废气中颗粒物检测方案

北京迪特锐科技有限公司US EPA Method201A 方法201A-固定污染源PM10和PM2.5的排放测定(恒流采样) 1.0范围以及适用性 1.1范围。美国环境保护局(简奇U.S.EPA)制定这种方法以指导测试人员在可过滤 PM2.5和PM10测试过程中的操作。这种方法可以用来测试粗颗粒物(也就是说测试PM10 和 PM2.5之间的区别)。 1.2适用性。这种方法解决了涉及可过滤颗粒物采样的仪器、准备以及必要的分析。您只能用这个方法测量固定污染源的可过滤颗粒物。用这种方法可以在烟道内收集可过滤颗粒物(也就是说这种方法测量的是烟道内固体或液体的物质)。如果气体过滤温度超过30摄氏度(85华氏度)，那么这种方法的测试过程就只适合测量可过滤颗粒物(颗粒物不能通过过滤器或者旋风除尘器/过滤器组合)。如果气体过滤温度超过30摄氏度(85华氏度)，但是您又必须测量排放到大气中的总一次(直接)颗粒物，包括可过滤颗粒物和可冷凝颗粒物(颗粒物通过冷凝器后形成)，那么您必须在此方法测量过程中增加附录M中的方法202来测量可凝结颗粒物。但是，如果气体过滤温度从未超过30摄氏度(85华氏度)，那么就没有必要联合使用方法202来则量总一次颗粒物。 1.3职责。必必须负责取得设备，以及使用此方法需要的其它物品。同样，您还需要根据这个方法研究出您自己的采样流程和附加过程以保证精确的采样和分析测量。 1.4附加方法。为了得到结果，您必须对以下的测试方法有深入的了解， 这些方法来自于40 CFR 第六十部分的附录 A-1~A-3。 (a) 方法1 固有源采样和流速分布。 (b) 方法2 测定烟气流速和体积流量(S型皮皮管)。 (c) 方法3 气体干分子重量的分析检测。 (d) 方法4 测定烟道气体水分含量。 (e) 方法5 测定固定源颗粒物排放。 1.5限制。您不能用这种方法来测量含有液滴的气体，因为液滴的粒径分布并不能代表排放到大气中的干颗粒物粒径。为了测量已知含有水滴环境下的可过滤 PM2.5和PM10，我们推荐您使用方法5。由于方法采样流程中O型圈的温度限制，所以你必须按照方法章节8.6.1的要求用来测量烟气温度超过205摄氏度(400华氏度)的情况。 1.6条件。在等速采样率为80%~120%的时候，你可以用这种方法获得2.5微米和/或10微米颗粒物的粒径分布，在等速采样率为 90%-110%的时候，你可以用这种方法获取总可过滤颗粒物。采样点的数量和方法5或者方法17相同，这些方法的过滤器温度要在合理范围内。对于方法5来说，除非有更高或更低温度的明确规定，过滤器的可接受温度范围为120摄氏度(248华氏度)。这种可接受的变化范围取决于污染源、控制技术和适用条件或允许条件。为了满足方法5，您可能需要移去内置烟道过滤器换上一个外置烟道过滤器，并且回收位于 PM2.5切割器和过滤器之间的烟枪中的颗粒物。此外，为了满足方法5和方法17，你可能还需要超过12个采样点。需要注意的是，本方法测定的是烟道内可过滤 PM2.5和 PM10排放， 采样点推荐不超过12个，采用恒流采样流程(恒定的流量对于保证旋风除尘器的切割粒径是必须的)，滤膜温度和烟气温度相同。通过采样序列的速度是恒定的(固定流速对保持旋风分离器的尺寸切割是必要的)。相比之下，方法5或者方法17的采样序列是使用的等速采样流程。方法5和方法17采样需要24个采样点。方法5采用外置烟道过滤器，并且加热温度维持在120摄氏度(248氏氏度)。此外，如果用这种方法代替方法5和方法17，必须延长采样时间来确保收集到的颗粒物满足每部分用来称重的最小必须采样量。同样的，如果你是使用这个方法作为管理需要中明确规定的测试方法的替代，那么你必须事先从有关当局获得许可。 2.0 方法总结 2.1 总结。为了测定 PM2.5和PM10，需要经过烟道内切割设备，以预定的恒定流速的抽取气体。粒径切割设备将空气动力学定义上的直径10微米以下和2.5微米以下的粒子区分开。为了使等速采样过程中偏差最小，需要建立完善的限制条件。采到样品后去除颗粒物上的游离水，再用重量分析来确定不同粒径的颗粒物质量。1990年颁布的原始方法201A 在PM10旋风分离器的后面增加了 PM2.5旋风分离器，两级旋分分离器均经过改进和评估后可作为传统的五级旋风分离序列的一部分。增加的 PM2.5旋风分离器位于 PM10 旋风分离器和过滤器之间，实现了 PM10和PM2.5的同时采样。如果不是增加 PM2.5旋风分离器，采样序列中的可过滤颗粒物部分只可以用来测量总颗粒物和 PM10 排放。同样地，去掉PM10旋风分离器，采样序列也可用来测定总颗粒物排放量和 PM2.5的排放。第17节的图1 给出了采样序列的原理图。 3.0定义 3.1可冷凝颗粒物(CPM， Condensable particulate matter)： 在烟道环境中以气态形式存在，排到大气中后由于冷凝稀释作用而形成的固态或者液态的颗粒物。需要指出的是所有的 CPM 假定全部为 PM2.5。 3.2恒定重量(Constant weight)： 两次连续测量相差不超过 0.5mg 或者去皮重量的1%(取较大值)，并且两次测量之间的干燥时间不少于6小时。 3.3可过滤颗粒物(FPM， Filterable particulate matter)： 呈固态或者液态直接从污染源烟道或者释放条件直接排放，并且在采样序列中被滤膜所捕集的颗粒物。 3.4一次颗粒物(Primary particulate matter)： 通常也叫直接颗粒物，指从烟道或者开放源直接排放到环境大气中的颗粒物，一次颗粒物包括两部分：可过滤颗粒物和可冷凝颗粒物，这两部分没有颗粒物粒径尺寸上限。 3.5一次 PM2.5(Primary PM2.5)： 通常也称直接PM2.5，总 PM2.5，PM2.5，可过滤 PM2.5和可冷凝颗粒物之和。指空气动力学直径小于等于2.5微米的颗粒物，这些固态颗粒物从排放源或者行为活动中直接排放，或者是以气态或者蒸汽态形式从排放源或者行为活动中排放，在环境温度中冷凝形成的颗粒物。直接 PM2.5包括元素碳，直接排放的有机碳，直接排放的硫酸盐，直接排放的硝酸盐，以及其它无机组分(包括但不限于地壳物质、金属和海盐)。 3.6一次 PM10(Primary PM10)： 通常也称直接 PM10，总PM10， PM10， 可过滤 PM10 和可冷凝颗粒物之和。指空气动力学直径小于等于10微米的颗粒物。 4.0干扰 这种方法不适用于测定含有液滴的烟气排放，因为液滴的分割粒径并不能代表排放到空气中的干颗粒物的分割粒径。烟气中夹带水滴时有可能这些液滴比旋风分离器切割粒径大。这些水滴一般含有颗粒物和溶解性的固体物质，水分蒸发后这些固体物质就会形成 PM10 和PM2.5。 5.0安全性 5.1免责声明：在使用这种方法时你可能要用到危险物质，操作以及仪器，你需要建立安全和健康计划，以确保进行现场测试人员的安全。你的计划应当遵循各项职业安全与健康部门、矿山安全与健康部门、交通管理部门的要求，因为一些设备具有特有的性能要求，而且比国家和联邦法规更加严格。你必须建立操作流程以确保工厂员工健康与安全的需要。 6.0仪器以及供应 第17节的图2展示了这种方法中所联合使用的旋风分离器的详细信息。这里的采样流程和第60部分附录A-6中的方法17是一样的，除了使用PM2.5和 PM10 的分离仪器。接下来的部分详细介绍了采样序列的设计特点。 6.1可过滤颗粒物采样流程组件。 6.1.1采样嘴。必须采用不锈钢(316或等值的)或者带特氟龙涂层前端边缘呈尖锥形。我们推荐第17节图3中所列的十二个采样嘴中的一个，因 为使用 PM10 旋风分离器采样的时候它们符合采样流程设计规范。我们还建议您使用多个直径呈逐级微小递增的采样嘴，以增加采用一个采样嘴完成断面所有采样点样品采集的可能性。我们推荐使用第17节图4A或 4B所列的采样嘴，因为它们符合采样序列中只使用 PM2.5旋风分离器而不使用PM10旋风分离器的流程设计。 6.1.2 PM10和PM2.5分离设备。使用不锈钢(316或等值)或者镀特氟龙 PM10和PM2.5分离设备，你可以使用具有耐高温特性的金属构造，例如铬镍铁合金、镍基合金、海恩斯230(也见章节8.6.1)。分离设备必须是符合第17节图表3，4A，， 4B，5i，6设计的旋风分离器。吏用游标卡尺来验证 PM10 和PM2.5分离设备的尺寸误差不超过设计规格±0.02厘米。提供 PM10和2.5微米分离设备的供应商信息如下： Environmentall Supply Company，Inc. 2142 Geer IStreet Durham，NorthCarolina 27704 (919) 956-9688(电话) (919)/682-0333(传真) 6.1.2.2你也可以使用其他可供替代的颗粒物分离设备，只要它们符合五级旋风系统EPA-600/7-78-008发展和评估(包含证书)，(http：//cfpub.epa.gov/ols)。 6.1.3滤膜过滤器。使用不锈钢(316或等价)滤膜过滤器。如果是在外烟道采样，也可以用加热玻璃滤膜过滤器替代不锈钢过滤器。商用尺寸的滤膜过滤器是否适用取决于项目要求，包括直径25，47，63，76，90，101和110毫米的商用滤膜过滤器。商用过滤器包括特氟龙o型圈，一个支撑过滤器的不锈钢网和最后面的特氟龙o型环。用螺丝拧紧后连接到旋风分离器4的出口。滤膜不能在特氟龙o型圈和过滤室之间被挤压。 6.1.4皮托管。必须使用耐热皮托管。将皮托管安装到不锈钢探针上。按照方法5的6.1.1.3部分要求根据采样嘴入口来确定皮托管的方位。 6.1.5探针延伸和内衬。按照方法5章节6.1.1.2的要求，探针延伸区域必须是采用玻璃或者特氟龙内衬。如果烟气过滤温度不超过30摄氏氏(85华氏度)，那么不锈钢探针不需要使用内衬，而且探针内颗粒物不必回收。 6.1.6压差流量计，冷却器，i计量系统，气压计以及气体密度测定仪器。如果适用的话，根据方法5中章节6.1.1.4至章节6.1.3要求而定。 6.2样品回收仪器 6.2.1可过滤颗粒物回收。{使用以下仪器来精确计量从采样序列回收的可过滤颗粒物。 (a)旋风除尘器和滤膜过滤器刷子 (b)洗气瓶。推荐使用两个，任何材质都可以，但是用于样品和空白回收的洗气瓶残留的可冷凝颗粒物的质量不能超过 0.05mg。 (c)检漏完毕的样品容器。用于样品和空白回收的样品容器残留的可冷凝颗粒物的质量不能超过 0.05mg。 http：//www.deuterium.com.cn (d)培养皿。除非相关部门允许，样品过滤适用玻璃或者聚乙烯材质。 (e)量筒。测量冷凝水误差小于 1mL或 0.5g，，测量精度不超过2mL。 (f) 塑料贮存容器。密封容器用于贮藏硅胶。 6.2.2分析仪器 (a)漏斗。玻璃或者聚乙烯采样，样品回收中使用。 (b)橡胶刮勺。用于帮助将硅胶转移到容器中，如果硅胶在现场称重，则不是必须的。 (c)分析天平。分析精度至少0.0001 g(0.1 mg). (d)天平。用于称量现场采样容器中的水分，精度±0.5g。 (e)镀特氟龙内衬烧杯。 7.0试剂，规格，采样媒介技 7.1样品收集。为了收集样品，你需要使用过滤器和硅胶，还需要水以及碎冰块，且必须满足以下规定。 7.1.1过滤器。使用惰性玻璃纤维，石英，或者不含有机粘合剂的高聚物过滤器。对0.3微米邻苯二甲酸二辛酯颗粒物的过滤效率必须是99.95以上(小于0.05%的穿透率)。你可以使用供应商提供的质量控制程序来证明颗粒物过滤的有效性。 7.1.2硅胶。使用6-16目的变色硅胶。在您使用其他类型的干燥剂(等价或更好)前必须通过建立本方法中使用需要的管理认可。用过的硅胶需要在175摄氏度(350华氏度)条件下干燥两个小时。如果指示正常新硅胶不需要干燥。 北京迪特锐科技有限公司 http：//www.deuterium.com.cn 7.1.3 碎冰块。从最容易取得的途径获取。 7.1.!4水。使用去离子水或者超滤水，在回收或者提取样品过程中包含1ppm 的残留颗粒物。 7.2 样品回收和分析试剂。你将需要丙酮和无水硫酸钙来做样品的回收和分析。除非另有说明，所有试剂必须符合由美国化学学会分析试剂委员会的制定的性能规范。如果没有这样的性能规范，那么使用最高的级别。更多关于这些项目的信息将在接下来的段落中阐述。 7.2.1丙酮。使用贮存在玻璃瓶中的丙酮。不要使用金属容器中的丙酮，因为这通常在实验室和现场会产生很高的空白残留。你必须使用空白值小于 1ppm 的丙酮。丙酮现场使用前要优先分析其空白以确定较低的空白值。在任何情况下，不得使用空白值大于 1E-06 (1ppm)的丙酮用于样品回收(即样品回收中丙酮溶液的最大空白修正值为0.1毫克/100毫升)。 7.2.2颗粒样品干燥剂。使用无水硫酸钙作为指示干燥剂，称重前干燥样品。 8.0样品收集，保存，存储以及运输 8.1资格。这是一个复杂的测试方法。为了获得可靠的结果，你必须经过培训并操作烟道内过滤系统(如旋风除尘器，冲击器以及套筒)。 8.2准备工作。遵循在方法5第8.1节关于预测试的准备指示。 8.3现场安装。你必须为这个测试正确完成以下安装： (a)确定现场取样点位和取样点数。 (b)计算探针/旋风分离器的堵塞极限。 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn (c)校正旋风除尘器气流的流动情况。 (d)完成预测流速程序，并选择一个采样嘴和采样流量。 8.3.1采样点位布置和横截面采样点测定。按照方法1中的标准程序来选择合适的采样点位。选择的点位要距离上下游干扰位置距离最远。 (a)如章节17图7所示，任何位置横截面上的采样点数最大都是12个。你必须保持距离烟道壁1英寸(对于带皮托管直径小于36.4英寸和不带皮托管直径小于32.4英寸的采样羊位为0.5英寸)，以防止烟道内壁积累的颗粒物的干扰和捕集。当采样过程中不适用 PM10 旋风除尘器仅使用 PM2 .5旋风除尘器时，距离烟道壁最近的采样点可能无法达到，因为旋风除尘器的入口位置大约距离除尘器末端2.75英寸。在这种情况下，你可以方法1章节11.3.3.2中的流程来采集样品，你必须使用距离无法达到的采样点最近的采样点来代替操作，而且你必须延长代替采样点的采样时间以包括不可到达采样点的采样时间。 (b)圆形或矩形风道或烟道。如果导管或烟道呈圆形并两个端口呈90度，那么在每个直径路径上选取6个采样点。对矩形风道或烟道使用 3x4的采样点布局。和管理者协商并被许可后可接受使用其其采样点布局。 (c)采样端口。你必须确定采样孔是否适用于本方法中所使用的烟道内旋风除尘采样，为了使此法适应内置烟道旋风分离器，您可能需要比方法5和方法17更大直径的采样端口来完成对总可过滤颗粒物的采样过程。当你必须使用直径小于0.16英寸的采样采， PM10 旋风除尘器或是 PM10与PM2.5旋风除尘器串联采样装置，采样端口直径可能需要6英寸以适应整 个采样装置，因为传统的4英寸的端口直径对于PM10 旋风分离器和延伸采样嘴的整体尺寸来说太小，这个尺寸很可能会超过采样端口的内径。4英寸的采样端口内径对于单 PM2.5旋风采样装置来说应该是合适的。但是，在任何情况下不要使用4英寸的采样端口来容纳联合尺寸超过其内径的旋风除尘器和采样嘴(注： t如果采样孔接头较短，您可以将采样头通过更小的端口进入管道或烟道。) 8.3.2采样探头/旋风分离器堵塞预估。按照接下来的两节的程序适当进行。 8.3.2.1 管道直径大约36.4英寸。基于本流程中商业化旋风除尘组件的使用，如章节17图8所示，大于36.4英寸管道直径的堵塞效应小于3号，，你必须尽量减少内烟道采样嘴/旋风除尘器、皮托管和滤膜组件的联合阻塞效应，可以通过使用横断面积小于管道横截面积的38或更低的过滤器组件来实现。 8.3.2.2管道直径在25.7至36.4英寸之间。如章节17图8所示，直径在25.7至36.4英寸之间管道的堵塞效应一般在38-6之间。因此，当您在这些小管道进行测试时，只要联合采样组件所占断面面积超过管道或烟囱横截面的3，您就必须适时调整观察到的动压，以达到估计的阻塞系数(探头阻塞因子，最后动压的调整分别详见章节j 8.7.2.2和8.7.2.3)。。(注：如果采样组件超过烟道断面的68，也就是说烟道直径小于26.5英寸，则有效的 PM2.5/PM10 联合采样不能依照本方法进行。) 8.3.3旋涡气流。不要在旋涡气流影响的采样点位使用联合旋风分离器 进行采样。此外，您必须按照方法1的程序，，以确定是否存在气旋流动的情况下，然后执行下面的计算。 (a)按方法1中的第11.4条要求，用s型皮托管发现和记录每个采样点上产生零动压值的角度。 (b)对这些产生零动压值的角度取平均值。如果平均值大于20度，不要使用这个采样位置。。(注：您可以通过移动采样位置，在采样点位上游放置气体流向矫直装置，或按照 EPA GD-008 指导文件要求应用改良的采样方式来将旋涡气流条件的影响降到最小限度。你可能需要建立一个经管理部门批准的代替方法，并且优先于改良方法使用此方法满足需求。) 8.3.4初始流速程序。根据方法2实施初始速度测量程序。初步速度预测是为了确定以下几点： (a)探头/旋风分离器组合的气体采样流速，以满足需要采集颗粒物的切割粒径。 (b)适当的采样嘴可以维持气体采样所需的东亚范围和等速采样率范围。如果等速采样率范围不能达到(比如批量处理流程或极端流量、温度变化)，则取消采样样品或适用管理部门允许的方法修改数据。可接受的等速采样率范围是808~120%，不超过100%±29%的采样点(12个采样点中的2个或者24个采样点中的5个)不符合此标准。 (c)可以延长采样时间来获取足够重量的颗粒物。 8.3.4.1初始断面。您需要使用一个带有常规热电偶的s型皮托管来进行断面测试。测试的时候应该尽可能接近污染源烟气的预期测试时间，并 满足每小时气体流量变化率不超=20%和/或温度变化不超过=10摄氏度(+50氏氏度)。(注：您需要明白这些差异可能引起旋风分离器切割直径和等速采样率的误差) 8.3.4.2动压范围：将s型皮托管插入每个断面采样点，然后将测得的动压值用方法2表单记录下。后续你还需要使用这张表来选取适当的采样嘴。 8.3.4.3初始气流粘度和分子量。确定平均气体温度、平均氧气含量、平均二氧化碳含量和估计含水量，在接下来计算初始烟气粘度(方程3)和分子量(方程1和2)中会用到这些信息。[注：你必须根据方法4的指示或者替代湿度测量小型吸收瓶方法(ALT-008)来估计含水量。你也可以用干湿球湿度度计或手持湿度计来测量温度低于71摄氏度(160华氏度)烟气的含水量。] 8.3.4.44气流中颗粒物近似浓度。通过定性的测量和烟气颗粒物排放测试估算确定气流中PM2.5和PM2.5与PM10之间颗粒物的近似浓度。对于气流中颗粒物浓度有个大概了解不是必须的，但有助于合理确定采样时间以获得足够质量的颗粒物和更准确的颗粒物排放水平。可收集的颗粒物质量要求主要取决于过滤介质的类型和承受重量的能力，并且是颗粒物排放特征测试所必须且可用的。估算可收集的颗粒物浓农在大于10微米，，小于或等于10微米大于2.5微米、小于或等于2.5微米粒径范围内变动。典型的颗粒物浓度列举在章节17的表1中。另外，大气污染排放因子集AP-42相关部分可能包含不同过程的颗粒物粒径分布，AP-42附录B2包括九个工艺 过程的普遍性颗粒物粒径分布(例如固定汽油或柴油内燃机、煅烧混合料或者未处理的矿石)。如果得不到特定污染源的颗粒物粒径分布，则可以用普遍性的粒径分布。B2附件也包括各种典型颗粒控制装置的收集效率，以及示例计算怎样估算未采取控制措施的总颗粒物排放、未采取控制措施以及采取控制措施后特定粒径颗粒物的排放。 8.4预测试计算。你必须通过预测试计算得到适合旋风分离器I(PM)和旋10风分离器IV(PM)的气体采样速率。正如章节17表2中所说，在预测试的2.5基础上选择合适的采样速率能够保证维持适当的颗粒物切割粒径。 8.4.1气体采样速率。如章节17图10所示，气体采样速率由两个旋风分离器的性能曲线决定，如17节表格9的例图说明。你必须用章节8.5中的公式来计算每一个旋风分离器合适的切割尺寸规格。最适宜的气体采样速率是由旋风除尘器IV 2.25微米曲线和旋风除尘器工11.0微米曲线的重叠范围决定的(章节17图10中的两条黑实线之间)。 8.4.2选取合适的采样速率。如章节17图10所示，你必须在重叠区域中间选择一个采样速率(章节8.4.1中所讨论)，最大化取样现场由于采样流量特征发生较小变化所带来的可接受的公差。重叠区也是气体组成的一个弱函数。(注：可接受范围是受限的，尤其对于气流温度小于100。处于更低温度时，为了符合章节17.0表2中所示的颗粒物粒径大小标准，有必要分别进行PM和PM采样。) 10 2.5 8.5测试计算。你必须按照章节17中表3和章节8.5.1至8.5.5节进行计算。 8.5.1假定雷诺数。你必须通过方程10和估计的采样速率或者使用方法1至方法4在烟气条件下进行过的测试经验来假定雷诺数(Nre)，你需要在假设雷诺数的基础上进行初始的计算，通过将由公式7计算得到的采样流量(Qs)带入公式10来核对假定的雷诺数，然后通过章节17表5来判断方程5中所使用的N是否正确。 re 8.5.2最终样品速率。如果在你初始计算中假定的雷诺数不正确，则需要重新计算样品采样速率，使用方程7来计算得出最佳的样品采样速率。 8.5.3干气计AH。在你计算得出最佳样品采样速率、核实了雷诺数后再用方程9计算干气计的压降^H。 (注：烟囱温度可能会在测试中发生变化，这可能会影响到采样速率。假如烟囱温度改变，你必须对干气计AH稍作调整来维持一个恒定的切割直径。因此使用公式11重新计算在初始采样点温度±50华氏度范围内的H值(将章节8.3.4.1)，并把信息记录在章节17表4中)。 8.5.4选取采样嘴。选择一个或多个最接近等速采样率要求的采样嘴(见章节1.6)。这样就可以尽量减小每个点位颗粒物等速采样时的误差。首先用方程13计算平均烟气采用速率(Vs)，校准堵塞或者使用不同皮托管系数方面的信息可以参考章节8.7.2，然后使用方程14计算平均采样速率Vs和采样流量Qs所对应的采样嘴直径，从一个比这个直径大的采样嘴和一个比这个小的采样嘴中选择一个最合适的采样嘴，并且使用选择的采样嘴进行下面操作： 8.5.4.1最小|最大的采样嘴|烟气流速比。使用方程15来计算采样嘴烟 气流速，使用方程16来计算最小的采样嘴|烟气流速比(Rmin)，用方程17来计算最大的采样嘴|烟气流速比(Rmax)。 8.5.4.2最小烟气流速。如果R是一个虚数(负数平方根函数)或者min说R 小于0.5，使用方程18来计算最小烟气流速v 。如果R 大于或等min min min于0.5，使用方程19计算v 0 min 8.5.4.3最大烟气流速。如果Rmax小于1.5，用方程20来计算最大烟气流速v 如果Rmax大于或等于1.5，使用方程21来计算最大烟气流速。 max 8.5.4.44气体流速和动压间的转换。使用方程22将最小速率v转换为最min小动压△pmin， 使用方程23将最大速率v 转换为最大动压 pmax。 max 8.5.4.55.动压值的观察比较。在预测试过程中比较最小动压、最大动压和观察到的每个采样点的动压(见章节8.3.4.2) 8.5.5选取最合适的采样嘴。选取的最佳采样嘴必须确保观察到的每个采样点的动压值在最小值和最大值范围内变动。确保满足下面的要求，之后按照8.5.5.1和8.5.5.2的步骤进行。 (a)尽可能地选择接近1008等速采样率的采样嘴。这需要很谨慎，[因为即使是很小的气流速率、温度变化，或者测量中气体组分变化，你都必须最大限度的保证等速采样标准要求。一般来说，两个采样最当中总有一个是接近最佳的(见章节8.5.4))。 (b)如果只是测试PM2.5，那么允许有16%的采样点不在△ Pmin和△ Pmax之间。如果PM10也包括在内，那么允许8%的采样点超出△ Pmin和APmax之间的压力范围。 8.5.5.1预先检验。在使用选定的采样嘴前预先检验是否有凹陷。 8.5.5.2安装预选的采样嘴。将预选的采样嘴用特氟龙胶带连接到旋风切割器Ⅰ的主体上。使用分级适配器将旋风切割器IV的入口连接到旋风切割器工的出口(见章节17图2) 8.6采样序列准备。此方法中使用的采样序列示意图在章节17的图1中。首先，组装采样序列，完成旋风切割器采样头和皮托管整体的气密性检查。使用下面程序准备采样试验。 (注：：在准备和组装过程中不要污染采样序列。组装前或者采样前保持可能遭受污染的瓶口密封))。 8.6.1 采样头和皮托管。组装旋风切割器序列。试验中使用的O形圈的限制温度大概是205摄氏度(400°F)。当烟气温度在205°C(400°F)到260°C之间时，使用带不锈钢密封环的旋风切割器。你必须将采样嘴包装好，以避免产生裂缝和划痕。这种方法可能不适宜烟囱颗粒物温度超过260°C(500°F)，因为旋风除尘器组件可能截留可过滤颗粒物，这会让后续无法再使用。在直到538°C(1，000°F)高温下，你可以将不锈钢旋风除尘组件用螺栓连接而不是螺丝拧接，你必须使用可脱离或者可破坏的不锈钢螺栓，必要时可以通过扭转过度和损坏以打开封闭的旋风分离器，如此你可以回收颗粒物而不损坏旋风除尘器法兰或者污染样染。538°Ｃ(1，000°F)高温以上，你可能需要使用特殊的金属材质。这种方法的最高使用温度可达1，371°C(2，500°F)，需要使用特制的带可脱离螺栓的耐高温不锈钢合金(镍合金或者海恩斯230)。 8.6.2 可过滤颗粒物的过滤器和皮托管。把预选的过滤器连接到联合旋风 切割器采样头的末端(见章节17图2)。当采样头完全连接在探头末端时将S型皮托管连接在组合旋风切割器上。(注：皮托管需要安装在距离旋风采样组件采样头稍远一点的位置，并且在气流方向至少距离采样嘴1英寸。这和方法17中皮托管的连接相似)。将传感器线路安全连接到探头的外端，确保皮托管对齐排列。使用联合型的传感器管线，以便于每次采样前后可以从旋风切割头上装上取下s 型皮托管的前端。根据最新的 ASTM国际标准 D3796校准切割头上的皮托管，因为旋风除尘器存在潜在的对源烟气的干扰，这将改变皮托管系数的基线值。 8.6.3 滤膜。在使用滤膜之前必须编号和称重。滤膜称重在20±5.6°℃(68±10°F)和常压环境下烘干过滤器至少24小时，并且每隔至少6小时称重一次直到恒重(见章节3.0对恒重的定义)。记录下那个最接近0.1mg的数据。在每一次称重期间，滤膜禁止暴露在实验室环境下超过两分钟，相对温度高于50%。或者者膜可以在104°C(220°F)烘箱温度下烘干两至三小时，干燥两小时，然后称重。用镊子或一次性手套将贴上标签和预先称重完毕的滤膜放入过滤器。须将滤膜放置居中，然后将垫片置于适当位置，这样的话气流就不会绕过滤膜。滤膜必须在垫圈和过滤器之间压紧。组装完后检查滤膜防止有损坏，然后扭紧或夹紧过滤器以防漏气。 8.6.4除湿器。如果只测量可过滤颗粒物(或者确定过滤温度维持在30°℃(85°F)以下)，那么必须需要一个空的修订过的Greenburg Smith撞击瓶和一个含有硅胶的撞击瓶。当环境空气穿过滤膜时也可按方法5中所描述的收集水分。如果想用这种方法同时测量可冷凝颗粒物，，需按照方法202 中的程序收集水分。 8.6.5检查漏气。使用章节8.4所述按照方法5给整个采样系统检漏。特别执行以下程序： 8.6.5.1采样序列。首先必须给整个采样系统进行检漏。在整个预检漏过程中泄露率需不超过0.02 ACFM(actual cubic feet per minute)或者平均流量的4%，并取二者之中的较小值。另外，在整个检漏过程中真空度必须等于或高于采样期间的预测值。在测试数据表上记录下现场检漏数据(参考章节11.1)以进行具体测试。 (注：禁止在改变端口的过程中检漏)。 8.6.5.2 组装皮特管。给采样序列检漏完后，再给组装皮托管检漏。按照方法5中章节8.4.1所列举的程序进行。 8.6.6 采样头。你必须在采样头中预先加热烟气温度(±10°C，50°F)，这样的话加热的取样头可以防止水分在取样头中冷凝。 8.6.6.1加热。需在整个程序开始之前完成烟道内烟枪被动加热(30-40分钟)以防止水分冷凝。 8.6.6.2缩短加热。可以在烟道外通过恒温器缩短采样枪的加热时间(例如加热烟枪)。然后把加热的采样头置于烟道内并使温度保持平衡。 8.7采样流程操作。按照方法5中章节4.1.5的操作采样流程，但是本章节使用等速采样和流量调节的流程。假设烟气温度在用于计算△H温度的28°℃(50°F)以内，保持章节8.4.1中计算出的流量贯穿整个流程采样，如果烟气温度变化超过28°C(50°F)，则使用章节8.5.3中所估算的合适 的△H，并按照章节17图7确定横断采样点数的最小值。最小采样时间的确定取决于数据质量目标或受影响设施的排放限值。我们建议你每个点的采样时间四舍五入到15秒。按下面程序进行操作： 8.7.1 采样点停留时间。必须计算好每个采样点停留时间(也就是说， 采样时间)以确保全程运行提供了一个代表整个烟气流速的加权平均值。 根据每个采样点的流速确定其采样时间，每个点的采样时间计算使用方程24。你必须使用初始采样点位的数据计算平均动压(△Pavg)，，然后使用测试得出的动压计算每个采样点的动压值(△P，)，这里Ntp代表总的采样点数，每个采样点的采样时间不少于2分钟。 8.7.2 动压调整。当选择采样点时使用初始速度数据，初始动压值必须考虑由于堵塞所导致速度的增加。同时，由于皮托管系数的不同也需对初始速度数据进行调整。按照下面指示调整初始动压： 8.7.2.1 不同的皮托管系数。如果旋风切割组件上的皮托管的系数和初始速度测试中所使用的皮托管系数不同(见8.3.4节)，则用方程25来校准记录下的初始动压。 8.7.2.2 探针堵塞校正因子。如果使用PM2.5和PM10旋风切割组件以及皮托管进行采样，并且烟道或管子直径在25.7~36.4英寸之间，或者只使用PM2.5旋风切割组件和皮托管，并且烟道直径在18.8~26.5英寸之间，则需用到方程26来计算平均探针堵塞校正因子(b)。正如章节 8.3.2.2中所讨论和章节17图8和图9所列举说明的，计算探针堵塞校正因子是因为旋风采样头的相对截面积较大，导致流量堵塞。你必须确定所使 用旋风切割头的横截面积，然后计算其探针堵塞因子。(注：在烟气方向商业化的采样头(包括旋风PM和P4M皮托管和过滤器)有一个近似31.210 2.5平方英寸的投影面积。探头是从最外侧移向最内侧的采样点位时，实际堵塞面积大约是在13到31.2平方英寸的范围内变动，外加由于烟枪延伸所引起的堵塞。堵塞区域的平均横截面积是22平方英寸。) 8.7.2.3 最后调整的动压。用方程27算出最后的经过调整的动压(△Ps2)。。(注：章节17图8和图9解释说明了在直径26.5英寸内的烟道PM2.5和PM10旋风切割头以及皮托管的堵塞效应的快快增加。因此PM2.5和PM10旋风切割头以及皮托管不适合在烟道直径小于26.5英寸的情况下使用，这样带来的堵塞效应超过6%。对于直径小于26.5英寸的烟道可能仅使用PM2.5旋风切割头、皮托管和烟道内置虑膜进行采样。如果堵塞效应超过3而不到6%，你必须遵循方法1A的流程进行测试，在采样点位的下游进行速度测试或者速度测试完毕后马上进行采样。) 8.7.3样品收集。按照方法5章节4.1.5中的要求收集样品，余了使用此部分程序进行等速采样和流量调节。如果用来测量△H的烟气温度在28°℃(50°F)以内，保持在章节8.5中计算出的流速全流程采样。如果烟气温度的变化超过28°℃(50°F)，使用章节8.5.3中计算出的最合适的^H值。使用方程24计算每个采样点的停留时间。除此之外，如果取样点的静压小于-5英寸水柱，需用到测试的开始和结束，这样可以防止滤膜由于负压而断裂。采样过程中在完成检漏后调节采样流量到计算值(见章节8.4)。 8.7.3.1压差计调平、调零。在采样过程中定期检查压力计的水平点和零 点。震动或者温度变化均能引起漂移。 8.7.3.2 通道口。在运行前清洁通道口。这样可以最大限度的减少采样嘴中的沉淀物的收集。 8.7.3.3 采样流程。确保组合式旋风采样头温度和烟气温度一致。你必须保持旋风切割头的温度在烟气温度±10°C(±18°F)范围内。(注：对许多烟道来说，在部分采样点的采样流程中旋风切割器和滤膜是放置在烟道外的。因此必须旋风分离器和滤膜不在烟道内的情况下加热或隔离旋风分离器和滤膜部件，，以维持采样头温度达到烟气温度。保持适当的温度可以确保合适的颗粒物粒径，并且防止在旋风切割器壁上冷凝。)移去采样嘴的保护盖开始取样。在采样嘴直接面对气流的情况下将探头置于第一个采样点的位置，立即启动泵调节流量并计算出等速条件，确保探头皮托管的组装水平。(注：当探头置于适当位置时，堵紧探头和进口附近的开口以防烟气稀释不具有代表性。务必在第一个采样点位采样过程中将堵塞烟气或者隔离采样头的物质的污染降到最低。) (a)烟囱采样横截面，按照方法1中所述选择断面采样点，除非你只需要进行12个点位采样。当采样嘴靠近烟道壁或者从采样孔中取出或插入采样探头时不要使旋风切割器采样嘴碰撞烟道壁。这样可以最低限度的减少沉淀物在采样嘴中的收集。 (b)记录下现场测试数据表中每次运行所需数据。记录下干式气体流量计的初始读数，然后按以下时间记录干气计读数：每次采样开始和结束时的读数；：流率发生改变时的读数；采样暂停时的读数。对比测得的动压(方 程22和23)和初始点位采样时的动压。通过在测试中观察烟气温度来按照章节8.5.3计算并保持干气计△H值。在现场测试数据表上记录下所有逐点数据和其他测试参数。不要在改变端口时检漏采样系统。 (c)在旋风切割头移出采样口之前维持采样流量，并且在重新调整采样流量后再将切割头插入新的采样口。 (d)保持最后一个采样点的采样系统流量。在测试结束时，保持系统运行(运行停止)并将皮托管和组合旋风采样头从烟气中移出。务必不要将皮托管或组合旋风切割采样头碰在采样口或者烟道壁上。然后停止泵和记录最后干气计读数和其他测试参数到现场测试记录表上。 (注：停止泵后，请确保旋风切割头组件水平，避免灰尘从旋风器内进入滤膜或者下游管线。) 8.7.4处理数据。你必须在测试过程中记录下采样数据和相关信息，颗粒物排放控制系统状况，，以以及其它任何可能会影响颗粒排放的非颗粒物控制系统状况、采样序列状况和气候条件等。在采样数据记录表上记下大气压和烟气压力，如果运行状况不能代表典型颗粒物排放就停止试验。 8.7.4.1颗粒物控制系统数据。使用过程及控制系统数据来确定是否在测试期间保持了代表性的操作条件。 8.7.4.2采样序列数据。使用采样序列数据来确认颗粒物的排放是准确完整的。 8.7.5样品恢复。首先从烟道内除去采样头(旋风切割器/滤膜组件)，然后对探针和采样序列进行采样后检漏，，然后从旋风切割器和过滤装置中 回收颗粒物组分，细节内容参考下面的章节。 8.7.5.1移除切割头。在冷却并且探头处理好之后，擦干净采样嘴附近的 外表面，给旋风切割器的入口盖上盖子，防止颗粒物进入。移除探头上的旋风采样头和滤膜组件。在过滤器的出口盖上盖子防止外在颗粒物进入。8.7.5.2探头/采样序列气密性检查(后检漏)。在除去旋风切割头和滤膜之后，检查剩余的探头和采样序列的气密性(包括干气计)。测试期间，你必须在在等于或大于测试期间所能达到的最大真空度下进行检漏，并将结果记录在实地测试数据记录表上。如果采样序列的泄露率(不包括旋风切割组件)超过0.02ACFM(actual cubic feet per minute)或者测试期间平均采样流量的4(以二者较低者为准)，那么这个过程就是无效的，需要重新采样。 8.7.5.3称重或测量水分收集撞击瓶和硅胶瓶中的液体含量。使用精度在1ml以内的清洁量筒量出第一个撞击器内液体体积，或者使用精度不超出0.5g的天平称重，记录液体体积或液体重量用于计算烟道气的含湿量。 8.7.5.4 硅胶撞击瓶称重。如果在现场可以利用天平，称量硅胶瓶的重量精度小于0.5g.注意观察最后一瓶指示硅胶的颜色，判定其是否失效，并且标注状态。如果您用这种方法来测量量冷凝颗粒物(CPM)，那么硅胶的称重可以是在后测试氮气吹扫完成之前或者之后进行(这部分内容可参考方法202章节8.5.3)。 8.7.5.5颗粒物的回收。 恢复涉及以下尺寸范围定量转移的颗粒物：10微米；；≤10微米且>2.5微米；；≤2.5微米。你必须使用尼龙或聚四氟乙 烯刷和丙酮冲洗回收联合气旋/采样头上的颗粒物。用下面的步骤来操作： (a)容器1#，小于等于2.5微米的可过滤颗粒物。用镊子及/或清洁一次性手术手套从过滤器上取下滤膜。把滤膜放在你确认的容器1号培养皿中。采用干尼龙毛刷和/或锐利刀片，仔细地转移固体颗粒和/或附着在过滤器垫圈或滤网上的滤膜纤维到1#培养皿中，然后密封容器。这种容器能保存烟道内采样滤膜上的小于等于2.5微米的颗粒物。 (注：如果只进行PM10采样，那么容器1#中为小于等于10微米的可过滤颗粒物) (b)容器2#，大于10微米的可过滤颗粒物。从旋风分离器工的杯体清扫，使用丙酮淋洗旋风杯体和采样嘴内表面，以及旋风分离器工的内表面，包括后端连接管的外表面。密封容器并在2#容器外标记液位。旋风分离器工和和采样嘴的外表面的颗粒物不能进入样品。这个容器是>10微米的颗粒物。 (c)容器3#，大于2.5微米并小于或等于10微米的可过滤颗粒物。将固体从旋风分离器回收，并使用丙酮淋洗旋风分离器I内部后端管线之上，后端管线的内表面和旋风分离器IV的内表面(用刷子清扫)，将淋洗液一并回收到容器3#。密封容器并在外面标记液位水平。此容器为大于2.5微米并小于或等于10微米的颗粒物。 (d)容器4#，旋风分离器IV的出口管和过滤器前半部分丙酮淋洗液中的小于或等于2.5微米的颗粒物。将旋风分离器IV的出口管和过滤器前半部分的丙酮洗涤液(包括刷扫部分)放入容器4#，将容器密封并在容器外标注液位水平，这个容器中是小于或等于2.5微米的颗粒物。 (e)容器5#，撞击瓶冷却水。如果用于含湿量测量的撞击器冷却水已经 在现场称过，就可以抛弃。否则，将冷却撞击器中的液体转移到干净瓶子(玻璃的或者塑料的)后应被全部转移。并在5#瓶子上标记液面，这个容器装的是排放烟气中的液态水。如果同时使用方法202收集可冷凝颗粒物，你必须按照方法202中的操作流程来回收撞击瓶和硅胶中的水分。 (f)容器6#，硅胶干燥剂。将硅胶放入其原来的容器并且作为6#容器密封保存，可以用漏斗使硅胶在倒的过程中不至于流出。也可以用橡胶淀帚帮助从撞击瓶中除去硅胶。附在撞击器壁上的硅胶微粒不容易除去也没有必要去掉。由于增加的重量将要用于湿度的计算，因此不要用水和任何其他液体来转移硅胶。如果硅胶在现场已被称重过，就可以抛弃了，否则在样品分析时要将容器6#过秤。 (g)容器7#，丙酮试剂现场空白。直接从你用过的洗涤瓶子中取大约200毫升丙酮溶液放入已贴标的容器7#内。 8.7.6运输步骤。运输过程中容器都需要保持直立放置，容器无需干燥或冷藏。 9.0质检 9.1日常质检。必须用数据质量指标执行日常质检，，需要审核评价现场记录和传输的原始数据、计算过程和记录检测程序，然后签名。 9.2核算。要独立进行人工核算。标记任何有疑问的数据，识别问题本性以及在数据质量上的潜在影响。在完成测试之后，准备一份数据汇总，并且编写所有的计算结果和原始数据清单。 9.3条件。需在每个测试过程中记录数据和信息，包括颗粒物排放控制系 统，以及其它可能会影响颗粒物排放的任何非颗粒物控制系统，采样条件，天气状况等。如果测试条件不具备颗粒物排放的代表性时应停止测试。 9.4现场分析平衡校准检查。测试过程中每天都要进行现场分析平衡的校准检查。你必须按照NIST标准进行——可追溯重量约等于样品的质量再加上称重过的容器的重量。 10.0校准和标准化 坚持记录所有的颗粒物采样和分析校准日志，最终测试报告中也要包括部分相关的校准和现场日志。 10.1气流速率。使用满足EPA规范(EPAPublication600/4-77-0217b)的s型皮托管测量采样速率(注：如章节8.7.2.3中所说，如果测试是在直径小于26.5英尺的烟道中进行，则操作人员须按照方法4A或者方法5的要求使用标准皮托管)，同时也需完成下面各项： (a)在采样前检查s型皮托管 (b)在采样前后对皮托管的两端进行漏气检查 (c)在测量时要使皮托管一直处于恰当的方向。 10.1.1s型皮托管方向。皮托管的方向应保持正确，皮托管x轴、、Y轴与气流方向应呈90度夹角。 10.1.2平均动压记录。在测量过程中记录下每一点的平均动压，不能记录高值或者低值。 10.1.3皮托管系数。根据方法2中的物理测量技术测定皮托管系数。(注：由于来自旋风分离器主体的潜在干扰，皮托管需置于采样探头处进行校准， 参考章节8.7.2的附加信息) 10.2热电偶校准。你必须使用方法2中的章节2.3.1部分或者替代方法2热电偶校准标准(ALT-011)所叙的步骤来校准热电偶，每个温度传感器至少要在NIST可溯源的热电偶的预期范围内在3个点上进行校准，或者使用经NIST校准过的热电偶或电位计。 10.3采样嘴。用不锈钢(316或同等规格)、耐高温合金或渡有特氟龙的采样嘴进行等速采样， 确保所有的采样嘴都完全干净，并且目视检查可用，然后根据方法5中的章节10.1所列的程序进行校准。 10.4干式气表校准。根据方法5中章节16.1中的步骤校准干式气体流量计，并且确保在现场使用前完全校准干式气体流量量以确定体积校准系数。设备使用完就要进行测试后校准检查。前后校准误差应在±5%内。 10.5玻璃器皿。使用A级的容积式玻璃器皿进行试验，或者使用NIST可溯源的玻璃器皿进行校准检查。 11.0分析步骤 11.1分析数据表。记录分析数据表上面所有的数据。分析数据表从方法5中图5-6获得，或者用以下网址中的软件应用程序来进行电子数据记录：(www.epa.gov/ttn/chief/ert/ert tool.html) 11.2颗粒物的干重。根据这节所列步骤来测定颗粒物干重： 11.2.1111#容器，/小于或等于2.5微米的可过滤颗粒物。将滤膜和散落的颗粒物从样品容器转移到对溶剂和矿物酸呈惰性的去皮重的碟子或秤盘中，在含有无水硫酸钙的干燥皿里干燥24小时去湿，直至重量不变，称重精确 到0.1mg(参见章节3.0对于恒重的定义)。如果不能得到恒定的重量，则滤膜必须按照方法202中章节11.2.1所述进行处理。按照上述方法得到的结果必须在滤膜处理和称重之前将滤膜碎片一并回收。 11.2.22#容器，大于10微米的可过滤颗粒物丙酮冲洗液，如同4#容器一样单独处理。 11.2.3 3#容器，大于2.5并且小于等于10微米的可过滤颗粒物丙酮冲洗液，也像处理4#容器一样单独处理。 11.2.4 4#容器，小于等于2.5微米的旋风切割器Ⅳ出口管和过滤器前半部分丙酮冲洗液。观察容器上液体液面，确定在运输途中是否发生泄露。如果发生明显的泄露，则该样品无效或者使用(主管许可的)方法对最终结果进行校准。定量转移液体到去皮重后的250ml烧杯或者特氟龙内衬烧杯，室温和常压条件下在实验室通风柜中蒸发至干。干燥24小时称量直到恒重，称重精确到0.1mg。 11.2.55#容器，撞击瓶冷却水。如果水量现场未称重，观察容器上的液面，确定运输途中是否发生泄露，如果发生了明显的泄露，样品无效或者采用(在主管许可下的)办法校准最后的结果。测量液体的体积精确到1毫升或者称重精确到0.5g。 11.2.66#容器，硅胶干燥剂。用天平称硅胶或者带瓶硅胶精确到0.5g，这一步可以在现场完成。 11.2.77#容器，丙酮现场试剂空白值。取150毫升的丙酮溶液来分析，将150ml丙酮溶液移入250ml烧杯或者特氟龙内衬烧杯，在实验室室温常 压条件下在通风柜中蒸干，在含有无水硫酸钙的干燥皿里进行干燥24小时去湿，称重记录结果精确至0.1mq。 12.0计算和数据分析 12.1术语。报告中使用国际系统单位(SI单位)，除非管理过程中需要建立本方法细则中所使用的英制单位，下面的术语会经常用到： A =采样点位烟道或烟管面积，平方英寸。 A _采样嘴的面积，平方英尺。 n b _方程26所得平均阻塞系数，无量纲。f 司公BwS =气流湿度，，百分比(如含水百分之十，则Bws限==0.10) C =颗粒物直径Dp的坎宁汗修正系数.用实际烟气温度修正，无量纲。 &CO 气流中的二氧化碳的含量，1体积百分比。 C _丙酮浓度空白值， mq/mq。 a C _可过滤PM10的浓度， gr/DSCF。 fPM10 _可过滤PM2.5的浓度，， gr/DSCF。fPM2.5 C _联合旋风切割器的皮托管系数，无量纲。 =用于预测试的皮托管系数，无量纲。 C 用实际颗粒物切割粒径和实际烟气温度重新计算的坎宁汗修r正系数，无量纲。 C _可过滤颗粒物的总浓度， gr/DSCF。 tf C =-150.3162(微泊)0.5=18.0614 (微泊/K2 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn 0.5 =13.4622 (微泊/R C 3 6 2 C =00.591123(微泊) 4 C 一=91.9723 (微泊) 5 -5 2C =4.91705 10 (微泊/K)6-5 2 =11.51761 10 (微泊/R) D =装在旋风切割器Ⅰ上的采样嘴内径，英寸。 D=颗粒物的物理粒径，微米。 D50 =颗粒物的切割粒径，微米。 有 D _重重新计算Cr所得颗粒物切割粒径，微米。50-1 D _旋风切割器IV颗粒物切割粒径为2.25微米所对应旋风切割50LL器工的切割粒径。 D _在第n步所得的旋风切割器IV的颗粒物切割粒径，微米。 50N D 在第n+1步所得的旋风切割器IV的颗粒物切割粒径，微米。50(N+1) D 章节17图9所示重叠区中间所对应旋风切割器工的切割粒50T径，微米。 =等速采样的百分比，无量纲。 K =85.49，[(英尺/秒)/(磅/摩尔-°R)]. P 蒸发后丙酮的残留质量， mg。 M =干烟气的分子量，磅/磅摩尔。d 北京迪特锐科技有限公司 M =湿烟气的分子量，磅/磅摩尔。 M =滤膜收集的小于2.5微米颗粒物的毫克数。 M =从容器2所恢复的大于10微米的颗粒物的毫克数。2 M =从容器3所恢复的大于2.5微米并小于或等于10微米的颗3粒物的毫克数。 M4 =从容器4中恢复的小于或等于2.5微米的颗粒物的毫克数。 N =重复次数或总采样点的数量。 tp N _雷诺数，无量纲。 re 吕0 _烟气里的氧气含量，湿气体体积百分比。2，wet (注：方程3中使用的氧气的百分比是基于湿烟气，也就是说因为氧气是典型的干基测量，所以被测的氧气要乘以(1-]Bw)来转换为实际体积分数。因此，ao =(1-B * 0 2，wet WS 2，dry P 大气压，英寸汞柱。bar =烟道气绝对气压，英寸汞柱。 =为达到规定 D50旋风切割器的采样速率。s =通过采样装置的干气体Ⅰ的采样速率， DSCFM。sST =为达到规定 D50旋风切割器Ⅰ的采样速率。 R =采样嘴/烟道烟气速率比例参数最大值，无量纲。 max R =采样嘴/烟道烟气速率比例参数最小值，无量纲。 min T =干气计和压力表气体温度，华氏度OR。 =采样点n的采样时间，分钟。n 北京迪特锐科技有限公司 t =总计划采样时间，分钟。 =烟道气体绝对温度，华氏度。 s t =采样点1的采样时间，分钟。 =方程18或19计算所得最大气体速度，英尺/秒。 max =方程16或17计算所得最小气体速度，英尺/秒。 min =采样嘴的烟气速率，英尺/秒。 =烟道气体的速度，英尺/秒。s =丙酮空白试剂的体积，毫升。 a V =用于样品回收的丙酮体积，毫升。 司公aw 限 V =撞击瓶和硅胶中的含水量，毫升。c V =干气体采样体积， ACF。m V =换算为标准状态下的开气计采样体积，， DSCF. ms V =水蒸气体积， SCF。ws =用于离子分析的整数体积，ml。 =撞击器的样品体积， ml。 ic =用于样品回收的空白丙酮试剂蒸干后中残留物的重量， mg。 a W2，3，4 =容器2#，3#，4#回收颗粒物的重量，mg. =预计的旋风切割器IV颗粒物切割粒径的比率，无量纲。 H =干气计压降，英寸水柱。 AH =标况下烟气流量为0.75SCFM的干气计压降，英寸水柱(注： 每个干气计和压力表的特性)。 北京迪特锐科技有限公司 0.5 [(Ap) =初始断面预测流速时烟气动压平方根的平均数。 avg Ap=初始采样时用s型皮托管测得的动压值，英寸水柱。 m avg Ap =最大动压，英寸水柱。 max Ap =最小动压，英寸水柱。min Ap：=测试点n测得的动压，英寸水柱。 n △p=根据方程式25计算得到的动压，英寸水柱。s p=联合旋风切割器皮托管的调节动压，英寸水柱。sl 1p=堵塞校正后的动压，英寸水柱。s2 △p=点1测得的动压，英寸水柱。 y=干气计伽马值，无纲量。 u1=气体粘性，微泊。 事有技科)：=总采样时间，分钟。锐 )=丙酮密度， mg/ml (见瓶上标签)。a 12.0=常数，联合旋风切割器头横截面积20.5平方英寸的608。 12.2 计算。根据章节17中表6进行所有计算，章节17表6同时为计算提供的说明和依据。 12.3 分析。分析旋分切割器IV的颗粒物切割直径Dso和不同粒径的颗粒物浓度。 12.3.1 旋风切割器Iv的颗粒物切割直径。为了确定旋风切割器IV的实际颗粒物切割直径，并对切割直径有最好的估计效果，9I需要重新计算坎 宁汗校正因子和雷诺数。以下章节将详述如何重新计算坎宁汗校正因子和雷诺数的使用。 12.3.1.1 坎宁汗系数。根据实际测试数据对坎宁安校正因子的初始值进行重新计算。将实际测试运行数据和2.5微米的颗粒物切割直径Dso带入方程4计算，将会根据实际数据得出一个新的坎宁汗校正因子。 12.3.1.2 旋风切割器IV的初始切割直径。根据章节17表3中公式10计算得到的测试状况下的雷诺数来确定旋风切割器IV的初始切割直径D50，根据以下说明进行： (a)如果雷诺数小于3162，则使用实测数据利用公式34计算切割粒径； (c)将由公式34或者35得到的新的D50带入公式36重新计算坎宁汗校正因子(C)((注：使用实测数据计算雷诺数，然后选择最合适的公式(公式34或者35)进行计算。) 12.3.1.3 重新计算旋风切割器IV的切割直径D50。使用上述步骤中重新计算得到的坎宁汗校正因子和计算得到的雷诺数来计算D50-1o (a)如果雷诺数小于3162，则使用公式37重新计算切割粒径； (b)如果雷诺数大于等于3162，则使用公式38重新计算切割粒径。 12.3.1.4 建立"z“值。"z"值是用来检验计算所得坎宁汗校正因子是否合适的一项必备工作的分析结果。根据实测数据计算得到雷诺数(公式39)，比较计算得到的旋风切割器IV的切割直径Dso(公式34或者35)和 重新计算得到的旋风切割器IV的切割直径D50-1(公式37或者38)，按照以下步骤进行： (a)使用公式39计算"z"值。如果"z"值在0.99~1.01之间，则D50-1为实测条件下最合适的旋风切割器IV切割直径的估计值； (b)如果"z"值大于1.01或者小于0.99，则根据实测条件下的雷诺数由公式37或者38计算D50-1，再重新计算C； (c)使用第二次修订的Cr重新计算D5o； (d)使用规定的公式反复重复上述步骤直到达到公式40中的标准要求。 12.3.2颗粒物浓度。使用在联合旋风切割器采样序列捕捉的颗粒物重量计算不同粒径范围的颗粒物浓度。您必须用空白丙酮试剂进行浓度校准。 12.3.2.1丙酮空白浓度。使用公式42计算空白丙酮试剂的浓度 (Ca)。12.3.2.2丙酮空白残留重量。使用公式44计算空白丙酮试剂的重量 (Wa(2，3，4))。从不同粒径的颗粒物重量中减去丙酮空白试剂的残留重量。 12.3.2.3不同粒径比例的颗粒物重量。通过减去不同粒径比例颗粒物重量中的丙酮空白残留重量对其进行校准(例如M2，3，4-Wa)。(注：：如果样品回收中使用的丙酮试剂空白残留颗粒物重量超过了0.1mg/100mL，则不要减去此空白值)。使用下述操作流程： (a)使用公式45计算容器1#、2#、3#、、44#中的颗粒物，这是总可采集颗粒物(Ctf)。 (b)使用公式46定量计算容器1#、3#、、4#中回收的PM10(CfPM10)。 (c)使用公式47定量计算容器1#、、44#中回收的PM2.5(CfPM10)。 北京迪特锐科技有限公司 12.4报告。你必须按照EPA指导文件043――测试报告的准备和审核(1998年12月)准备一个测试报告。 12.5公式。使用下列公式完成本测试需要进行的计算。干气体分子量。使用公式1计算干气体分子量。 Ma=0.44(%CO)+0.32(%02)+0.28(100-%02-%CO2) (公式1)湿气体分子量。使用公式2计算湿基烟气的分子量。 烟气粘度。使用公式3计算烟气粘度。其中温度单位为°R。 坎宁汗校正因子。坎宁汗校正因子是用来计算2.25微米颗粒物的。 雷诺数Nr小于3162时的旋风切割器Ⅰ的最小切割粒径。坎宁汗校正因子是用来计算2.25微米颗粒物的。 (公式5) 重叠区域中部旋风切割器Ⅰ的切割粒径。 同时使用PM10和PM2.5旋风切割器的采样流量。 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn 只进行PM2.5切割的采样流量。 雷诺数Nre小于3162 雷诺数Nr大于等于3162 雷诺数。 干气计压降。 雷诺数Nre大于等于3162时的旋风切割器Ⅰ的最小切割粒径。坎宁汗校正因子是用来计算2.25微米颗粒物的。 烟气流速。使用公式25、26、27校正Cp的平均初始动压和堵塞因子。 北京迪特锐科技有限公司 计算可接受的采样速率对应的采样嘴直径。 采样嘴中的烟气流速。 最小采样嘴/烟道烟气流速比。 (公式16) 最大采样嘴/烟道烟气流速比。 Rmin小于0.5时的最小烟气流速。 Rmin大于等于0.5时的最小烟气流速。 Rax小于1.5时的最大烟气流速。 Vmax=Vn Rmax( 公 式 2 0 ) 北京迪特锐科技有限公司 Rmax大于等于1.5时的最大烟气流速。 最小动压。 最大动压。 每个采样点的采样停留时间。Ntp是总的采样点的数量，你必须使用初始采样的数据。 (公式24) 调整后的动压。 迪京 平均采样枪堵塞因子。 动压。 标况下的干烟气采样体积。 标况下的采样流量。 水蒸气的体积。 -烟气的含湿量。 限有 采样流量。 (注：粘度和雷诺数必须用实际烟气温度、湿度和含氧量进行重新计算。)实际旋风切割器Ⅰ的颗粒物切割粒径。以测试期间的实际温度和压力为基础进行计算。 0.7091 (公式33) 雷诺数小于3162时旋风切割器Ⅳ的切割粒径。C必须用实际测试数据 重新计算，D50为2.5微米颗粒物的切割粒径。 雷诺数大于等于3162时旋风切割器Ⅳ的切割粒径。C必须用实际测试数据重新计算， D5o为2.5微米颗粒物的切割粒径。 重新估算的坎宁汗校正因子。你必须用实测的雷诺数和使用公式33或34(公式37或38)选择合理的D5o. 雷诺数小于3162时的重新计算的颗粒物切割粒径。 雷诺数大于等于3162时的重新计算的颗粒物切割粒径。 可接受的z值标准范围。 等速采样率。 丙酮空白试剂浓度。 限丙酮空白校准后的重量。 有 丙酮空白重量。 总可过滤颗粒物的浓度。 可过滤PM10的浓度。 可过滤PM2.5的浓度。 (公式47) 13.0方法操作 13.1PM10和总颗粒物现场评价反映出恒流采样的精度和方法17在数量级上是一致的(大约58)。在波特兰水泥熟料冷却排放后与方法17同时进行测试的PM10和总颗粒物的多次采样序列的精度上标准偏差为4%~58，总质量相差4.7%。通过PM10恒流等速采样进行总颗粒物质量测试与方法17相比，测量精度为-2±4.4% (Farthing，1988a). 13.2实验室评价和PM10旋风除尘器指南被制定用来降低由于空间偏差所导致的10%的误差。实验室条件下PM10等速采样的最大允许误差为±20(Farthing，1988b)。 13.3EPA对方法201A的现场评价修订显示总可过滤颗粒物的最低检测限为2.54mg， 可过滤PM10为1.44mg， PM2.5为1.35mg。用来进行精确度现场评价的40次现场测试的结果相对标准偏差为6.7。现场评价还指出方法201A中的空白比期望值少0.9mg(EPA， 2010). 14.0替代流程 湿度估算(ALT-008)和热电偶校准(ALT-011)的替代流程见http：//www.epa.gov/ttn/emc/approalt.html 15.0废物处理 16.0参考文献 (1) Dawes， S.S.，andW.E.IFarthing..11990. 北京迪特锐科技有限公司 "Application Guide for Mleasurement：ofPM2.55aatStationary Sources，" U.S. Environmental ProtectionAgency， Atmospheric Research and Exposure AssessmentLaboratory， Research Triangle Park，， NC，27511. EPA-600/3-90/057 (NTIS No.：PB90-247198). (2)Farthing， et al. 1988a."PM10 Source MeasurementMethodology： Field Studies，"EPA 600/3-88/055， NTISPB89-194278/AS，U.S. EnvironmentalProtectionAgency，，Research1TTriangle Park，NC27711. (3) Farthing， W.E.， and1S.S.Dawes..11988b.8.Da "Application Guide for Source PM10 Measurement withConstant Sampling Rate，"EPA/600/3-88-057，. U.S. Environmental Protection Agency， Research Triangle Park，NC 27711. (4)Richards，J.R...1996."Test protocol：：PCAPM10/PM2.55EEmission Factor Chemical Characterization Page 59 of75Testing，"lPCA：R&DSerial No. 2081， Portland Cement Association. (5)U.S.EnvironmentalProtection Agency，FederalReference Methods 1 through 5 and Method 17，，40 CFRpart60， AppendixA-1 through A-3andA-6. http：//www.deuterium.com.cn (6)U.S. Environmental. Protection Agency. 2010. "Field Evaluation of an Improved Method for Samplingand Analysis ofFilterable and CondensableParticulate Matter."Office of Air Quality Planningand Standards， Sector Policy and Program DivisionMonitoring Policy Group. Research Triangle Park， NC27711. 17.0表格，图片，流程图，有效数据 你必须使用下列表格，图片，流程图和数据来成功完成本测试方法。 表1典型颗粒物浓度 颗粒物粒径范围 质量浓度 总可过滤颗粒物 0.015gr/DSCF 小于等于10微米大于2.5微米 总可过滤颗粒物的40 小于等于2.5微米 总可过滤颗粒物的208 表2需要的旋风切割粒径(D50) 旋风分离器 最小切割直径/微米 最大切割直径/微米 PM10旋风分离器 (五级旋风中第一级) 9 11 PM2.5旋风分离器 2.25 2.75 (五级旋风中第四级) 表3测试计算 如果你在使用· 准备计算…… 则使用· 预测试数据 干烟气分子量， Md 公式1 干烟气分子量和初始 烟气湿度 湿烟气分子量， Mw 公式2令 烟气含氧量，温度和 湿度 烟气粘度， u 公式3 烟气粘度 坎宁汗校正因子b，2CC 公式4 雷诺数，N 雷诺数小于3162 旋风切割器Ⅰ的初始最小切割粒径， D50LL 公式5 公式5得到的D50L 重叠区中间所对应旋 ，风切割器工的切割粒 径， D50T 公式6 公式6得到的D5om 旋风分离器Ⅰ的最终采样流量，Qr(Q) 公式7 雷诺数小于3162时 PM2.5旋风分离器的 D50 旋风分离器Ⅳ的最终 采样流量，Qrv 公式8 雷诺数大于等于 旋风分离器Ⅳ的最终 公式19 3162时PM2.5旋风 分离器的Dso 采样流量，Qrv 公式7得到的Qr(Qs) 验证假设的雷诺数， Nre 公式10 a使用方法4测定烟气湿度，使用干湿球测定装置或者手持式湿度计测定烟气湿度，烟气温度不超过160℉。 5旋风分离器Ⅳ的最小切割粒径，2.25微米。 °使用章节8.5.1验证雷诺数，之后再使用公式11。 表4基于预测试数据的△H值 烟气温度/°R Ta-50° T. T+50° △H，英寸水柱 a a a a该值需要现场测试人员填写。 表5验证假设的雷诺数 如果雷诺数·se 然后…… 而且…… 小于3162 计算干气计的△H 假设初始的D50LL是正 确的 大于等于3162 使用公式12重新计算 D50LL 将新的D5oLL带入公式 6重新计算D50m 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn 表6计算PM2.5和PM10的回收率 计算 参考说明 平均干气计温度 参见现场测试数据记录表 平均干气计压降 参见现场测试数据记录表 干烟气体积，V 使用公式28将干气计测得的烟气 体积换算为标准状况(20℃， 760mmHg或68°F 29.92 inches：HHg) 干烟气采样流量， Qssm 必须使用公式29计算 冷凝水体积，V 使用公式30计算冷凝瓶和硅胶中 的水分含量，通过测定吸收瓶的 体积或质量改变以及称重硅胶来 计算总捕集湿度 烟气湿度， Bws 使用公式31计算 采样流量，Q、 使用公式32计算 测试状况下的雷诺数 使用公式10计算实际测试条件下 的雷诺数 旋风分离器Ⅰ的实际Dso 基于采样过程中的平均温度和压 力使用公式33计算 烟气流速，V。 使用公式13计算 等速采样率，工 使用公式41计算 a测试过程中计算旋风分离器Ⅳ的雷诺数基于以下： (1)联合旋风切割头的采样流量； (2)测试烟气粘度； (3)x烟气和湿烟气的分子量。 司公限有技科锐特迪京北 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn 图1烟道内PM2.5和 PM10采样序列 图2联合旋风切割采样头 北京迪特锐科技有限公司 采样嘴直径， d(英寸) 圆锥角，0(°) 外锥度，p(° 入口长度，1(英寸) 总厂，L(英寸) 0.125 4 15 <0.05 2.710±0.05 0.136 4 15 <0.05 2.653±0.05 0.150 4 15 <0.05 2.553±0.05 0.164 5 15 <0.05 1.970±0.05 0.180 6 15 <0.05 1.572± 0.05 0.197 6 15 <0.05 1.491± 0.05 0.215 6 15 <0.05 1.450±0.05 0.233 6 15 <0.05 1.450±0.05 0.264 5 15 <0.05 1.450±0.05 0.300 4 15 <0.05 1.480±0.05 0.342 4 15 <0.05 1.450± 0.05 0.390 3 15 <0.05 1.450± 0.05 图3PM10旋风分离器的设计规格 北京迪特锐科技有限公司 图4A PM2.5旋风分离器的采样嘴设计(高烟气流量)京北 北京迪特锐科技有限公司 采样嘴直径，d(英寸) 圆锥角，0(°) 外锥度，(° 入口长度，1 (英寸) 0.216 5 15 0.093 0.234 5 15 0.194 0.253 5 15 0.304 0.274 5 15 0.422 0.296 5 15 0.549 0.320 5 15 0.688 北京迪特锐科技有限公司 D 1.24 图5旋风分离器Ⅰ的设计规格 北京迪特锐科技有限公司 Tel：010-57276571 http：//www.deuterium.com.cn 图6旋风分离器Ⅳ的设计规格 http：//www.deuterium.com.cn 2 北京迪特锐科技有限公司 http：//www.deuterium.com.cn Stack Blockage with Pitot 图8带皮托管采样头烟气阻力 北京迪特锐科技有限公司 http：//www.deuterium.com.cn Stack Blockage without Pitot Duct or Stack Diameter， Inches 图9不带皮托管采样头的烟气阻力 北京迪特锐科技有限公司 http：//www.deuterium.com.cn 图10联合切割头可接受的采样流量 迪京北 北京迪特锐科技有限公司 北京迪特锐科技有限公司Tel：ttp：//www.deuterium.com.cn