【环境保护行业标准(HJ)】 固定源废气监测技术规范

本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。中华人民共和国环境保护行业标准HJ
HJ/T397-2007
固定源废气监测技术规范
Technical specifications foremission monitoringof stationary source
（发布稿）
2007-12-07发布
国家环境保护总局发布
2008-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
监测准备
采样位置与采样点
排气参数的测定bZxz.net
颗粒物的测定
气态污染物采样
采样体积计算
10采样频次和采样时间.
11监测分析方法
12监测结果表示及计算.
13质量保证和质量控制
附录A（资料性附录）固定源部分废气污染物监测分析方法I
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治大气环境污染，改善环境质量，制定本标准。本标准规定了在烟道、烟图及排气简等固定污染源排放废气中，颗粒物与气态污染物监测的手工采样和测定技术方法，以及便携式仪器监测方法。对固定源废气监测的准备、废气排放参数的测定、排气中颗粒物和气态污染物采样与测定方法、监测的质量保证等作了相应的规定本标准的附录A为资料性附录。
本标准为首次发布。
本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准主要起草单位：中国环境监测总站、北京市环境保护监测中心。本标准国家环境保护总局2007年12月7日批准，本标准自2008年3月1日起实施。本标准由国家环境保护总局解释。I
1范围
固定源废气监测技术规范
本标准规定了在烟道、烟窗及排气筒等固定污染源排放废气中，颗粒物与气态污染物监测的手工采样和测定技术方法，以及便携式仪器监测方法。对固定源废气监测的准备、废气排放参数的测定、排气中颗粒物和气态污染物采样与测定方法、监测的质量保证等作了相应的规定，本标准适用于各级环境监测站，工业、企业环境监测专业机构及环境科学研究部门等开展固定污染源废气污染物排放监测，建设项目峻工环保验收监测，污染防治设施治理效果监测，烟气连续排放监测系统验证监测，清洁生产工艺及污染防治技术研究性监测等。2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T47烟气采样器技术条件
HJ/T48烟尘采样器技术条件
IS012141固定污染源排放低浓度颗粒物（烟尘）质量浓度的测定手工重量法3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1污染源pollutionsource
排放大气污染物的设施或建筑构造（如车间等）。3.2固定源stationarysource
燃煤、燃油、燃气的锅炉和工业炉窑以及石油化工、冶金、建材等生产过程中产生的废气通过排气筒向空气中排放的污染源。3.3颗粒物particulates
燃料和其它物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。
3.4气态污染物gaseouspollutants以气体状态分散在排放气体中的各种污染物。3.5工况operationcondition
装置和设施生产运行的状态。
3.6等速采样isokineticsampling将采样嘴平面正对排气气流，使进入采样嘴的气流速度与测定点的排气流速相等。3.7标准状态下的干排气dryfluegasofstandardconditions1
温度为273K，压力为101325Pa条件下不含水分的排气。3.8过量空气系数excessaircoefficient燃料燃烧时实际空气供给量与理论空气需要量之比值。4监测准备
4.1监测方案的制定
4.1.1收集相关的技术资料，了解产生废气的生产工艺过程及生产设施的性能、排放的主要污染物种类及排放浓度大致范围，以确定监测项目和监测方法。4.1.2调查污染源的污染治理设施的净化原理、工艺过程、主要技术指标等，以确定监测内容。4.1.3调查生产设施的运行工况，污染物排放方式和排放规律，以确定采样频次及采样时间。4.1.4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。4.1.5收集与污染源有关的其它技术资料。4.1.6根据监测目的、现场勘察和调查资料，编制切实可行的监测方案。监测方案的内容应包括污染源概况，监测目的，评价标准，监测内容，监测项目，采样位置，采样频次及采样时间，采样方法和分析测定技术，监测报告要求，质量保证措施等。对于工艺过程较为简单，监测内容较为单一，经常性重复的监测任务，监测方案可适当简化。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。属于国家强制检定自录内的工作计量器具，必须按期送计量部门检定，检定合格，取得检定证书后方可用手监测工作。测试前还应进行校准和气密性检验，使其处于良好的工作状态。4.2.2被测单位应积极配合监测工作，保证监测期间生产设备和治理设施正常运行，工况条件符合监测要求。
4.2.3在确定的采样位置开设采样孔，设置采样平台，采样平台应有足够的工作面积，保证监测人员安全及方便操作。
4.2.4设置监测仪器设备需要的工作电源。4.2.5准备现场采样和实验室所需的化学试剂、材料、器具、记录表格和安全防护用品。4.3对污染源的工况要求
4.3.1在现场监测期间，应有专人负责对被测污染源工况进行监督，保证生产设备和治理设施正常运行，工况条件符合监测要求。4.3.2通过对监测期间主要产品产量、主要原材料或燃料消耗量的计量和调查统计，以及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。4.3.3相关标准中对监测时工况有规定的，按相关标准的规定执行。4.3.4除相关标准另有规定，对污染源的日常监督性监测，采样期间的工况应与平时的正常运行工2
况相同。
4.3.5建设项目竣工环境保护验收监测应在工况稳定、生产负荷达到设计生产能力的75%以上（含75%）情况下进行。对于无法调整工况达到设计生产能力的75%以上负荷的建设项目，（1）可以调整工况达到设计生产能力75%以上的部分，验收监测应在满足75%以上负荷或国家及地方标准中所要求的生产负荷的条件下进行；（2）无法调整工况达到设计生产能力75%以上的部分，验收监测应在主体工程稳定、环保设施运行正常，并征得环保主管部门同意的情况下进行，同时注明实际监测时的工况。国家、地方相关标准对生产负荷另有规定的按规定执行。5采样位置与采样点
5.1菜样位置
5.1.1采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。5.1.2采样位置应优先选择在垂直管段，应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+B)，式中A、B为边长。采样断面的气流速度最好在5m/s以上。5.1.3测试现场空间位置有限，很难满足上述要求时，可选择比较适宜的管段采样，但采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍，并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，由于混合比较均匀，其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区。如果同时测定排气流量，采样位置仍按5.1.2选取。5.1.5必要时应设置采样平台，采样平台应有足够的工作面积使工作人员安全、方便地操作。平台面积应不小于1.5m，并设有1.1m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/m，采样孔距平台面约为1.2m～1.3m。5.2采样孔和采样点
5.2.1采样孔
单位为毫米
a)带有盖板的采样孔
b)带有管堵的采样孔
图1几种封闭形式的采样孔
c)带有管帽的采样孔
5.2.1.1在选定的测定位置上开设采样孔，采样孔的内径应不小于80mm，采样孔管长应不大于50mm。不使用时应用盖板、管堵或管帽封闭（图1）。当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。
5.2.1.2对正压下输送高温或有毒气体的烟道，应采用带有闸板阀的密封采样孔（图2）。5.2.1.3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3）。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4、图5）。图2带有闸板阀的密封采样孔
采样孔
图3圆形断面的测定点
采释孔
图4长方形断面的测定点
图5正方形断面的测定点
采样孔
5.2.2采样点的位置和数目
5.2.2.1圆形烟道
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6）。A-A
图6圆形烟道弯头后的测点
对符合5.1.2要求的烟道。可只选预期浓度变化最大的一条直径线上的测点。b)
对直径小于0.3m、流速分布比较均匀、对称并符合5.1.2要求的小烟道，可取烟道中心作为测点。
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2，原则上测点不超过20个。d)
表2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
e）测点距烟道内壁的距离见图7，按表3确定。当测点距烟道内壁的距离小于25mm时，取25mm。5.2.2.2矩形或方形烟道
将烟道断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4的规定选a)
取。原则上测点不超过20个。
烟道断面面积小于0.1m，流速分布比较均勾、对称并符合5.1.2要求的，可取断面中心作为测点。
测点号
烟道断面积（m）
排气参数的测定
排气温度的测定
测量位置和测点
图7采样点距烟道内壁距离
测点距烟道内壁的距离
（以烟道直径D计）
表4矩（方）形烟道的分块和测点数等面积小块长边长度（m）
按5.2.1和5.2.2确定，一般情况下可在靠近烟道中心的J一点测定。
测点总数
6.1.2仪器
a）热电偶或电阻温度计，其示值误差不大于土3℃。b）水银玻璃温度计，精确度应不低于2.5%，最小分度值应不大于2℃。6.1.3测定步骤
将温度测量单元插入烟道中测点处，封闭测孔，待温度计读数稳定后读数。使用玻璃温度计时，注意不可将温度计抽出烟道外读数。6.2排气中水分含量的测定
6.2.1测量位置和测点
按5.2.1和5.2.2确定，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定6.2.2干湿球法
a）原理
使气体在一定的速度下流经干、湿球温度计，根据干、湿球温度计的读数和测点处排气的压力计算出排气的水分含量。
b）仪器
干湿球法测定装置见图8。
1）采样管。
2）干湿球温度计。精确度应不低于1.5%，最小分度值应不大于1℃。真空压力表。精确度应不低于4%，用于测量流量计前气体压力、3)
转子流量计。精确度应不低于2.5%。4)
抽气泵。当流量为40L/min时，其抽气能力应能克服烟道及采样系统阻力。当流量计5）
量装置放在抽气泵出口时，抽气泵应不漏气。1一烟道：2一干球温度计：3一湿球温度计：4一保温采样管：5一真空压力表；6一转子流量计：7一抽气泵图8干湿球法测定排气水分含量装置C）：测定步骤
1）检查湿球温度计的湿球表面纱布是否包好，然后将水注入盛水容器中。7
2打开采样孔，清除孔中的积灰。将采样管插入烟道中心位置，封闭采样孔。3）当排气温度较低或水分含量较高时，采样管应保温或加热数分钟后，再开动抽气泵，以15L/min流量抽气。
4）当干、湿球温度计读数稳定后，记录干球和湿球温度5）记录真空压力表的压力。
d）计算
排气中水分含量按式（1）计算：Xm- P-000067(t)B,+P)x100
式中：
Xsw—排气中水分含量体积百分数，%；（1)
Pbv温度为t.时饱和水蒸气压力（根据t.值，由空气饱和时水蒸气压力表中查得），Path—湿球温度，℃：
t—干球温度，℃；
Pb——通过湿球温度计表面的气体压力，Pa；B。—大气压力，Pa；
P—测点处排气静压，Pa。
基于干湿球法原理的含湿量自动测量装置，其微处理器控制传感器测量、采集湿球、干球表面温度以及通过湿球表面的压力及排气静压等参数，同时由湿球表面温度导出该温度下的饱和水蒸气压力，结合输入的大气压，根据公式自动计算出烟气含湿量6.2.3冷凝法
按GB/T16157-1996中5.2.2的规定。6.2.4重量法
按GB/T16157-1996中5.2.4的规定。6.3排气中CO、CO2、02等气体成分的测定6.3.1采样位置及测点
按5.2.1和5.2.2确定，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定，6.3.2奥氏气体分析仪法测定CO、C02、02按GB/T16157-1996中5.3.2的规定6.3.3电化学法测定0
a）原理
被测气体中的氧气，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，其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，放电形成的电流经过负载形成电压，测量负载上的电压大小得到氧含量数值。8
b）仪器
1）测氧仪，由气泵、流量控制装置、控制电路及显示屏组成。2）采样管及样气预处理器。
c）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，抽取烟气进行测定，待氧含量读数稳定后，读取数据。
6.3.4热磁式氧分仪法测定02
a）原理
氧受磁场吸引的顺磁性比其他气体强许多，当顺磁性气体在不均匀磁场中，且具有温度梯度时，就会形成气体对流，这种现象称为热磁对流，或称为磁风。磁风的强弱取决于混合气体中含氧量多少。通过把混合气体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，测量电阻的变化，就可得到氧的百分含量。
b）仪器
1）热磁式氧分仪，
2）采样管及样气预处理器。
c）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，抽取烟气进行测定，待指示稳定后读取氧含量数据。
6.3.5氧化锆氧分仪法测定0，
a）原理
利用氧化锆材料添加一定量的稳定剂以后，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，一侧通气样，另一侧通空气，当两侧氧分压不同时，两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，便可通过测量仪表测量出电动势，换算出被测气体的氧含量。b）仪器
1）氧化锆氧分仪。
2）采样管及样气预处理器。
c）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，抽取烟气进行测定，待指示稳定后读取氧含量数据。6.4排气密度和气体分子量的计算9
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