HJT 47—1999 烟气采样器技术条件

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HJT 47—1999 烟气采样器技术条件

[2022-03-18 15:40:33]

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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，应使用其最新版本。

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

名称	限流孔采样器	累积流量计采样器	转子流量计采样器
流量计	限流孔	干式或湿式累积流量计	转子流量计

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否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,精确度应不低于 2.5%,最小分度值应不大于1 kPa；限流孔出口真空压力表量程范围0〜一0.1 MPa,精确度应不低于 2-5%,最小分度值应不大于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标定精确度应不低于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,精确度应不低于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,精确度应不低于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,精确度应不低于2.5%,最小

分度值应不大于2。(3。

4.5. 2.5累积流量计。流量计精确度应不低于2.5%,最小分度值应不大于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,精确度应不低于 2.5%,最小分度值应不大于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，精确度应不低于L5%。

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

6.2.4皂膜流量计：精确度应不低于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,最小分度值应不大于o.rc0

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

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

6- 2-10 兆欧表：电压 500 V, 0〜500MQ。

6. 2.11 U型压力计M最小分度值应不大于10Paa

6. 2-12声级计：精确度应不低于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

采样器名称

转子流量计采样器或限流孔采样器

累积流量计采样器

干式

湿式

计算公式

Qn —d

Q 我 ~~Q"

Qdi—Q.

Qds

Qd2—Ode

Qds

Qw2 —~Qwn

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

采样器	限流孔	累积流量计采样器				转子流量计
名称	采样器	干式		湿式		采样器
标准流量	皂膜流量计	干式	湿式	干式	湿式	干式	湿式
计名称	皂膜流量计	累积流量计	累积流量计	累积流量计	累积流量计	累积流量计	累积流量计
计算	Qp—Q			Qk 1.073d	Qwn — Qm		1. 073。一
公式		Qds		1. 073Q&	Qw,

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最大值，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》国家标准进检测。

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》国家标准进行检测。

1认定检测顼目

认定检测项目列表4。

表4认定检测项目

项目		指标	试验方法
外观及采样管、连接管吸收装置结构		合格	用目视和手动检査
干燥器		容积2200 cm3	容积法
加热保温装置	采样管导气管	130±10°C 150±10°C 140°C以上	见 6. 3. 2. 2 条见 6- 3. 3. 2 条
吸收瓶玻板阻力		5- 0士 0. 7 kPa	见 6. 3. 4. 2 条
抽气能力	负载流量	系统负压20 kPa,流量2L0 L/min	见6・3・5.2条
抽气能力	真空度	系统负压20 kPa,真空度2 70 kPa	见 6. 3. 5. 2 条

续表

项目		指标	试验方法
流量指标	流量波动	M±5%	见6.3.6条
	流量计量精确度	W2.5%	见6. 3. 7条
	重复性	W2%	见6.3.8条
	气密性	系统负压13 kPa时，1 min内负压下降W 0- 15 kPa；正压2 kPa, 1 min内压力不变	见6.3.9条
	绝缘电阻	>20 Mn	见6. 3. 10条
平均无故障时间（MTBF）		>1 000 h	见6. 3. 11条
	仪器噪声	M70dB (A)	见6. 3.12条

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