撞击器内的气体黏度n(T)和1级颗粒物的坎宁汉因子(Cunningham)。
B.1.2气体黏度的计算
DL/ T 1520 — 2016
进行撞击器内气体黏度计算时,应先确定不气体成分的体积分数,然后计凳撞击器内气体黏度。根据单气体成分的黏度来计算混合气体的黏度,撞击器内各气体成分的气体黏度按公式(B,4)计算,即:S
n,(T)=n, ×
j—烟(中各气体成分的指数(j=CO2,O2,N2,空气,水蒸气):一撞击器内各气体成分的气体黏度:n,(7)
在标准温度下各气体成分的气体黏度:T-烟温度,K;
T。-—标准温度,273.15K;
S, Sutherland 常数。
湿烟气体积分数应按公式(B.5)和公式(B.6)计算。a)j=CO2,O2,N2,牢气时为:r=r.,x
b)j=水蒸气时为:
各气体组分的体积分数:
十烟气气体成分体积分数:
在标准状态干基下水蒸气的质量浓度;在标准状态下的水蒸气密度,Pmwy-0.8038kg/m2撞击器内气体黏度应按公式(B.7)让算,即:n(T)
Zrn(T)Meat
ZrMIerity
撞击器内各气体组分的临界温度,K;撞击器内各气体组分的摩尔质量:B.1.3坎宁汉因子(Cunningham)的计算(B.4)
欧宁汉因子的计算需要确定平均白出程利气体的半均摩尔质量,平均白由程按公式(B.8)米计算,即:
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