GBT 15187-2005.pdf

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1、I C S 2 3 . 1 2 0 J 8 8 巧L 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 代替 G B / T 1 5 1 8 7 -1 9 9 4 湿式除尘器性能测定方法 Me a s u r i n g me t h o d f o r p e r f o r ma n c e s o f w e t d u s t c o l l e c t o r s 2 0 0 5 - 0 7 - 1 1 发布 2 0 0 6 - 0 1 - 0 1 实施 中 华人民 共和国 国家 质量 监督 检验检 疫总局 中 国 国 家 标 准 化

2、管 理 委 员 会 发 布 GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 目次 前言 I 1 范围 1 2 规范性引用文件 . . . . . . . . . . . 1 3 术语和定义 1 4 湿式除尘器的性能参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 湿 式 除 尘 器 的 测 定 项目 及 要 求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 测 孔 位 置 、 测 点 数目 和 测 孔 结 构 . . . . ， . . . . . . . . . . . . .

3、. . 2 7 温度的测量 4 8 湿度的测量 4 9 S O: 浓度的测量 ， 6 9 . 1 采样位置 6 9 . 2采样 点 6 9 . 3 化 学吸 收法测定S 0 2 浓度 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9 . 4 使用烟 气分析仪测量S O S 浓度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1 0 NO二浓度的测量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 0 . 1 采样位置 8 1 0 . 2 采样点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 0 . 3 化学吸收法测定N O 二 浓度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 0 . 4使 用 烟 气 分 析 仪 测 量N O z 浓度 . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 1 管道中气体的静压、 动压和全压的测定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 2 管 道 内 气 体 流 速、 流 量 的 测 定 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 3 管道内 气体含尘浓度的

7、 测定 ， 1 0 1 4 耗水量的测量 1 1 1 5 湿 式除 尘器性能参数的计算 . . . . . . . . . 1 1 1 5 . 1 除尘效率( 除尘率) . . . . . . . . . 1 1 1 5 . 2 脱硫效率 1 1 1 5 . 3 脱硝效率 1 2 1 5 . 4 湿式除尘器阻力( 压力降) . . . . . . . . . . 1 2 1 5 . 5 气体的浮力计算 . . . . . . . . . . . 1 2 1 5 . 6 除尘器漏风率 1 2 1 5 . 7 湿式除尘器耗水量 . . 1 2 附录A( 资料性附录) 不同温度时的饱和水气压力 P

8、v 1 4 附录B ( 资料性附录) S O : 吸收液、 标准碘溶液的制备 ， 1 5 GB/ T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 前言 本标准代替 G B / T 1 5 1 8 7 -1 9 9 4 ( 湿式除尘器性能测定方法 。 本标准与 G B / T 1 5 1 8 7 -1 9 9 4 相比主要变化如下: 增加了测量烟气中S O 。 和 N O二 浓度的内容; 增加了湿式除尘器在脱硫和脱硝性能方面的计算方 法; 在湿式除尘器的定义术语中， 相应补充了脱硫和脱硝的作用; 增加了仪器法测量烟气成分的内容; 增 加了附录 A中5 0 0 C 1 0 0 的饱和水气压力数值。 本标

9、准的附录A和附录B是资料性附录 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机械工业环保机械标准化技术委员会机械除尘与有害气体处理设备分技术委员会归口。 本标准起草单位: 哈尔滨环保制氢设备工业公司、 机械科学院环保所。 本标准主要起草人 : 舒家弊 、 王耀民 、 侯玉祥 、 杜秉正 。 GB/ T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 湿式除尘器性能测定方法 范 围 本标准规定了湿式除尘器的除尘与脱硫、 脱硝的性能测试与计算方法。 本标准规定了湿式除尘器在除尘系统中运行时的性能测定及新产品研制、 开发中的性能测定方法。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

10、凡是注日期的引用文件， 其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件 其最新版本适用于本标准。 GB / T 5 7 4 8 作业场所空气中粉尘测定方法 H J / T 4 2 -1 9 9 9 固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法 H J / T 4 3 -1 9 9 9 固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸蔡乙二胺分光光度法 术语和定 义 下列术语和定义适用于本标准。 3 . 1 湿 式除尘器 利用液体( 一般是水) 捕集含尘气体中的粉尘， 同时也可以利用水(

11、 或经过一定处理) 吸收含尘气体 中的S O , , N O 、 等有害气体， 以 达到净 化气体的目 的。 3 . 2 吸湿 剂 能够吸收气态和液态水的固体物质。 湿式除尘器 的性能参 数 湿式除尘器的性能参数应包括以下部分或全部内容: a ) 除尘率( 除尘效率) ; b ) S O ， 排放浓度( 或者脱硫效率) ; c ) N O 二 排放浓度; d )阻力; e ) 漏风率; f ) 耗水量。 5 湿式除尘器的测定项目及要求 5 . 1 湿式除尘器的测定项目 湿式除尘器的测定项目包括以下部分或全部内容。 a ) 管道内气体的静压、 动压、 全压; b ) 管道内气体的温度; c )

12、管道内气体的湿度; d ) 管道内气体的流速、 流量; GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 e ) 管道内气体的含尘浓度; f ) 管道内气体的 S O浓度; g ) 管道内气体的 N O浓度; h ) 耗水量。 5 . 2 湿式除尘器的测定要求 5 . 2 . 1 湿式除尘器进口和出口管道内的气体静压、 动压、 流速、 流量和含尘浓度等项 目的测量， 应保证 进出、 口管道同项参数同时测量， S O : 和 N O 二 浓度的测量， 如有必要也应保证进、 出口管道同项参数同 时测 量。 5 . 2 . 2 现场测定时湿式除尘器的运行工况应符合设计要求， 生产设备运行的工况应稳

13、定。 5 . 2 . 3 样机试验的 粉尘采用3 2 5 目 滑石粉， 中 位径d a y 。 为8 K m-1 2 u m ， 发尘装置应能连续均匀地发 尘， 含尘浓度可在 1 g / m -2 0 g / m 范围内任意选择和调整。 样机各项性能参数的测定， 应保证样机试验在设计的额定风量和含尘浓度条件下进行。 6测孔位里 、 测点数 目和测孔结构 6 . 1 测孔位置应尽量靠近除尘器， 测点应选择在平直管段上， 距上游弯头、 三道、 阀门或变径管等不小 于6 倍管段直径( 或当量直径) 处， 距下游弯头、 三道、 阀门或变径管等不小于3 倍直径( 或当量直径) 处， 如不能满足上述要求，

14、 则应增加测点数。 6 . 2 圆形管道按等面积分环法布置测点， 不同管径分环数见表 1 . 表 1 不 同管径分环数 管道直径/ m 0 . 5 一 1 . 0 1 . 0 分 环 数 1- 234 测 点 数 14- 81 21 6 测点应布置在穿过圆心的两条互相垂直的直径上( 见图1 ) ,测点位于各等面积环的几何中心圆线 上， 距烟道内壁的距离见表 2 , 洲 孔 图 1 如测点位置不能满足 6 . 1 时， 管径小于或等于 1 m的应增加 1 环( 4 个测点) ， 大于 1 m应增加 2环 ( 8个测点 ) 。 GB/ T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 表 2 回形管道测点

15、与管道内璧距离的系数 分环数 测点 1234567891 01 11 2 距离D / m 10 . 1 460 . 8 5 4 20 . 06 70 . 2 5 00 . 7 5 00 . 9 3 3 30 . 0 4 40 . 1 4 60 . 2 9 60 .7 0 40 . 8 5 40 . 9 5 6 40 . 0 330 . 1 0 50 . 1 9 40 . 3 230 . 6 7 70 . 8 0 60. 8 9 50 . 9 6 7 50 . 0 2 60 . 0 8 20 . 1 4 60 . 2 2 60 . 3 4 20 . 6 5 80 . 77 40 .8 540 .

16、 9 1 80 . 9 7 4 60 . 0 2 20 . 0 6 70 . 1 1 80 . 1 7 80 . 2 50 . 3 5 60 . 6 4 40. 7 5 00 . 8 2 20 . 8 8 20 . 9 3 30 . 9 7 8 6 . 3 矩形管道应将截面分为若干等面积矩形， 每个测点在小矩形的中心， 测点数目选择见表3 , 表 3矩形管道测点选择 截面面积/ m Z测点数 . 0 每 m 4 个点 小矩形应尽量接近正方形， 面积不大于 0 . 2 5 m2 , 测点布置见图2 , 图 2 如测点位置不能满足 6 . 1 时， 测点数不少于 9 个。 6 . 4 样机试验的静

17、压测孔结构如图 3 ， 孔的轴线应与管壁垂直， 周边光滑无毛刺， 与管壁焊接不漏气。 单 位 为 毫 米 1 -测静压接头; 2 管 壁 。 图 3 G B/ T 1 51 8 7 -2 0 0 5 6 . 5 除尘系统中管道上的测孔结构如图4 . 单 位 为 毫 米 1 管壁; 2短 管 ; 3密封圈; 4 丝 堵 。 图4 7 温 度的测f 7 . 1 测点的位置与数量按 6 . 1 -6 . 3 的规定， 取各点的算术平均值。在温度场比较均匀的情况下( 温差 小于 1 0 C ) ， 测点可适当减少或只测中心点。 7 . 2 测 濡仪 器精度不小于 1级 8 湿度的测f 8 . 1 测点

18、选在采样管道中心。可采用吸湿法、 冷凝法和湿度仪法。流量计采用干式累计式流量计。 8 . 2 吸湿法采用两级或两级以上吸湿管， 采用装置如图5 。吸湿剂应选用只吸收水蒸汽而不吸收其他 气体的小颗粒状材料( 如无水氯化钙) 。如使用粉末状吸湿剂应预先与小块浮石拌匀， 然后装进吸湿管 以降低阻力。吸湿管用硬质玻璃制成， 装吸湿剂后， 其上应填充少量玻璃棉， 以防吸湿剂飞散。每级吸 湿管中吸湿剂的填充量应不少于 3 0 g ， 通过吸湿管的气体流量应在 3 L / mi n左右， 抽气时间不少于 1 0 mi n ， 最后一级吸湿管的增重不应大于。 . 1 5 g ， 称量吸湿管的天平分度值应不大于

19、 1 0 mg 。系统安装 应注意封闭， 不能漏气。 气体的含湿量按式( 1 ) 计算: ( 2 7 3 + t ) 万Q h G sw 一3 . 7 1 X K ( N 弃 - N , 八 瓦 不 不 X 1 0 :. ( 1 ) 式中 : Gw 气体的含湿量， 单位为克每立方米 g / mi* - :F ; Q h 第 i 级吸湿管的增重， 单位为克( 9 ) ; N 累积流量计起始读数， 单位为升( L ) ; NZ 累积流量计终止读数， 单位为升( L ) ; n 吸湿管的数量; P流量计前的静压值( 负值) ， 单位为帕( P a ) ; t 流量计前的温度， 单位为摄氏度( 卜 B

20、当时当地大气压， 单位为帕( P a ) ; K-累积流量计校正系数。 气体在标准状态( 压力为 1 0 1 3 2 5 P a , 温度为。 ) 下水蒸气的体积百分数按式( 2 ) 计算 : GB / T 1 51 8 7 -2 0 0 5 Xw 1 . 2 4 艺Q h . 0 . 0 0 2 7 K( N:一N, ) ( B. +P, ) ( 2 7 3 + t ) 式 中 : Xw 标准状态下水蒸气在气体中的体积百分数。 + 1 . 2 4 习Q h X 1 0 0 % (2) 1管道;7 温度计; 2 采样头;8 负压表; 3 保温套管;9 累积流量计; 4 吸湿管;1 0 转子流量

21、计; 5 水槽;1 1 抽气泵。 6 干燥器; 图 5 8 . 3 高温高湿气体可采用冷凝法测湿， 采样装置如图 6 。系统安装不能漏气， 冷凝器不能漏水、 在结构 上不得存水。冷凝器在采样前应先用清水注人进气管， 再将冷凝水排水开关打开， 将水放净后再安装使 用。 所抽取的 气体量应保证总冷凝水量大于 3 0 g ， 称量精度应在0 . 5 g以上， 冷却水温度不得高于 1 5 0C。冷凝法测湿的抽气速度应 在 1 0 L/ mi n -2 0 L / mi n 管道; 采 样 头 ; 3 保温套管; 4 冷凝器; 5 干 燥 器 ; 6温度计; 7 - 一负压计; 8 -累积流量计; 9

22、一一转子流量计; 1 0 抽气泵 图6 GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 气体含湿量按式( 3 ) 计算: G- q + 0 . 0 0 2 1 6 K b ( B , +P , ) P V ( 2 7 3 + t ) - ( B . +P ， 一P v 犷， 0 . 0 0 2 7 K( N:一N: ) ( B, +P,) ( 2 7 3 + t ) - X 1 0 0(3) 式中 : b 冷凝器校正系数 ， 一般可取为 1 . 0 ; Q冷凝器析出的水量， 单位为克( 9 ) ; P v 与冷凝器后排气温度相对应的饱和水气压， 单位为帕( P a ) 。不同温度的饱和水气

23、压力见附 录 A 气体在标准状态下水蒸气的体积百分数按式( 4 ) 计算: Xw 1 . 2 4 Q。 十0 . 0 0 2 7 KbN:一N, ) ( B e + P, ) Pv ( 2 7 3+ 0- ( B, + P， 一Pv) 1 . 2 4 Q , +0 . 0 0 2 7 Kb ( B , +P v ) ( N: 一N, ) ( 2 7 3 +t ) - 1 + b P ( B , +P 一P v - IX 1 0 0 y o . . . . . . ( 4 ) 8 . 4 当采用带湿敏元件测湿仪测量烟气含湿量时， 测湿仪的精度应在士3 %RH以内; 测量范围应不小 于 。 - 9

24、 0 % R H; 仪器的年漂移率在士6 % R H; 传感器的使用寿命不低于2年。仪器的使用要遵守其生 产厂的使用要求 气体的含湿量按式( 5 ) 计算: G 二 0 . 8 P,RH B。 一Pv , RH X 1 0 0%( 5 ) 式中 : R H湿度仪显示的 相对湿度; P v 与温度相对应的饱和水气压， 不同温度时的饱和水气压力见附录 A. 气体中水汽的体积百分数按式( 6 ) 计算: X w Pv R H B 一Pv - RH X 1 0 0%(6 ) S O ， 浓度的测It 91 采样位置 原则上符合 6 . 1的规定 9 . 2 采样点 靠近烟道中心的一点作为采样点 9 .

25、 3 化学吸收法测定S O : 浓度 9 . 3 . 1 碘标准溶液滴定法 烟气中 S O 。 被氨基磺酸按溶液吸收， 用碘标准溶液滴定， 根据滴定液浓度、 体积和抽取采样气体体 积计算烟气 S O : 浓度， 反应原理如下式: S 02 +2 H, 0+1, -H S O, +2 HI 按图7 安装采样系统， 系统安装后不能漏气， 加热采样管的温度应在 1 2 0 一1 6 0 之间， 旁路吸收 瓶应与测量吸收瓶相同， 以使两者的气体流动阻力相同。 GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 1 烟道;7 - - 温度计; 2 加热采样管;8 压力表; 3 三通阀;9 -累计流量计;

26、 4 一 一旁路吸收瓶;1 0 一 一 转子流量计; 5 多孔玻板吸收瓶;n抽气泵 6 一 一干燥器; 图 7 多孔玻板吸收瓶内各装人 5 0 mL -8 0 mL 0 . 2 %的氨基碘酸钱吸收液， 放在冰浴或冷水浴中。以旁 路吸收瓶调整流量为 5 m L / mi n ， 转动三通阀， 使采样气体完全通过吸收瓶， 除尘器前端抽气 3 mi n - 6 m i n ， 除尘器后端抽气6 m i n -1 2 m i n 。 采样后待吸收瓶内温度降到2 5 0C 以下时 用标准碘液滴定。 标 准碘滴定液和氨基磺酸按溶液的配制见附录B 。根据式( 7 ) 计算出S O : 浓度: C V滴定吸收

27、液消耗的碘标准溶液的体积， 单位为毫升( mL ) ; C , 碘标准溶液的浓度， 单位为摩尔每升( m o l / L ) ; V 标准状态下的气体采样体积， 单位为升( L ) . 实际气体采样体积按式( 8 ) 换算为标准状态下的气体体积: 。八 。 。，、 ，、 B , + P ， *一v . v v a , v . n豆 于 豆 干石(8 ) 式 中: V . 实际采样体积， 单位为升( L ) , 根据公式( 9 ) 换算为 S O : 的体积含量。 S Oz P a 。一 式 中: S O S p p m S O 2的体积含量， 1 0 - ( 1 X 1 0 - , =1 0

28、. 3 5 C - 2 ( 9 ) P P m) . 9 . 3 . 2 也可以采用其他化学分析法测量S O ， 浓度。 9 . 4使用烟气 分析仪测f S Os浓度 烟气分析仪对 S O S 测量精度应在士5 %读数之内， 探头中传感器的使用寿命不小于2 年。 GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 仪器 的使用要遵守其生产厂的使用要求 。 1 0 NO，浓度的测f 1 0 . 1 采样位2 同 9 .工 1 0 . 2 采样点 同 9 . 2 . 1 0 . 3 化学吸收法测定 N O : 浓度 采用化学吸收 法测定N O 二 浓度时， 采样装置原理如图8 。加热采样管的温度应

29、在1 4 0 0C -1 6 0 0 C 之间 。 安装完成以后， 采样系统不能漏气。 1 0 . 3 . 1 盐酸蔡乙二胺 比色分析方法 烟气中的NO ， 主要是NO , NO 2 ， 其中N O易氧化为 N 0 2 ， 所以烟气中的NO , 测量以N O: 的测量 为准， 氧化管中加人 C r O : 对 N O进行氧化。NO : 被吸收液吸收后生成亚硝酸和硝酸， 其中亚硝酸与对 氨基苯磺酸作用生成重氮盐， 再与盐酸蔡乙二胺偶合， 生成紫色的偶氮染料， 比色定量。 1 -烟道;7 干燥器; 2 加热采样管;8温度计; 3氧化管;9 压力表; 4 三通阀;1 0累计流量计t 5旁路吸收瓶;n

30、转子流量计; 6 多孔玻板吸收瓶;1 2 抽气泵 图 8 1 0 . 3 . 1 . 1 吸收液、 氧化管的制备按 H J / T 4 3 -1 9 9 9中的第 4 章执行。 1 0 . 3 . 1 . 2 分析方法按 H J / T 4 3 -1 9 9 9中的 6 . 4 , 6 . 5 、 第 7 章和8 . 1 执行。 1 0 . 3 . 1 . 3 实际气体采样体积按式( 8 ) 换算为标准状态下的于气体体积。 1 0 . 3 . 2 紫外分光光度法 按 H J / T 4 2 -1 9 9 9中第 4 , 5 , 7 , 8章和6 . 3 , 6 . 4 , 6 . 5 , 6

31、. 6 执行 1 0 . 4 使用烟气分析仪测f N O z 浓度 烟气分析仪对 NO : 测量精度应在士5 %读数之内， 探头中传感器的使用寿命不小于 2 年。 仪器的使用要遵守其生产厂的使用要求。 GB / T 1 5 1 8 7 -2 0 0 5 1 1 管道中气体的静压、 动压和全压的测定 1 1 . 1 使用皮托管、 微压计和 U形压力计测量。 1 1 . 1 . 1 静压测定采用多点测量法， 测点布置应符合 6 . 1 -6 . 3的规定， 取各点的算术平均值为该截面 静压值。如各点数值波动在士3 0 P a以内， 可以适当减少测点。 1 1 . 1 . 2 动压测定采用多点测定法

32、， 测点布置应符合6 . 1 -6 . 3的规定 ， 各点均需测 3 次， 取算术平均值 为该点的动压值。取各点动压平方根的平均值为该截面的计算数据。测量动压时皮托管要对准气流方 向， 偏差不得大于 5 . . 动压平方根的平均值按式( 1 0 ) 计算 : v ， 一 一 P a. 土 P az + - 一一 . + P a二 “ . 。 (1 0) 式 中: 了 瓦测量截面的动压平方根平均值， 单位为帕( P a ) ; P a y P . - P a . 各点动压值， 单位为帕( P a ) , 1 1 . 1 . 3 全压测定采用多点测定法， 测点布置应符合 6 . 1 -6 . 3的

33、规定， 各点均需测 3 次， 取算术平均值 为该截面的全压值。 1 1 . 2 使用烟气分析仪测量管道内静压、 动压 1 1 . 2 . 1 静压测定方法同 1 1 . 1 . 1 , 1 1 . 2 . 2 动压测定方法同 1 1 . 1 . 2 , 1 1 . 3 测量截面的全压按式( 1 1 ) 计算: 尸=P a +尸 1 ( 1 1 ) 式中 : P测量截面全压， 单位为帕( P a ) ; P ; -测量截面静压， 单位为帕( P a ) , 1 2 管道内气体流速、 流t的测定 1 2 . 1 管道内气体流速通过动压值按式( 1 2 ) 计算求得: 一 式 中: 一测点的流速， 单位为米每秒( m/ s ) ; Cv 皮托管的校正 系数; P被测气体的 密度， 单位为千克每立方米( k g / m ) e 1 2 . 1 . 1 标准状态下气体密度按式( 1 3 ) 计算: 、 一 击 ( M I X , + M z x z +. + M X . ) ( 一 X w ) + 1 8 X w