煙氣監(jiān)測中的部分概念辨析

1.DAS軟件中的速度場常數Kv

島津CEMS系統中的煙氣流速采用的是皮托管法，根據動壓測定流速原理可知，氣體的流速與其動壓的平方根成正比，即

（1）

式中： F0為氣體流速，m/s；ΔP為氣體動壓，Pa；

為煙氣密度，㎏/m³； kp為皮托管系數。

在通常污染源煙氣條件下，式（1）可簡化為：

（2）

式中： t為煙氣溫度，℃。

根據式（2），如測出某點的煙氣動壓與煙氣溫度，便可計算出該點的煙氣流速。

設：采用多點手工方法測定的監(jiān)測截面的煙氣平均流速為

，采用在線自動連續(xù)監(jiān)測系統（CEMS）測定的監(jiān)測截面某一點的煙氣流速為F2，則

（3）

式中：

為監(jiān)測截面平均動壓的平方根；

為監(jiān)測截面某一點動壓的平方根。

由于兩種測定方法的測定位置接近，可認為二者所處位置的煙氣溫度相同，即t1=t2，則     

（4）

式中：

為皮托管系數之比。

若兩種方法的皮托管系數近似相等，則

（一般S型皮托管系數為0.84），則：

，這樣，兩種測定方法的流速之比即可轉換為相應的動壓的平方根之比。

經分析，在ΔP2的測定點不變的條件下，于任一時刻，

應為一近似定值。這樣，即可用監(jiān)測系統測定的某一時刻固定點煙氣流速去確定整個監(jiān)測截面的煙氣平均流速。在這里，將

 定義為速度場常數，指在相同時間區(qū)間，煙道或管道全截面煙氣平均流速與截面內某一固定點的煙氣流速之比值。結論：位于煙道截面內某一合適固定點放置一皮托管探頭，測出該點的煙氣流速，利用該點的煙氣流速及速度場常數即可計算出煙道截面的煙氣平均流速，從而用于二氧化硫排放總量的計算。

2.干態(tài)煙氣與濕態(tài)煙氣

與大氣相比,煙氣中的水蒸氣含量較高,變化范圍較大,為便于比較,監(jiān)測方法規(guī)以除去水蒸氣后標準狀態(tài)下的干煙氣為基準表示煙氣中有害物質的測定結果。含濕量的測定方法有重量法、冷凝法、干濕球法等。煙氣濕態(tài)體積就是煙氣的實際體積。干態(tài)體積是去掉煙氣中水蒸汽含量后的體積。

3.工況和標況

依煙氣狀態(tài)不同，分為工況和標況兩種，工況是依實際條件測定的煙氣量，標況是工況換算成標準狀態(tài)下的煙氣量Nm3/h是指通常狀態(tài)下的風量，即20度，1個大氣壓下；
因為氣體是可以壓縮的，流量與狀態(tài)有關。Nm3/h叫標立方是就氣體而言的，是指換算成標準狀態(tài)下的體積，是1個標準大氣壓下273K下的體積。Nm3/h在環(huán)保中常用，許多環(huán)保標準均有表述，是指換算成標準狀態(tài)下的體積流量，標態(tài)為溫度273K（0度）,壓力101325Pa.可按下式簡單換算：V標準/V實際＝273/（273＋T實際），V-體積流量,T實際-實際氣溫

標準狀態(tài)standard condition
煙氣在溫度為273K，壓力為101325Pa時的狀態(tài)，簡稱“標態(tài)”。
一般標準中所規(guī)定的大氣污染物排放濃度均指標準狀態(tài)下干煙氣的數值。

大氣污染物排放登記表上面給出的污染源排放廢氣量采用的是標準狀態(tài)的體積。標準立方米指的是溫度273K，壓力為101325Pa時的干空氣所占體積。
在大氣環(huán)境模式計算里，使用的是工況狀態(tài)下的體積和煙氣實際排放速度，在不考慮氣體壓縮影響和濕度極小時，工況狀態(tài)煙氣體積可由標準狀態(tài)體積換算出；
                       
V=VN*PN*T/P*TN
            
式中：   V-工況狀態(tài)下干空氣的體積；
                     
VN-標準狀態(tài)下干空氣的體積；
                     
P-工況狀態(tài)下大氣壓，hPa；
                     
PN-標準狀態(tài)下大氣壓，1013.25hPa；
                     
T-工況狀態(tài)氣體溫度，K；
                     
TN-標準狀態(tài)溫度；273.15K。

在大氣環(huán)境容量測算時，必須進行上面修正，否則煙氣抬升計算不正確，甚至會出現煙氣的虛假下洗，導致容量測算有誤。

4.標準立方米

氣體流量測量單位采用標準立方米，看似體積單位，其實為質量單位，它與使用地點的壓力，溫度沒有任何關系，如果氣體為天然氣，1標準立方米的質量還與天然氣的組分有關，在天然氣貿易結算計量時采用能量單位比較合理就因為同樣的天然氣質量，如其組分不同，則其發(fā)熱量亦不同。

例：空氣1標準立方米=1.2041千克 （標準狀態(tài)為101.325 kPa, 20°C）

流量 100 m3/h （標準狀態(tài)）=120.41 kg/h

天然氣 設天然氣相對密度 d=0.6, 則

1標準立方米=1.2041×0.6=0.7225 kg

流量 100 m3/h （標準狀態(tài)）=72.25 kg/h

標準狀態(tài)中壓力無論國內外都是標準大氣壓，即101.325 kPa， 但是溫度就不盡相同，我過有二種溫度標準，20°C，0°C。

天然氣用20°C，煤氣用0°C或20°C，這是歷史原因造成的。在貿易結算中合同雙方可協商用任何一個溫度，稱為合同溫度。

上則采用15.6°C（60°F）或15°C（59°F）。

流量計測量出工況體積流量，需經壓力，溫度換算（用流量演算器）而得。

5.標干流量

標干流量是指標準狀態(tài)下的干排氣流量。是由工況下濕排氣流量換算得來的。單位表示量都是為m3/h。

濕排氣流量QS=3600×F×VS
式中：F--在排氣筒內測定斷面面積，m2。
VS--測定斷面的濕排氣平均流速，m/s。

由此換算為標干流量。所需測定排氣筒內的參數有溫度、含濕量、壓力、流速及換算方法詳見GB/T16157-1996測定標準，或國家環(huán)保總局編制的《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（第四版）相關章節(jié)。

常溫常壓條件下，通風管道中的空氣流量可按下式計算：

Qa=3600×F×Va

6.標干態(tài)廢氣量英語翻譯

標干態(tài)廢氣量”實際上指的是標準狀態(tài)下干煙氣的排氣流量,可以翻譯成dry flue gas flow rate under standard condition 分析:這是《固定污染源排氣顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》里的一個術語,而國家對氣態(tài)污染物的定義是"以氣體狀態(tài)分散在煙氣中的各種污染物",且一般標準中所規(guī)定的大氣污染物排放濃度均指標準狀態(tài)下干煙氣的數值。所以“標干態(tài)廢氣量”中的"廢氣"應該是指煙氣（flue gas）."標"在這里是指標準狀態(tài),即溫度273K，壓力101325Pa.標準狀態(tài)可以用stadard state,也可以用standard condition."干"在這里是指煙氣中不含水汽.《甘肅省固定污染源排放煙氣在線監(jiān)測系統驗收技術規(guī)定》里有這么一句話:標準狀態(tài)下的干煙氣是指在溫度273K，壓力為101325Pa條件下不含水汽的煙氣。"量"在這里是指排氣流量,因為m3/h是流量單位.

7.從mg/m3 轉化到ppm

ppm = （mg/m3）（273.15 + °C） / （12.187）（MW）

這里，ppm指體積；MW指分子量；°C指溫度，在1標準大氣壓的條件下。

例子：將20 mg/m3 NOx 于 25 °C轉化為ppm:
ppm = （20）（273.15 + 25） / （12.187）（46.01） = 10.6

由上公式可知，從ppm轉化到mg/m3時，mg/m3 = （ppm）（12.187）（MW） / （273.15 + °C）

這里，ppm指體積；MW指分子量；°C指溫度，在1標準大氣壓的條件下。

以NOx為例，20ppmNOx轉化為mg/m3 =（20）（12.187）（46.01） / （273.15 + 25） = 37.6