一.基本状态参数的测量

烟道排气的体积、温度和压力是烟气的基本状态参数，也是汁算烟气流速、颗粒物及有害物质浓度的依据。

1.温度的测量对于直径小、温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计。测量时，应将温度计球部放在靠近烟道中心的位置，读数时不要将温度计抽出烟道。

对干直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计测量。测温原理是将两根不同的金属导线连成闭合回路，当两接点处于不同温度环境时，便产生热电势，两接点温差越大，热电势越大。如果热电偶一个接点(称为自由端)温度保持恒定，则热电偶的热电势大小便完全取决于另一个接点(称为工作端)的温度，用测温毫伏计测出热电偶的热电势，可得知工作端所处的环境温度。测温原理见图3-43。根据测温高低，选用不同材料的热电偶。测量800℃以下的烟气用镍铬-康铜热电偶，测量1300℃以下烟气用镍铬-镍铝热电偶，测量1600℃以下的烟气用铂-铂铑热电偶。

图3-43热电偶测温原理

1.工作端；2.热电偶；3.自由端；4.测温毫伏计

2.压力的测量

烟气的压力分为静压(P_s)、动压(P_v)和全压(P_t)。静压是单位体积气体具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力。动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力。全压是单位体积气体在管道中流动所具有的总能量。在管道中任意一点上，三者的关系为：P_t =P_s+P_v，所以只要测出三项中任意两项，即可求出第三项。测量烟气压力常用测压管和压力计。

(1)测压管：常用的测压管有标准皮托管和S形皮托管。

标准皮托管的结构见图3 -44。它是一根弯成90^o的双层同心圆管，前端呈半圆形，前方有一测孔与内管相通，用来测量全压；在靠近前端的外管壁上开有一圈测孔，通至后端的侧出口，用来测量静压。标准皮托管具有较高的测量精度，但测孔很小，当烟气中颗粒物浓度较大时，易被堵塞，适用于测量含尘量小的烟气。

S形皮托管由两根相同的金属管并联组成(见图3 -45)，其测量端有两个大小相等、方向相反的开口，测量烟气压力时，一个开口面向气流，接受气流的全压，另一个开口背向气流，接受气流的静压。由于气体绕流的影响，测得的静压比实际值小，因此，在使用前必须用标准皮托管进行校正。因开口较大，适用于测量颗粒物含量较高的烟气。

图3-44标准皮托管的结构

1.全压测孔；2.静压测孔；3静压管接口；4.全压管；5.全压管接口

图3-45S形皮托管

(2)压力计：常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。

U形压力计是一个内装工作液体的U形玻璃管。常用的工作液体有水、乙醇、汞，视被测压力范围选用。U形压力计用于测量烟气的全压和静压。

斜管式微压计(图3-46)由一截面积较大的容器和一截面积很小的玻璃管组成，内装工作液体，玻璃管上有刻度，以指示压力读数。测压时，将微压计容器开口与测压系统压力较高的一端连接，斜管(玻璃管)与压力较低的一端连接，则作用在两液面上的压差使液柱沿斜管上升，指示出所测压力。斜管上的压力刻度是由斜管内液柱长度、斜管截面积、斜管与水平面夹角及容器截面积、工作液体密度等参数计算得到的。这种微压计用于测量烟气动压。

图3-46斜管式微压计

1.容器；2.玻璃管

(3)测量方法：先检查压力计液柱内有无气泡，微压计和皮托管是否漏气，然后按照图3 -47(a)和图3 -47(b)所示的连接方法分别测量烟气的动压和静压。其中，使用S形皮托管测量静压时，只用一路测压管，将其开口插入采样点，使开口平面平行于气流方向，出口端与U形压力计一端连接。

图3-47动压和静压的测量方法

1.标准皮托管；2.斜管式微压计；3.S形皮托管；4. U形压力计；5.烟道

3.流速和流量的计算

在测出烟气的温度、压力等参数后，按下式计算各采样点的烟气流速(V_s)：

式中：V_s—烟气流速，m/s;

K_p—皮托管校正系数；

P_v—烟气动压，Pa;

P—烟气密度，kg/m³。

标准状况下的烟气密度(P_n)和测量状况下的烟气密度(P_s)分别按下式计算：

将P_s代入烟气流速(V_s)计算式得下式：

式中：M_s—烟气分子的摩尔质量，kg/kmol;

t_s—烟气温度，℃；

P_a—大气压，Pa;

P_s—烟气静压，Pa。

当干烟气组分与空气近似，烟气露点温度为35～55℃，烟气绝对压力为97～103 kP。时，V_s可按下式简化计算：

烟道断面上各采样点烟气平均流速按下式计算：

式中：—烟气平均流速，m/s;

V₁、V₂、…、V_n—断面上各采样点的烟气流速，m/s;

n—采样点数；

各采样点动压平方根的平均值。

烟气流量按下式计算：

q_v,s＝3600vs·A            (3-41)

式中：q_v.s—烟气流量，m³/h;

A—测量断面面积，m²。

标准状况下干烟气流量按下式计算：

式中：q_v,nd—标准状况下干烟气流量，m³/h;

P_s—烟气静压，Pa;

P_a—大气压，Pa;

X_w—烟气的含湿量(体积分数)。