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煙塵采樣參數(shù)解讀之煙氣流速與煙氣密度,1.34是咋來的?

來源:青島眾瑞智能儀器股份有限公司    2025年12月10日 13:35  

一篇講透——

煙氣流速與煙氣密度

煙塵綜合測試儀關鍵參數(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、煙氣排放量等結果。因此,煙氣流速的測定是至關重要的一環(huán)。


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煙塵采樣參數(shù)解讀之煙氣流速與煙氣密度,1.34是咋來的?
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,需設置皮托管系數(shù)Kp對其修正,見圖1所示。

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圖1 皮托管結構圖



修正系數(shù)的確定方法為標準風洞測試,在實際應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)。

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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。

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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:

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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)




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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。


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最后,我們來詳細推導一下ρs

標準狀態(tài)下濕煙氣密度:

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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)下方公式計算對應的排氣氣體分子量。

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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:

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由理想氣體狀態(tài)方程 PV=nRT, 

工況狀態(tài)下濕煙氣密度:

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其中,Ba——大氣壓;

Ps——靜壓

ts——排氣溫度(煙溫)



總結:

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系。



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