一篇講透——
煙氣流速與煙氣密度
煙塵綜合測試儀關(guān)鍵參數(shù)
煙氣流速Vs是煙塵采樣和煙氣排放量計算的重要參數(shù)，其數(shù)值大小會影響等速采樣流量、工況/標況體積、煙氣/標干流量、煙氣排放量等結(jié)果。因此，煙氣流速的測定是至關(guān)重要的一環(huán)。
01 S型皮托管和修正系數(shù)
現(xiàn)場煙氣流速測量一般采用的是S型皮托管，它是有兩根相同的金屬管并聯(lián)組成，測量端有方向相反的兩個開口。根據(jù)各廠家制作尺寸差別，需設(shè)置皮托管系數(shù)Kp對其修正，見圖1所示。
圖1 皮托管結(jié)構(gòu)圖
修正系數(shù)的確定方法為標準風洞測試，在實際應(yīng)用中可參照廠家提供的標定值，通常為0.84，在出廠前，廠家會將皮托管與標準流速儀同步測量，通過公式反推皮托管系數(shù)。
02 動靜壓和流速測量
流速測定時，面向氣流開口測得的壓力為全壓，背向氣流的開口測得的是靜壓，兩者的差值就是動壓，動壓越大，流速越快。因此，皮托管▲P+一端全壓傳感器，▲P-一端動壓傳感器。見圖2所示。
圖2 皮托管動靜壓傳感器原理圖
通過測量煙氣動壓，可以計算出煙氣流速：
式中，
Vs——煙氣流速，m/s；
Kp——皮托管系數(shù)，一般為0.84。
Pd——煙氣動壓，Pa；(皮托管實際測量得出)
ρs——工況下濕煙氣密度，kg/m³（與含濕量、煙氣組分含量有關(guān)）
03 煙氣密度：
為什么標準狀態(tài)下默認1.34kg/m³
很多監(jiān)測人員會疑惑：“煙氣密度怎么不是固定值？1.34這個數(shù)是瞎編的嗎？” 。其實這個數(shù)值來自國標（GB5468-91《鍋爐煙塵測試方法》），是基于實際鍋爐煙氣組分推導的科學值。
但是，在實際煙道內(nèi)，煙氣含量往往因工藝不同而有明顯差異，尤其是隨著超低排放改造，往往煙道內(nèi)含濕量較高。因此，其濕煙氣密度不是一個固定值，理論上說，需要每次進行測量煙氣組分和含濕量，然后計算輸入準確的煙氣密度。
最后，我們來詳細推導一下ρs
標準狀態(tài)下濕煙氣密度：
Ms——排氣氣體的分子量，煙道內(nèi)排氣為燃燒后混合濕氣，需要根據(jù)下方公式計算對應(yīng)的排氣氣體分子量。
例如：某典型燃煤鍋爐煙氣中，氧氣含量為6%，氮氣含量為80%，CO2含量14%，含濕量為8%時，計算：
由理想氣體狀態(tài)方程 PV=nRT，
工況狀態(tài)下濕煙氣密度：
其中，Ba——大氣壓；
Ps——靜壓
ts——排氣溫度(煙溫)
總結(jié)：
因此煙氣流速的測定與動壓、靜壓、大氣壓、煙溫、含濕量、煙氣組分含量均有關(guān)系。
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