T/CSMT HJ003-2024 水泥生产企业二氧化碳排放量在线监测计量技术规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
尊敬的用户你们好,你们的支持是我们前进的动力,网站收集的文件并免费分享都是不容易,如果你觉得本站不错的话,可以收藏并分享给你周围的朋友。
如果你觉得网站不错,找不到本网站,可以百度、360搜搜,搜狗, 神马搜索关键词“文档天下”,就可以找到本网站。也可以保存到浏览器书签里。
收费文件即表明收集不易,也是你们支持,信任本网站的理由!真心非常感谢大家一直以来的理解和支持!
CCS Z 04
团体标准
T/CSMT-HJ003—2024
水泥生产企业二氧化碳排放量在线监测计量技术规范
Metrological technical specifications for monitoring of CO2emissions in cement industry
2024⁃06⁃12 发布2024⁃07⁃13 实施
中国计量测试学会 发布
目 次
前言··························································································································Ⅲ
1 范围·······················································································································1
2 规范性引用文件········································································································1
3 术语和定义··············································································································1
4 一般要求·················································································································3
4.1 监测边界界定·····································································································3
4.2 监测方法···········································································································4
5 在线监测要求···········································································································4
5.1 一般要求···········································································································4
5.2 监测位置选择·····································································································4
5.3 监测系统组成·····································································································5
5.4 监测仪器要求·····································································································6
5.5 监测仪器安装·····································································································6
5.6 数据采集和处理··································································································9
6 计量要求···············································································································11
6.1 计量管理要求····································································································11
6.2 监测仪表计量要求······························································································12
6.3 计量参数校准····································································································12
6.4 排放量不确定度评估···························································································12
6.5 CO2 排放量不确定度要求与合格性评价···································································12
附录A( 资料性) 水泥生产企业CO2排放监测报告·····························································13
附录B( 资料性) 日常巡检、校准和维护记录表··································································14
附录C( 规范性) 计量参数校准方法···············································································19
附录D( 资料性) CEMS⁃CO2排放量计量报告原始记录和证书内页········································22
附录E( 规范性) 排放量不确定度评估方法······································································23
附录F( 规范性) CEMS 排放量不确定度符合性评价表·······················································24
附录G( 资料性) 采样点的位置和数目············································································25
附录H( 资料性) 对向测量偏航角、俯仰角的计算······························································32
参考文献····················································································································34
Ⅰ
T/CSMT⁃HJ003—2024
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国计量测试学会碳测量与核算专业委员会提出。
本文件由中国计量测试学会归口。
本文件起草单位:天津水泥工业设计研究院有限公司、天津中材工程研究中心、中国计量科学研究
院、郑州计量先进技术研究院、中计智量环境科技河南有限公司、中创科仪(天津)有限公司、福建三明
南方水泥有限公司、江西南城南方水泥有限公司、华中科技大学、九衡(北京)标准化技术服务有限
公司。
本文件主要起草人:高伟强、彭学平、范毓林、张亮、赵亮、计雄飞、韩辉、王秀龙、章清娇、范道荣、
付作伟、赵永椿、熊卓、高善飞、刘乔、王倩倩。
Ⅲ
T/CSMT⁃HJ003—2024
水泥生产企业二氧化碳排放量在线监测
计量技术规范
1 范围
本文件规定了水泥生产企业二氧化碳(CO2)排放量监测的一般要求、在线监测要求和计量要求等内容。
本文件适用于水泥生产企业CO2 排放监测系统设计及数据校验,类似固定源排放在线监测系统参
照使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
GB 50057 建筑物防雷设计规范
GB 50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范
GB 50168 电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准
HJ 75—2017 固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范
HJ/T 397 固定源废气监测技术规范
BS EN ISO 13833 固定源排放 生物量(生命所必需)和化石衍生二氧化碳的比率测定 放射性
碳取样和测定[Stationary source emissions—Determination of the ratio of biomass(biogenic)and fossil⁃de⁃
rived carbon dioxide—Radiocarbon sampling and determination]
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
温室气体 greenhouse gas
大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生
的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。
注: 本文件要求监测的温室气体为CO2。
[来源:GB/T 32150—2015,3.1]
3.2
烟道排放 stack emission
通过烟道或烟囱形式完成的温室气体排放。
3.3
无组织排放 fugitive emission
非密闭式工艺过程中的间歇式排放,即温室气体不经过排气筒的无规则排放。
1
T/CSMT⁃HJ003—2024
注: 通常包括面源、线源和点源等。
3.4
连续监测系统 continuous monitoring system; CMS
连续、实时监测烟道中烟气参数(温度、压力、流速或流量、湿度)的测量系统。
[来源:HJ 75—2017,3.2,有修改]
3.5
烟气排放连续监测系统 continuous emission monitoring system;CEMS
连续监测固定排放源CO2 排放浓度和排放量所需要的全部设备。
[来源:HJ 75—2017,3.1,有修改]
3.6
CO2排放量 carbon dioxide emissions
在特定时段内释放到大气中的CO2 总量(以质量单位计算)。
注: 本文件中除CO2外,其他温室气体(如甲烷等)在计算时,按全球变暖潜能位,以CO2当量计。
3.7
数据采集和处理系统 data acquisition and handling system
具备数据采集、处理、存储、表格或图文显示、故障警告和打印等功能的操作系统,并设置有数据输
出和通信功能的接口。
3.8
校准采样孔 calibration measurement port
在排烟通道管壁上开设的、用于在CEMS 校准时监测烟气参数或采集烟气样品的开口。
3.9
校准采样点 calibration measurement point
CEMS 校准时在排烟通道中检测烟气参数或采集烟气样品的准确位置。
3.10
同心度 concentricity
当被测要素为圆心(点)、薄型工件上的孔或轴的轴线时,可视被测轴线为被测点,它们对基准轴线
的同轴度。
[来源:JJF 1010—1987,64,有修改]
3.11
垂直度 perpendicularity
对应为直角的直线部分、直线运动、平面部分、平面运动的组合,以其中一边为基准,另一边的直线
部分、直线运动、平面部分、平面运动与垂直于基准的理想直线或理想平面偏差的大小。
[来源:JJF 1010—1987,62]
3.12
测量准确度 measurement accuracy
准确度
被测量的测得值与其真值之间的一致程度。
[来源:JJF 1001—2011,5.8]
3.13
测量精密度 measurement precision
精密度
在规定条件下,对同一或类似被测对象重复测量所得示值或测得值间的一致程度。
[来源:JJF 1001—2011,5.10]
2
T/CSMT⁃HJ003—2024
3.14
测量不确定度 measurement uncertainty
不确定度
利用可获得的信息,表征赋子被测量量值分散性的非负参数。
[来源:JJF 1001—2011,5.18,有修改]
3.15
固定排放源 stationary source emissions
水泥生产企业通过烟囱向空气中排放CO2 的固定燃烧设备。
3.16
参比方法 reference method
用于与CO2⁃CEMS 测量结果相比较的国家或行业发布的标准方法。
[来源:HJ 75—2017,3.7,有修改]
3.17
校验 checkout / verification
用参比方法(3.17)对CO2⁃CEMS(含取样系统、分析系统)检测结果进行相对准确度、相关系数、相
对误差、绝对误差等的比对检测过程。
[来源:HJ 75—2017,3.8,有修改]
3.18
调试检测 performance testing
CO2⁃CEMS 安装、初调和至少正常连续运行168 h 后,于技术验收前对CO2⁃CEMS 进行的校准和
校验。
[来源:HJ 75—2017,3.9,有修改]
3.19
比对监测 comparison testing
用参比方法(3.17)对正常运行的CO2⁃CEMS 的准确度进行抽检。
[来源:HJ 75—2017,3.10,有修改]
3.20
系统响应时间 response time
从CO2⁃CEMS 系统采样探头通入标准气体的时刻起,到分析仪示值达到标准气体标称值90% 的
时刻止的时间间隔。
注: 包括管线传输时间和仪表响应时间。
[来源:HJ 75—2017,3.11,有修改]
3.21
零点漂移 zero drift
在仪器未进行维修、保养或调节的前提下,CO2⁃CEMS 按规定的时间运行后通入零点气体,仪器的
读数与零点气体初始测量值之间的偏差相对于满量程的百分比。
[来源:HJ 75—2017,3.12,有修改]
4 一般要求
4.1 监测边界界定
4.1.1 水泥生产企业监测主体应为独立法人企业或视同法人的独立核算单位,监测水泥生产过程直接
3
T/CSMT⁃HJ003—2024
排放的CO2。
4.1.2 水泥生产过程直接碳排放集中在窑系统,包括能源活动排放(煤炭燃烧)和工艺过程排放(碳酸
盐分解)。主要的碳排放来源包括以下几个环节:
a) 水泥生料中碳酸盐分解产生的CO2;
b) 熟料生产过程中煤、油等燃料燃烧产生的CO2,熟料烧成等;
c) 生料中钢渣、煤矸石、粉煤灰等含有的非燃料碳在高温煅烧过程中转化的CO2;
d) 协同处置废弃物过程中,替代燃料以及废弃物中非生物质碳燃烧产生的CO2。
4.2 监测方法
4.2.1 采用CEMS 监测水泥生产企业窑尾排烟通道及旁路放风管道中的烟气CO2 浓度、烟气体积流
量,以及烟气温度、烟气静压(绝压或表压与大气压)、烟气湿度(或干基、湿基含氧量)等烟气参数,以确
定窑系统CO2 排放量,包括主要生产系统的化石燃料燃烧排放、原料分解排放、生料中非燃料碳煅烧的
排放。
4.2.2 对监测边界内的窑尾烟囱及窑尾取风煤磨烟囱采用连续监测的方法获取其温室气体排放量。
4.2.3 应测算监测边界内所有排放源的温室气体排放量之和,排放量的确定见附录A。如果水泥窑掺
烧替代燃料或废弃物,其生物质碳燃烧产生的排放量应根据掺烧量和生物质碳的含量进行计算并扣
除,或通过连续监测烟气中14C 的方法进行确定并扣除。连续监测烟气中14C 的测定方法按照BS EN
ISO 13833 执行。
5 在线监测要求
5.1 一般要求
5.1.1 在线碳计量监测设备应安装在水泥窑尾烟囱烟气排放总出口处和窑尾取风的煤磨烟囱排放出
口处,宜与现有净烟气CEMS 监测设备安装位置一致。
5.1.2 在线监测参数包括烟气流速或体积流量、烟气CO2 浓度、烟气温度、烟气静压、烟气湿度(或干
基、湿基含氧量)、大气压力(可选)。
5.1.3 烟气流速或体积流量、烟气CO2 浓度、烟气温度、烟气静压、烟气湿度(或干基、湿基含氧量)参数
应实现连续监测。
5.2 监测位置选择
5.2.1 安装位置
应在窑尾烟囱及窑尾取风煤磨烟囱上安装CEMS。
5.2.2 基本要求
监测位置选择应符合以下基本要求。
a) CEMS 采样探头安装位置应符合HJ 75—2017 中的安装位置要求,设置在免受内外界干扰的
烟气流场充分发展的区段。监测仪表安装位置应满足垂直管道烟囱上,上游管道长度不小于
9 倍直径的垂直段;下游管道长度不小于为4 倍直径的垂直段,避开烟道弯头和断面急剧变
化的部位。
b) 安装位置应保证CO2 监测设备不受环境光线和电磁辐射的影响。
c) 采样孔和采样点的位置和数目按照HJ/T 397 的要求确定。
d) 如果为矩形管道,则应将采样孔设置在矩形管道的长边侧;当管道截面的高度>4 m,则不应
4
T/CSMT⁃HJ003—2024
在排烟通道顶层开设参比方法采样孔;若排烟通道截面的宽度>4 m,则应在排烟通道两侧开
设参比方法采样孔,并设置多层采样平台。
e) CO2⁃CEMS 监测设备安装位置应位于排放控制设备的下游和校准断面的上游,且与现有已安
装的污染物监测设备至少应有一定管道当量直径的距离,避免相互干扰。
f) 安装CO2⁃CEMS 的工作区域应设置防水低压配电箱,内设漏电保护器、不少于2 个10 A 插
座,保证监测设备所需电力。
5.2.3 具体要求
监测位置具体要求见表1。
表 1 监测位置具体要求
监测参数
烟气CO2浓度
烟气流速或
体积流量
烟气含氧量
(干基、湿基)
烟气温度
烟气静压
烟气湿度
大气压力
(可选)
距上游弯头、阀
门、变径管的距离
≥4 倍管道直径
≥4 倍管道直径
≥2 倍管道直径
≥2 倍管道直径
≥2 倍管道直径
≥2 倍管道直径
—
距下游弯头、阀
门、变径管的距离
≥2 倍管道直径
≥2 倍管道直径
≥0.5 倍管道直径
≥0.5 倍管道直径
≥0.5 倍管道直径
≥0.5 倍管道直径
—
采样点位置
按照HJ/T 397
执行
按照HJ/T 397
执行
按照HJ/T 397
执行
靠近管道中心
靠近管道中心
靠近管道中心
—
采样点数量
按照HJ/T 397执行
烟气管道直径不小于
4 m 时,其浓度采样探
头点数应不少于2个
按照HJ/T 397 执行
按照HJ/T 397 执行
1
1
1
1
其他要求
当采用红外吸收法
监测其他浓度时,
安装位置应位于
SO2采样探头下游
监测位置流速
≥5 m/s
—
—
—
—
监测位置应避免受
热辐射的影响
5.3 监测系统组成
5.3.1 CO2⁃CEMS 监测系统主要由CO2 浓度测量单元、烟气流量测量单元和配套测量单元组成(见图
1)。其中CO2 浓度测量单元应采用基于非分散红外光谱技术(NDIR)和基于可调谐半导体激光吸收光
谱技术(TDLAS)或其他更高准确度的CO2 浓度测量设备;烟气流量测量单元应采用多声道超声流量
计;配套测量单元主要采用温度测量、压力测量、湿度测量设备等。
图1 CO2⁃CEMS 监测系统组成示意图
5
T/CSMT⁃HJ003—2024
5.3.2 CO2 排放量在线监测系统应当实现连续测量烟气中CO2 浓度、温度、静压、流速或体积流量、湿
度(或干基、湿基含氧量)等,同时计算CO2 排放量,显示(可支持打印)和记录各种数据和参数,形成相
关图表,并通过数据、图文等方式传输至管理部门等功能。
5.4 监测仪器要求
在线监测系统各组成单元相关监测仪器技术要求见表2。
表2 监测仪器技术要求
序号
1
2
3
测量单元
CO2浓度测量
烟气流量测量
配套测量
温度测量
湿度测量
差压测量
绝压测量
技术参数及要求
量程:0%~100%;
分辨率:≤0.01%;
精度:优于±1%F.S.;
重复性:优于1%
适用管径:≥2.5 m;
准确度等级:1 级~5 级
量程:-40 ℃~260 ℃
分辨率:≤0.5 ℃;
准确度等级:C 级以上
测量范围:含湿量(0%~40%)
1%~5% 范围时,MPE≤±0.75%(绝对误差)
5%~40% 范围时,MPE≤±15%(相对误差)
分辨率:≤1 Pa,
准确度等级:优于1.0 级
分辨率:≤2.5 Pa,
准确度等级:优于1.0 级
5.5 监测仪器安装
5.5.1 一般要求
监测仪器施工安装应符合以下要求:
a) 施工前,对施工人员进行安全技术交底,并进行安全教育和合格培训;
b) 确保现场安全措施完备有效(劳动保护器具、安全警戒、安全标识、消防灭火等),施工组织、监
护人员、安全监管人员到位,应取得施工作业许可;
c) 监测仪表的安装在专业技术人员的指导下进行,要求持证上岗的岗位(如焊工、电工等)具有
相应的资格证书;
d) 监测仪表的安装满足工作温度范围;
e) 监测仪表的安装避免在强烈机械振动的环境下进行;
f) 参与监测仪表的施工与安装的测量、定位器具经计量技术机构进行检定或校准,并在有效期
限内使用;
g) CEMS 安装施工符合GB 50093、GB 50168 的规定;
h) 施工单位熟悉CEMS 的原理、结构、性能,编制施工方案、施工技术流程图、设备技术文件、设
计图样、监测设备及配件货物清单交接明细表、施工安全细则等有关文件。
6
T/CSMT⁃HJ003—2024
5.5.2 测量定位
测量定位应符合以下要求:
a) 监测仪表安装前,对拟定安装部位的水泥窑尾烟囱的垂直度、圆度进行测量,当其垂直度或圆
度低于设计控制要求时,及时调整安装位置;
b) 按照实际测量的烟囱直径确定超声流量计具体安装位置;
c) 有关量值的测量次数不少于3 次;
d) 监测仪表在烟囱壁面上的开孔满足仪表测量准确度要求,遵循“先定位、定轮廓,后开孔施工”
原则,不得现场目测开孔施工。
5.5.3 焊接
监测仪表焊接安装应符合以下要求:
a) 监测仪表在专用工装器具的精准测量与强制固定下进行焊接安装,其工装器具的拆卸在焊接
部位高温应力消逝后进行;
b) 监测仪表套筒与烟囱的焊缝均匀、光滑,无毛刺、漏风现象;
c) 取样探头到分析仪的管线铺设采用桥架或穿孔方式,绑扎牢固,管线倾斜度大于5°;
d) 监测仪表安装后及时进行安装参数核查与调整,其中超声波流量计上下套筒的俯仰角极差不
得大于0.5°,同心度位移量在任何方向均小于30 mm;取样探头、湿度仪、温压仪等仪表的径
向同心度,其在左右方向位移量小于30 mm。
5.5.4 资料性要求
技术文件及设计图样资料应符合以下要求:
a) 设备技术文件包括资料清单、产品合格证、机械结构、电气、仪表安装的技术说明书、装箱清
单、配套件、外购件检验合格证和使用说明书等;
b) 设计图样符合技术制图、机械制图、电气制图、建筑结构制图等标准的规定。
5.5.5 设备安装前的清理、检查及保养要求
设备安装前的清理、检查及保养符合以下要求。
a) 按交货清单和安装图样明细表清点检查设备及零部件,缺损件应及时处理,更换补齐。
b) 运转部件,如: 取样泵、压缩机、监测仪器等,滑动部位均需清洗、注油润滑防护。
c) 因运输造成变形的仪器、设备的结构件应校正,并重新涂刷防锈漆及表面油漆,保养完毕后应
恢复原标记。
d) 从探头到分析仪的整条采样管线的铺设应采用桥架或穿管等方式,保证整条管线具有良好的
支撑。管线倾斜度≥5°,防止管线内积水,在每隔 4 m~5 m 处装线卡箍。当使用伴热管线时
应具备稳定、均匀加热和保温的功能;其设置加热温度>120 ℃,且应高于烟气露点温度 10 ℃
以上,其实际温度值应能够在机柜或系统软件中显示查询。
e) 电缆桥架安装应满足最大直径电缆的最小弯曲半径要求。电缆桥架的连接应采用连接片。
配电套管应采用钢管和 PVC 管材质配线管,其弯曲半径应满足最小弯曲半径要求。
f) 应将动力与信号电缆分开敷设,保证电缆通路及电缆保护管的密封,自控电缆应符合输入和
输出分开、数字信号和模拟信号分开的配线和敷设的要求。
g) 安装精度和连接部件坐标尺寸应符合技术文件和图样规定。监测站房仪器应排列整齐,监测
仪器顶平直度和平面度应不大于 5 mm,监测仪器牢固固定,可靠接地。二次接线正确、牢固
7
T/CSMT⁃HJ003—2024
可靠,配导线的端部应标明回路编号。配线工艺整齐,绑扎牢固,绝缘性好。
h) 各连接管路、法兰、阀门封口垫圈应牢固完整,均不得有漏气、漏水现象。保持所有管路畅通,
保证气路阀门、排水系统安装后应畅通和启闭灵活。自动监测系统空载运行 24 h 后,管路不
得出现脱落、渗漏、振动强烈现象。
i) 反吹气应为干燥清洁气体,反吹系统应进行耐压强度试验,试验压力为常用工作压力的1.5 倍。
j) 电气控制和电气负载设备的外壳防护应符合 GB/T 4208—2017 的技术要求,户内达到防护
等级 IP24 级,户外达到防护等级 IP54 级。
5.5.6 防雷、绝缘要求
仪器设备及相关设施防雷、绝缘应符合以下要求。
a) 系统仪器设备的工作电源应有良好的接地措施,接地电缆应采用大于 4 mm2 的独芯护套电
缆,接地电阻小于 4 Ω,且不能和避雷接地线共用。
b) 平台、监测站房、交流电源设备、机柜、仪表和设备金属外壳、管缆屏蔽层和套管的防雷接地,
可利用厂内区域保护接地网,采用多点接地方式。厂区内不能提供接地线或提供的接地线达
不到要求的,应在子站附近重做接地装置。
c) 监测站房的防雷系统应符合GB 50057 的规定。电源线和信号线设防雷装置。
d) 电源线、信号线与避雷线的平行净距离≥1 m,交叉净距离>0.3 m( 见图 2)。
e) 由烟囱或主烟道上数据柜引出的数据信号线要经过避雷器引入监测站房,应将避雷器接地端
同站房保护地线可靠连接。
f) 信号线为屏蔽电缆线,屏蔽层应有良好绝缘,不可与机架、柜体发生摩擦、打火,屏蔽层两端及
中间均需做接地连接( 见图 3)。
图2 电源线、信号线与避雷线距离示意图
图3 信号线接地示意图
8
T/CSMT⁃HJ003—2024
5.5.7 调试检测技术指标
监测仪器安装运行后,应进行技术性能指标的调试检测。调试检测数据记录格式见附录B,检测
结果应满足表3 要求。
表3 调试检测技术指标要求
检测项目
CO2⁃CEMS
流速CMS
温度CMS
湿度CMS
技术要求
示值误差
系统响应时间
零点漂移、量程漂移
准确度
精密度
相关系数
准确度
绝对误差
准确度
当满量程≥100 μmol/mol (286 mg/m3)时,示值误差不超过±5%(相对于标
准气体标称值);
当满量程<100 μmol/mol( 286 mg/m3)时,示值误差不超过±2.5%(相对于仪
表满量程值)
≤200 s
不超过±2.5%
排放浓度≥250 μmol/mol( 715 mg/m3)时,相对准确度≤15%
当50 μmol/mo(l 143 mg/m3)≤排放浓度<250 μmol/mol( 715 mg/m3)时,绝
对误差不超过±20 μmol/mol( 57 mg/m3)
当20 μmol/mol (57 mg/m3)≤ 排放浓度<50 μmol/mol(143 mg/m3)时,相对
误差不超过±30%
当排放浓度<20 μmol/mol (57 mg/m3)时,绝对误差不超过±6 μmol/mol
(17 mg/m3)
≤5%
当流速数据>9 个时,相关系数>0.90
流速>10 m/s,相对误差不超过±10%
流速≤10 m/s,相对误差不超过±12%
不超过±3 ℃
烟气湿度>5.0% 时,相对误差不超过±25%
烟气湿度≤5.0% 时,绝对误差不超过±1.5%
5.6 数据采集和处理
5.6.1 数据采集和记录
5.6.1.1 至少每分钟采集并记录一组CEMS 测量的实时数据,包括:烟气体积流量、烟气CO2 浓度、烟
气温度、烟气静压、烟气湿度(或干基、湿基含氧量),数据为该时段的算术平均值。
5.6.1.2 若测量结果有湿/干基不同转换数值,则应同时显示记录该测量值湿基和干基的测量数据。
5.6.1.3 小时数据应包含本小时内至少45 min 的有效数据,为该时段浓度算术平均值,小时数据记录
表即为日报表。数据记录格式和应记录的参数见附录B。
5.6.1.4 日数据应至少包含20 h 有效数据,为该时段的算术平均值,日数据记录表即为月报表。数据
记录格式和应记录的参数见附录B。
5.6.1.5 月数据应包含本月至少25 d(二月份至少23 d)的日有效数据,数据均为该时段的算术平均
值,月数据记录表即为年报表。数据记录格式和应记录的参数见附录B。CEMS 非正常运行导致本月
有效数据天数不足时,应按照5.6.3 无效时间段数据处理方式进行处理。
9
T/CSMT⁃HJ003—2024
5.6.1.6 数据报表中应统计记录当日、当月、当年各指标数据的最大值、最小值和平均值。
5.6.2 数据处理
5.6.2.1 固定排放源正常运行状况下,经验收合格的CEMS 正常运行时段为CEMS 数据有效时间段。
5.6.2.2 当CEMS 的任一监测参数不满足表3 中参数最大不确定度要求的2 倍时,则该参数数据失
控,应及时按照监测质量控制指南及仪器说明书等的相关要求,采取校准、调试乃至更换设备重新验收
等纠正措施,直至满足监测参数的不确定度要求为止。发现任一参数数据失控时,应记录失控时段(即
从发现失控数据起到满足监测参数不确定度要求后止的时间段)及失控参数。
5.6.2.3 CEMS 非正常运行时段(如CEMS 故障期间、维修期间、未按监测质量控制指南进行质量控
制期间、失控时段以及有计划的维护保养、校准等时段)均为CEMS 数据无效时间段。
5.6.2.4 排放源计划停运一个季度以内的,不应停运CEMS,日常巡检和维护要求仍按监测质量控制
指南的要求执行;计划停运超过一个季度的,可停运CEMS,但应报企业主管部门备案。排放源启运
前,应提前启运CEMS 系统,并进行校准,在排放源启运后的两周内进行校验, 满足监测质量控制指南
要求的,视为启运期间自动监测数据有效。
5.6.2.5 水泥生产企业应在每月前五个工作日对上月CEMS 数据进行审核,确认上月所有分钟、小时
数据,标记格式见附录A,并计算本月的CEMS 有效数据捕集率。上传至监控平台的CEMS 月度有
效数据捕集率应达到80%,计算方法见式(1)。
α =
h - h1 - h2
h - h2
×100% …………………………( 1 )
式中:
α ——月度有效数据捕集率;
h ——每月小时数,单位为时(h);
h1 ——数据无效时段小时数,单位为时(h);
h2 ——生产设施停运时段小时数,单位为时(h)。
5.6.2.6 标准状态下的干基烟气体积流量按式(2)计算。
Qsd = ( Ba+ Ps )
101325 ⋅ 273.15
( t+ 273.15)
⋅( 1 - Bws )⋅ Q
=
Psa
101325 ⋅ 273.15
( t+ 273.15)
⋅( 1 - Bws )⋅ Q
…………………………( 2 )
式中:
Qsd ——标准状态下干基烟气体积流量,单位为立方米每时(m3/h);
Q ——工况下烟气体积流量,单位为立方米每时(m3/h);
Ba ——监测位置处测量的大气压力,单位为帕(Pa);
Ps ——监测位置处测量的烟气静压和大气压的差压,单位为帕(Pa);
Psa ——监测位置处测量的烟气静压(绝对压力),单位为帕(Pa);
t ——烟气温度,单位为摄氏度(℃);
Bws ——烟气中水蒸气的体积比。
工况下CO2 浓度可参照式(2)转换为标准状态下的干基浓度。
标准状态下的干基烟道排放量可按式(3)计算。
M = Qsd ⋅ Csd ⋅ 44
22.4 × 10 = 19.6 ⋅ Qsd ⋅ Csd …………………………( 3 )
式中:
M ——标准状态下的干基烟道排放量,单位为克每时(g/h);
10
T/CSMT⁃HJ003—2024
Csd ——标准状态下的干基CO2 浓度。
5.6.3 数据无效时间段数据处理
5.6.3.1 CEMS 的测量设备在任何日历年内连续停止运行5 天以上,企业应及时做好记录,并采取适
当的措施,以降低CEMS 数据质量受到的影响。
5.6.3.2 因设备失控、超出范围或无法运行而导致CEMS 的一个或多个参数出现缺失的情况,企业应
采取以下措施来获取该时段缺失数据的替代值。
a) 该时段内部分数据缺失,且仍存在至少80% 的数据可用,应根据该特定时间内的剩余数据
点,按比例计算相关参数的小时平均值。
b) 可获得的参数数据点不到80% 时,应按如下方式处理。
1) 企业确定代替缺失小时数据的保守值。
2) 如果不能为CEMS 监测参数(如CO2 浓度)提供有效小时或更短参考周期内的数据,企
业使用式(4)计算一个替代值(平均浓度和与该平均值相关的两倍标准偏差之和)。
C*替代=Cˉ + 2σC_ …………………………( 4 )
其中:
C*替代——CO2 浓度替代值;
Cˉ ——特定参数浓度在整个报告期内的算术平均数,或能代表发生数据丢失期间工况
的特定时期内的平均值;
2σC_ ——对整个报告期内特定参数浓度的标准偏差的最佳估计,或能代表发生数据丢失
期间工况的特定时期内的标准偏差的最佳估计。
3) 如果不能为CEMS 监测的CO2 浓度以外的参数(如烟气流量)提供有效小时或更短参考
周期内的数据,企业通过适当的质量平衡模型或过程的能量平衡获得该参数的替代值。
同时企业使用基于测量的方法的剩余测量参数和正常工作条件下的数据来验证替代结
果,验证过程的时长应与数据缺失的持续时间一致。
5.6.3.3 因CEMS 发生重大技术变化导致报告期内不适用于确定此类替代值,则企业应与其计量主管
部门商定一个确定有代表性的平均值和标准偏差的时间区间,时间区间需在最近一年内选取。
6 计量要求
6.1 计量管理要求
CO2 排放量监测计量由企业的计量机构统一管理,通过排放量监测计量管理,促进企业实行CO2
排放量监测定量化管理,同时为CO2 排放核算提供可靠依据。管理涉及内容如下。
a) 在企业的计量主管部门中,设置CO2 排放量监测计量的机构,并配备适当的专业人员,负责完
成CO2 排放量监测计量的管理、检定、测试和维修工作。
b) 计量主管部门为实现企业CO2 排放量监测计量的统一管理,应建立健全的有关CO2 排放量监
测计量的管理制度,具体如下:
——CO2 排放量监测计量人员岗位责任制;
——CO2 排放量监测计量器具使用、维护、保养制度;
——CO2 排放量监测计量器具检定、测试、修理定额管理制度;
——CO2 排放量监测计量器具采购、入库、流转、降级、作废制度;
——CO2 排放量监测计量原始数据,统计报表管理制度。
c) 排放单位应建立CO2 排放统计报表制度,CO2 排放统计报表数据应能追溯至计量测试记录。
11
T/CSMT⁃HJ003—2024
d) CO2 排放计量数据记录应采用规范表格样式,记录表格应便于数据的汇总和分析,应说明被
测量与记录数据之间的转换方式或关系。
e) 排放单位可根据需要建立CO2 排放监测计量数据中心,利用图1 所示系统机构实现数据的汇
集、处理及管理。
f) 排放单位可根据需要按生产周期(班、日、周)及时统计计算出其CO2 排放量。
6.2 监测仪表计量要求
6.2.1 基本要求
监测仪表应有计量技术机构出具的有效检定、校准证书,原则上仪表检定、校准周期为1 年,但当
监测仪表出现故障维修或更换后,应立即开展检定、校准。
6.2.2 现场计量位置要求
企业应根据现场情况合理布置检测平台与检测孔,具体要求如下所述。
a) 检测平台长度应≥2 m,宽度应≥2 m 或不小于检测设备采样枪长度外延1 m,周围设置
1.2 m 以上的安全防护栏,有牢固并符合要求的安全措施,便于日常维护( 清洁光学镜头、检
查和调整光路准直、检测仪器性能和更换部件等)和现场比对。
b) 检测平台应易于人员和仪器到达,当平台设置在离地面高度≥2 m 的位置时,应有通往平台
的斜梯(或Z 字梯、旋梯),宽度应≥0.9 m; 当平台设置在离地面高度>20 m 的位置时,应有
通往平台的升降梯。
c) 当 CEMS 安装在矩形烟道时,若烟道截面的高度>4 m,则不应在烟道顶层开设检测孔;若烟
道截面的宽度>4 m,则应在烟道两侧开设检测孔,并设置多层检测平台。
d) 在 CEMS 监测断面下游应预留检测孔,孔位置和数目按照 GB/T 16157 的要求确定。检测
孔内径应≥80 mm。在互不影响测量的前提下,检测孔应尽可能靠近CEMS 监测断面。当烟
道为正压烟道或有毒气时,应采用带闸板阀的密封检测孔。
6.3 计量参数校准
应定期对监测单元进行现场校准并记录。校准方法及流程应遵循附录C 的规定,记录数据及格式
见附录D。
6.4 排放量不确定度评估
应定期对监测单元进行排放量不确定度评估并记录,排放量监测结果不确定度评估方法应遵循附
录E 的规定,记录数据及格式见附录D。
6.5 CO2排放量不确定度要求与合格性评价
在监测边界内将排放源按照CO2 年度排放量的大小分为A、B 和C 三个层级,各层级排放量监测
数据不确定度水平及合格判据应遵循附录F 的规定。
12
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 A
(资料性)
水泥生产企业CO2排放监测报告
企业年CO2 排放监测报告见表A.1。
表A.1 企业年CO2 排放监测报告
排放源类别
燃料燃烧排放量/tCO2
原料碳酸盐分解排放量/tCO2
购入电力产生的排放量/tCO2
购入热力产生的排放量/tCO2
输出电力产生的排放量/tCO2
输出热力产生的排放量/tCO2
测算方法(基于测量/计算) 总计
13
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 B
(资料性)
日常巡检、校准和维护记录表
B.1 监测仪器基本检查见表B.1。
表B.1 监测仪器基本检查
项目
辅助设备
CO2浓度监
测设备
检查
流速监测
系统检查
其他烟气
监测参数
数据传输
装置
巡检人员签字
异常情况
处理记录
注1: 正常请打“√” ;不正常请打“×”并及时处理且做相应记录;未检查则不用标识。
注2:“ (1)”为每7 d 至少进行一次的维护,“(2)”为每15 d 至少进行一次的维护,“(3)”为每30 d 至少进行一次的
维护,“(4)”为每90 d 至少进行一次的维护,“(5)”为每90 d(无自动校准功能)或每180 d(有自动校准功能)
至少进行一次的维护。
内容
供电系统[稳压、不间断电源(UPS)等](1)
室内温湿度(1)
空调(1)
空气压缩机压力(1)
压缩机排水(1)
净化风机检查(1)
过滤器及管路检查(1)
标气的有效期、钢瓶压力检查(1)
测量数据检查(1)
分析仪校准(2)
系统校验(5)
探头检查(4)
反吹装置检查(3)
测量传感器检查(3)
流速、流量、烟道压力测量数据检查(1)
温度测量数据(1)
湿度测量数据(1)
通信线的连接(1)
传输设备电源(1)
检查情况备注
14
T/CSMT⁃HJ003—2024
B.2 CO2⁃CEMS 校验测试记录表见表B.2。
表B.2 CO2⁃CEMS 校验测试记录表
CO2⁃CEMS 设备供应商:
CO2⁃CEMS 主要仪器型号
仪器名称
CO2⁃CEMS 安装地点
本次校验日期
CO2浓度校验
监测时间
平均值
流速校验
监测时间
平均值
设备型号
参比方法测量值
%
参比方法测量值
m/s
制造商
CO2⁃CEMS 测量值
%
CO2⁃CEMS 测量值
m/s
测试项目
维护管理单位
上次校验日期
□相对准确度
□绝对误差
□相对误差
□绝对误差
测量原理
评价标准
评价标准
评价结果
评价结果
15
T/CSMT⁃HJ003—2024
温度校验
监测时间
平均值
校验结论
标准气体
标准气体名称
参比方法测试设备
测试项目
时间: 年 月 日
参比方法测量值
℃
如校验合格前对系统进行过处理、调整、参数修改,请说明:
如校验后,流速仪的原校正系统改动,请说明:
总体校验是否合格:
测试设备生产商
浓度值
CO2⁃CEMS 测量值
℃
测试设备型号
绝对误差
℃
生产厂商名称
评价标准
方法依据
评价结果
表B.2表B.2 CCOO2⁃CEMS 校验测试记录表 (续) 2⁃CEMS 校验测试记录表 (续)
16
T/CSMT⁃HJ003—2024
B.3 CO2 零点漂移和量程漂移检测表见表B.3。
表B.3 CO2 零点漂移和量程漂移检测表
测试人员 CEMS 生产厂商
测试地点 CEMS 型号、编号
测试位置 CEMS 原理
标准气体浓度或校准器件的已知响应值
计量单位
序号
零点读数变化最大值
零点漂移
日期时间
零点读数
起始Z0 最终Zi
零点读数变化
ΔZ=Zi-Z0
量程读数
起始S0
量程读数变化最大值
量程漂移
最终Si
量程读数变化
ΔS=Si-S0
备注
17
T/CSMT⁃HJ003—2024
B.4 CO2⁃CEMS/流速CMS/温度CMS/湿度CMS 准确度检测表见表B.4。
表B.4 CO2⁃CEMS/流速CMS/温度CMS/湿度CMS 准确度检测表
测试人员 CEMS 生产厂商
测试地点 CEMS 型号、编号
测试位置 CEMS 原理
参比方法仪器生产厂商型号、编号原理
日
期
CO2浓度平均值
mg/m3
流速平均值
m/s
烟温平均值
℃
湿度平均值
%
CO2浓度相对误差
%
流速相对误差
%
烟温绝对误差
℃
湿度绝对误差(参比方法
测量值≤5% 时)
%
湿度绝对误差(参比方法
测量值>5% 时)
%
时间
(时、
分)
参比方法
序号
浓度
mg/m3
流速
m/s
温度
℃
湿度
%
CEMS
浓度
mg/m3
流速
m/s
温度
℃
湿度
%
备
注
18
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 C
(规范性)
计量参数校准方法
C.1 CO2浓度校准
相关单位可采用以下方法对CEMS⁃CO2 浓度监测单元进行现场校准。
a) 采用含水标气发生装置产生已知浓度的含水CO2 标准气体,通过管路与CEMS⁃CO2 浓度监
测单元连接,直接进行校准。具体校准步骤如下:
1) 连接含水标气发生装置与CEMS⁃CO2 浓度监测单元以及标气气瓶间的气路,并确认无
泄漏;
2) 打开含水标气发生装置,预热至其稳定运行,打开气瓶阀门,调节至工作压力区间;
3) 分别通入装置满量程20%、50% 和80% 的CO2 标准气体,产生含水标气;
4) 待含水标气发生装置和CEMS⁃CO2 浓度监测单元示值稳定后,分别读取并记录两者示
数,每种浓度的气体重复测量3 次,完成校准。
b) 采用含水标气发生装置产生已知浓度的含水CO2 标准气体,对经检定合格或处于有效校准周
期内的便携式CO2 浓度测量设备进行实验室校准,最后使用校准后的便携式CO2 浓度测量设
备对CEMS⁃CO2 浓度监测单元进行现场校准。校准步骤同上。
C.2 烟气流量校准
C.2.1 烟道截面面积校准包括下述方法。
a) 烟道内校准方法
1) 确定烟道截面面积测量位置,应与流速测量截面位置相同。
2) 将套管尺或测深钢卷尺插入烟道检测孔中,使标准器插入方向垂直于烟道轴线,将标准
器端部接触到烟道壁面最远端,读取检测孔外沿对应长度;对于圆形烟道,在垂直于烟道
轴线的平面内,摆动标准器,寻找测量长度最大的方向,重复测量3 次;对于矩形烟道垂
直于烟道轴线的平面内,摆动标准器,寻找测量长度最小的方向,重复测量3 次;矩形烟
道需在测量截面相邻两边检测孔上分别进行操作。
3) 测量检测孔外沿到烟道近端内壁面长度。
4) 按照式(C.1)、式(C.2)计算烟道截面面积。
圆形公式:
A =π4
( D- d ) 2 …………………………( C.1 )
式中:
A ——烟道截面面积,单位为平方米(m2);
D ——圆形烟道远端内壁面到检测孔外沿距离,单位为米(m);
d ——圆形烟道近端内壁面到检测孔外沿距离,单位为米(m)。
矩形公式:
A=(L1-e1)(L2-e2) …………………………( C.2 )
式中:
A ——烟道截面面积,单位为平方米(m2);
L1,L2 ——矩形烟道远端内壁面到检测孔外沿距离,单位为米(m);
19
T/CSMT⁃HJ003—2024
e1,e2 ——矩形烟道近端内壁面到检测孔外沿距离,单位为米(m)。
5) 也可使用激光测距仪、三维激光扫描仪等标准器测量烟道截面面积。
b) 烟道外校准方法(仅适用于单层材质烟道)
1) 确定烟道截面面积测量位置,应与流速测量截面位置相同。
2) 将钢卷尺或皮尺环绕测量截面处烟道外壁,使用水平仪保证标准器位于垂直于烟道轴线
的同一平面内,读取烟道外壁周长,重复测量3 次。
3) 使用测厚仪测量烟道壁厚。对于圆形烟道,在5 个不同位置进行测量后取平均值;对于
矩形烟道,在相邻两个边上分别在5 个不同位置进行测量后取平均值。
4) 按照式(C.3)、式(C.4)计算烟道截面面积。
圆形公式:
A =π4
(L )
π - 2e
2
…………………………( C.3 )
式中:
A ——烟道截面面积,单位为平方米(m2);
L ——圆形烟道外壁周长,单位为米(m);
e ——管道壁厚,单位为米(m)。
矩形公式:
A=(L1-e1-e'1)(L2-e2-e'2) …………………………( C.4 )
式中:
A ——烟道截面面积,单位为平方米(m2);
L1,L2 ——矩形烟道外壁长和宽,单位为米(m);
e1,e'1 ——矩形烟道长边两侧壁厚,单位为米(m);
e2,e'2 ——矩形烟道宽边两侧壁厚,单位为米(m)。
5) 也可使用全站仪、三维激光扫描仪、激光追踪仪等标准器测量烟道外壁周长。
c) 如在烟道中使用套管尺、测深钢卷尺进行测量,应考虑温度对标准器测量结果的影响,按
式(C.5)进行修正。如在烟道中使用激光测距仪、三维激光扫描仪等标准器测量时,需考虑烟
道内温度对测量结果的影响。
Lm= L0[ 1+ αm ( tm- t0 )] …………………………( C.5 )
式中:
Lm ——标准器读数在烟气温度下对应的实际长度,单位为米(m);
L0 ——标准器读数在标准温度下的长度,单位为米(m);
αm ——标准器材质线性膨胀系数,单位为负一次方摄氏度(℃-1);
tm ——烟气中标准器温度,单位为摄氏度(℃);
t0 ——标准参比条件下温度,单位为摄氏度(℃)。
d) 如烟道截面面积在停机状态下进行校准,需对所测截面面积进行温度修正,按式(C.6)计算。
Lh=Lc[1+α(th-tc)] …………………………( C.6 )
式中:
Lh ——运行状态下烟道截面特征长度(圆形截面直径或矩形截面边长等),单位为米(m);
Lc ——停机状态下烟道截面特征长度(圆形截面直径或矩形截面边长等),单位为米(m);
α ——烟道材质线性膨胀系数,单位为负一次方摄氏度(℃-1);
th ——运行状态下烟道温度,单位为摄氏度(℃);
tc ——停机状态下烟道温度,单位为摄氏度(℃)。
20
T/CSMT⁃HJ003—2024
注: 停机状态是无烟气通过烟道的状态。
C.2.2 烟道截面平均轴向流速校准包括下述操作步骤。
a) 对于每个检测孔,测量前,将标准装置的三维皮托管插入烟道中,开机运行5 min 后,开始
测量。
b) 在测量过程中保持烟道流速波动小于5%。
c) 按照附录G 的布点方式对测量截面上每条测量线的测量点逐次进行流速测量,读取标准装
置上每个测量点的流速、俯仰角和偏航角(计算方法及公式见附录H),每个测量点重复测量
3 次,在每个测量点的总测量时间不少于1 min。
测量点轴向流速按式(C.7)计算。
vaij = vij cos θpij cos θyij …………………………( C.7 )
式中:
vaij ——标准装置第i 组测量中第j 个测量点的烟气轴向流速,单位为米每秒(m/s);
vij ——标准装置第i 组测量中第j 个测量点的烟气流速,单位为米每秒(m/s);
θpij ——标准装置第i 组测量中第j 个测量点的烟气俯仰角,单位为度(°);
θyij ——标准装置第i 组测量中第j 个测量点的烟气偏航角,单位为度(°)。
注: 一组测量为完成全部检测孔对应测量线上所有测量点的一组测量。
测量截面轴向平均流速按式(C.8)计算。
vˉai =Σj= 1
n
wj vaij …………………………( C.8 )
式中:
vˉai ——标准装置第i 组测量的测量截面轴向平均流速,单位为米每秒(m/s);
vaij ——标准装置第i 组测量中第j 个测量点的烟气轴向流速,单位为米每秒(m/s);
wj ——标准装置第j 个测量点的烟气轴向流速的权重系数(依据附录G 确定);
n ——测量点数量。
d) 标准装置在每条测量线测量1 次烟道静压,并记录。
e) 每组测量结束后,读取CEMS 在校准期间流速测量数据,计算流速相对标准偏差,相对标准
偏差应≤5%,否则该组测量结果无效。
f) 重复进行步骤b)~e),不少于3 组测量。
C.3 其他参数校准
温度、湿度和压力监测单元依据相关计量规范进行校准。
21
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 D
(资料性)
CEMS⁃CO2排放量计量报告原始记录和证书内页
烟道形状:
流速范围:
测量线数量:
截面尺寸:
上游直管段长度:
介质温度:
截面面积:
下游直管段长度:
介质压力:
序号
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
校准参数
CO2浓度
烟气流量
烟气湿度
烟气温度
烟道静压
标准值示值示值误差重复性不确定度
22
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 E
(规范性)
排放量不确定度评估方法
E.1 测量模型
根据CMS 监测参数,烟道排放量可按式(E.1)进行计算。
M = 19.6 ⋅ Q ⋅ C …………………………( E.1 )
式中:
M——烟道排放量,单位为克每时(g/h);
Q——烟气体积流量,单位为立方米每时(m3/h);
C——烟气中某气体组分浓度。
烟气组分浓度由CMS 设备测量得到,烟气体积流量按式(E.2)计算。
Q =-v a ⋅ A …………………………( E.2 )
式中:
-v
a ——CMS 安装位置截面平均流速测量值,单位为米每秒(m/s);
A ——CMS 安装位置截面面积,单位为平方米(m2)。
E.2 不确定度分量
由式(E.1)可知,排放量不确定度主要由体积流量测量不确定度和烟气组分浓度测量不确定度两
部分组成。
u ( M )
M = (u (Q ) )
Q
2
+ ( ) u ( C )
C
2
…………………………( E.3 )
式中:
u ( M ) ——烟道排放量合成标准不确定度;
u ( Q ) ——体积流量测量合成标准不确定度;
u ( C ) ——烟气组分浓度测量合成标准不确定度。
由式(E.4)可知,烟气体积流量不确定度由截面平均流速测量不确定度和截面积测量不确定度合
成得到。
u ( Q )
Q = ( ) u ( -v a )
-v
a
2
+ ( ) u ( A )
A
2
…………………………( E.4 )
式中:
u ( -v a )——截面平均流速测量不确定度;
u ( A ) ——截面积测量不确定度。
截面平均流速测量不确定度由CEMS 流速监测模块校准证书和监测时间段内流速测量重复性合
成得到;截面积参数为系统置入常数,不确定度取烟道或烟囱测量截面处初次测量结果的不确定度;烟
气浓度测量不确定度由CEMS 浓度监测模块校准证书和监测时间段内烟气组分浓度测量重复性合成
得到。
23
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 F
(规范性)
CEMS 排放量不确定度符合性评价表
CO2 监测结果不确定度要求与合格判据见表F.1。
表F.1 CO2 监测结果不确定度要求与合格判据
序号
1
2
3
CO2排放量
A 类:年排放量≤50 000 tCO2e
B 类:50 000 tCO2e<年排放量≤500 000 tCO2e
C 类:年排放量>500 000 tCO2e
排放量不确定度要求
≤10%
≤7.5%
≤5%
CEMS 监测结果是否合格
合格:不确定度≤10%
不合格:不确定度>10%
合格:不确定度≤7.5%
不合格:不确定度>7.5%
合格:不确定度≤5%
不合格:不确定度>5%
24
T/CSMT⁃HJ003—2024
附 录 G
(资料性)
采样点的位置和数目
G.1 圆形烟道
G.1.1 首先将圆形烟道分成适当数量(参见表G.1)的等面积同心圆环,各测点在各等面积中心线与垂
直相交的直线的交点上,测点布置参见图G.1。
表G.1 单个检测孔圆形烟道分环及测点数确定
烟道直径/m
<0.3
0.3~0.6
>0.6~1.0
>1.0~2.0
>2.0~4.0
>4.0
等面积圆环数
—
1~2
2~3
3~4
4~5
5
测量直径数
—
1~2
1~2
1~2
1~2
1~2
测量点个数p
1
2~8
4~12
6~16
8~20
10~20
此时烟气轴向流速的权重系数wj =1p
,p 为测量点个数。
G.1.2 最外侧等面积区域测量点布置参见图G.1、图G.2。
图G.1 等面积圆环测点布置
25
T/CSMT⁃HJ003—2024
图G.2 最外侧等面积圆环内测量点布置示意图
从距离墙壁2.5 cm(若不能放置探针,以2.5 cm 的倍数但不大于10 cm)处开始布点采样,以
2.5 cm 的增量贯穿整个等面积圆环最外侧的圆环或者达到距离壁面30 cm 位置处以先到者为准,最后
一个2.5 cm 增量位置处距离墙壁的距离为dlast,drem 是dlast 与dp 之间扇形区域的质心位置,计算方法
见式(G.2)、式(G.3)。dp 为等面积圆环最外侧圆环的边界距离壁面的距离由式(G.1)和表(G.2)来
确定。
dp= r ( ) 1- 1-2p
……………………( G.1 )
dlast = 2.5n < dp ……………………( G.2 )
drem = r -
p - 1
p
r 2 - rdlast +12
d 2
last ……………………( G.3 )
式中:
r——圆形烟道半径,单位为米(m);
p——一条直径上的等面积圆环测量点数;
n=取整(dp/2.5)≤12 且n≥3,若dp/2.5≥ 12 则n=12。
ej= r (1- 1- 2j- 1 )
p ( ) j ≤
p
2 ……………………( G.4 )
ej= r (1+ 2j- 9 )
p ( ) p
2
< j ≤ p ……………………( G.5 )
式中:
j ——表示等面积圆环测量法中距离检测孔第j 个测量点;
ej ——表示等面积圆环测量点j 到端口的距离,单位为米(m)。
一条直径上考虑近壁效应时,总的测量点数为N=p+2n+2。
此时,烟气轴向流速等面积圆环面积测量点处的权重系数wj =1p
。
26
T/CSMT⁃HJ003—2024
近壁效应处测量点的权重系数wj =
0.025×[ 2r- 0.025×( 2j- 1 )]
r 2 ,即第j 测量点所在面积与总
面积的比值。此时,1 ≤ j ≤ n,n 为一侧近壁效应布点个数。
特殊点drem 处的权重系数为wrem =
( 2r- dlast- dp )( dp- dlast )
r 2 。
如表G.2 所示为测量点(均以4 个等面积圆环计算)距离测量端口内壁面的距离列表由式(G.4)、
式(G.5)确定。
对于直径大于4.47 m 的烟道,等面积圆环面积最外侧圆环内弧到烟道壁处的距离应大于30 cm。
表G.2 直径大于1.12 m 时测量点数与测量点到测量端口的距离
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.5
0.065r
5
7.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃7.5
2r ⁃5
1.935r
2r ⁃2.5
2.5
0.065r
5
7.5
10
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃10
2r ⁃7.5
2r ⁃5
0.935r
2r ⁃2.5
2.5
5
0.065r
7.5
10
12.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃12.5
2r ⁃10
2r ⁃7.5
0.935r
2r ⁃5
2r ⁃2.5
2.5
5
0.065r
7.5
10
12.5
15
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃15
2r ⁃12.5
2r ⁃10
2r ⁃7.5
0.935r
2r ⁃5
2r ⁃2.5
2.5
5
7.5
0.065r
10
12.5
15
17.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃17.5
2r ⁃15
2r ⁃12.5
2r ⁃10
0.935r
2r ⁃7.5
2r ⁃5
2r ⁃2.5
2.5
5
7.5
0.065r
10
12.5
15
17.5
20
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃20
2r ⁃17.5
2r ⁃15
2r ⁃12.5
2r ⁃10
0.935r
2r ⁃7.5
2.5
5
7.5
10
0.065r
12.5
15
17.5
20
22.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃22.5
2r ⁃20
2r ⁃17.5
2r ⁃15
2r ⁃12.5
0.935r
2.5
5
7.5
10
0.065r
12.5
15
17.5
20
22.5
25
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃25
2r ⁃22.5
2r ⁃20
2r ⁃17.5
2r ⁃15
2.5
5
7.5
10
12.5
0.065r
15
17.5
20
22.5
25
27.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃27.5
2r ⁃25
2r ⁃22.5
2r ⁃20
2.5
5
7.5
10
12.5
0.065r
15
17.5
20
22.5
25
27.5
drem
0.209r
0.388r
0.646r
1.354r
1.612r
1.791r
2r ⁃drem
2r ⁃27.5
2r ⁃25
2r ⁃22.5
2r ⁃20
测
量
点
直径/m
测量点数
测量点数与测量点到测量端口的距离(一条直径)/cm
1.12~
1.49
16
>1.49~
1.86
18
>1.86~
2.24
20
>2.24~
2.61
22
>2.61~
2.99
24
>2.99~
3.35
26
>3.35~
3.73
28
>3.73~
4.10
30
>4.10~
4.47
32
>4.47
32
27
T/CSMT⁃HJ003—2024
25
26
27
28
29
30
31
32
2r⁃5
2r⁃2.5
2r⁃10
2r⁃7.5
2r⁃5
2r⁃2.5
2r⁃12.5
0.935r
2r⁃10
2r⁃7.5
2r⁃5
2r⁃2.5
2r⁃17.5
2r⁃15
0.935r
2r⁃12.5
2r⁃10
2r⁃7.5
2r⁃5
2r⁃2.5
2r⁃17.5
2r⁃15
0.935r
2r⁃12.5
2r⁃10
2r⁃7.5
2r⁃5
2r⁃2.5
表G.2 直半径大于1.12 m 时测量点数与测量点到测量端口的距离 (续)
测
量
点
直径/m
测量点数
测量点数与测量点到测量端口的距离(一条直径)/cm
1.12~
1.49
16
>1.49~
1.86
18
>1.86~
2.24
20
>2.24~
2.61
22
>2.61~
2.99
24
>2.99~
3.35
26
>3.35~
3.73
28
>3.73~
4.10
30
>4.10~
4.47
32
>4.47
32
当烟道直径大于0.3 m 且小于1 m 时,将烟道截面分成两个等面积圆环进行计算,附壁计算近壁
效应时,以距壁面2.5 cm 处为d1,若e1 值小于d1 时,则用d1 处的测量速度代替e1 处的速度值。测量点
数与测量点到测量端口的距离位置如表G.3 所示。
表G.3 直径大于0.3 m 且小于1.12 m 时测量点数与测量点到测量端口的距离
测量点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
测量点数与测量点到测量端口的距离/cm
直径/m
测量点数
0.3~0.37
8
2.5
5
drem
0.5r
1.5r
2r⁃drem
2r⁃5
2r⁃2.5
>0.37~0.51
10
2.5
0.134r
5
drem
0.5r
1.5r
2r⁃drem
2r⁃5
1.866r
2r⁃2.5
>0.51~0.74
12
2.5
0.134r
5
7.5
drem
0.5r
1.5r
2r⁃drem
2r⁃7.5
2r⁃5
1.866r
2r⁃2.5
>0.74~1.12
12
2.5
5
0.134r
7.5
drem
0.5r
1.5r
2r⁃drem
2r⁃7.5
1.866r
2r⁃5
2r⁃2.5
G.2 矩形或方形烟道
G.2.1 将烟道横截面分成适当数量的等面积小块,以各块中心为测点,如图G.3 所示,小块的数量按
表G.4 的规定选取,原则上测点数量不超过20 个。
烟道横截面面积小于0.1 m2,流速分布比较均匀、对称并符合5.2 要求的,可取横截面中心作为测
28
T/CSMT⁃HJ003—2024
点,计算方法见式(G.6)。
表G.4 矩形烟道的等面积分块和测点数
烟道截面积/m2
<0.1
0.1~0.5
>0.5~1.0
>1.0~4.0
>4.0~9.0
>9.0
等面积小块边长度/m
<0.32
<0.35
<0.5
<0.67
<0.75
≤1.0
测点总数p
1
1~4
4~6
6~9
9~16
≤20
图G.3 矩形测点分布图
将矩形边长A,B 分别分成m,n 份,且m×n≤20
Dij=(2i- 1 )
2m
A, 2j - 1
2n
B ……………………( G.6 )
其中,Dij 代表从任一角开始边长A 上第i 个点,边长B 上第j 个点到该角的A 向和B 向的距离。
此时烟气轴向流速的权重系数wj =1p
。
G.2.2 根据与壁面的位置关系将等面积区域分成内部等面积区域,外侧等面积区域以及拐角等面积
区域三部分,如图G.4 所示。
G.2.3 在内部等面积区域,在中心位置进行单点测量代替整个等面积区域的速度值。
G.2.4 外侧及拐角等面积区域测量点布置如图G.5 所示。
29
T/CSMT⁃HJ003—2024
图G.4 矩形烟道布点分区
图G.5 矩形烟道外侧及拐角壁面区域布点示意图
a) dremx 计算方法见式(G.7)。
dremx = dlast + ( dbx ) - dlast
2 …………………………( G.7 )
式中:
dbx ——检测孔壁面位置到拐角等面积区域另一边界的距离,计算公式见式(G.8),单位为厘
米(cm);
dlast ——依据G.1.2 中近壁处的布点方式进行布点,距离检测孔壁面的最远距离,若dbx ≤
30 cm 时,dlast < dbx;若dbx > 30 cm 时,dlast = 30 cm。
dbx =
Lx
px
…………………………( G.8 )
式中:
Lx ——x 方向矩形烟道的内部边长,单位为厘米(cm);
px ——x 方向矩形烟道等面积区域的个数。
b) dremy 计算公式见式(G.9)。
30
T/CSMT⁃HJ003—2024
dremy = dlast +
dby - dlast
2 …………………………( G.9 )
式中:
dby ——垂直检测孔壁面位置到等面积区域另一边界的距离计算公式见式(G.10),单位为厘米(cm);
dlast ——依据G.1.2 中近壁处的布点方式进行布点,距离检测孔壁面的最远距离,若dby ≤
30 cm 时,dlast < dbx;若dby > 30 cm 时,dlast = 30 cm。
dby =
Ly
py
…………………………( G.10 )
式中:
Ly——y 方向矩形烟道的内部边长,单位为厘米(cm);
py——y 方向矩形烟道等面积区域的个数。
c) dM1x/dM1y 计算公式见式(G.11)。
dM1x =
dbx
2 dM1y =
aby
2 …………………………( G.11 )
G.2.5 注意事项(当测量点之间的距离≤1.2 cm 时,需特别注意)包括以下内容。
a) 若测量点与等面积区域的中心点位置之间的距离≤1.2 cm 时,不要求也不推荐两个点都测。
如果只测一个点,测距离壁面较远的点处的值,以此位置的速度值代替两个点的值。
b) 若dlast 与dremx 或dremy 之间的距离≤1.2 cm,不推荐两个点都测,只需要测dlast 位置处的值,用
于代替dremx 或dremy 处的值即可。
c) 若dremx 与dremy 之间的距离≤1.2 cm,不推荐两个点都测,只需要测dremx 与dremy 任一位置处的
值,用于代替另一处的值即可。
G.2.6 壁面附近等面积区域平均速度计算如下。
a) 沿x 方向的外侧等面积区域速度vˉx 按式(G.12)计算。
vˉx =
é
ë
êê ê
ù
û
úú ú
Σd = 1
dlast - 1
( vd ) δ+
vlast
2
δ + vdremx ( dbx ) - dlast
dbx
…………………( G.12 )
式中:
vd ——距离检测孔壁面d 位置处的速度,单位为米每秒(m/s);
δ ——代表2.5 cm 的长度。
b) 沿y 方向的外侧等面积区域速度vˉy 按式(G.13)计算。
vˉy =
é
ë
êê
ê ê
ù
û
úú
ú ú
Σd = 1
dlast - 1
( vd ) δ+
vlast
2
δ + vdremy ( dby ) - dlast
dby
…………………………( G.13 )
c) 拐角等面积区域速度vˉc 按式(G.14)计算。
vˉc =
Σd = 1
dlast é
ë
êê
ê ê
ù
û
úú
ú ú
(vd- 1+ vd )
2 ( ) dbx + dby - 2d + 1 δ + vdrem c
评论