山東新澤儀器有限公司歸納總結(jié)固定污染源煙氣CEMS現(xiàn)場核查方法，環(huán)境保護(hù)部印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)“十二五”主要污染物總量減排監(jiān)測體系建設(shè)運行情況考核工作的通知》要求,，高度重視監(jiān)測體系建設(shè)運行情況考核工作,，全面加強(qiáng)國家重點監(jiān)控企業(yè)自動監(jiān)控系統(tǒng)的運行管理,。

山東新澤儀器有限公司經(jīng)過多年發(fā)展，根據(jù)我國污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)取得很大成績,，但仍有一些問題需要完善,。CEMS現(xiàn)場端常見問題、對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的影響,、規(guī)范要求和現(xiàn)場核查方法等進(jìn)行了歸納總結(jié),，撰寫此文。目前,，國內(nèi)實際安裝應(yīng)用的固定污染源煙氣CEMS系統(tǒng)中,，監(jiān)控氣態(tài)SO2  、NOX,、O2和顆粒物以及煙氣參數(shù)（溫度,、壓力、流量,、濕度）的儀器均以原位直接測量法為主,，監(jiān)控氣態(tài)污染物的儀器以*抽取法為主。本文對上述常用儀器進(jìn)行重點介紹,，對應(yīng)用較少的氣態(tài)污染物稀釋抽取法和直接測量法儀器的一些常見問題也進(jìn)行了簡要分析。

一,、采樣和預(yù)處理單元

1.1 采樣點位

u  常見問題：

流速和顆粒物采樣點位于煙道彎頭,、閥門、變徑管處,、彎道或前后直管段不足,。

影響：

這些位置流場不穩(wěn)定，流速和顆粒物濃度無規(guī)律劇烈波動,。

規(guī)范要求：

1.應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段和煙道負(fù)壓區(qū)域,。

2.距彎頭、閥門,、變徑管下游方向不小于4倍煙道直徑,，距上述部件上游方向不小于兩倍煙道直徑處（HJ/T75—2007）。

核查方法：

現(xiàn)場觀察,。備注：采樣點位對氣態(tài)污染物的影響較小,，但也應(yīng)盡量滿足HJ/T 75—2007規(guī)范中“距彎頭、閥門,、變徑管下游方向不小于兩倍煙道直徑,，以及距上述部件上游方向不小于0.5 倍煙道直徑處”的要求。

u  常見問題：

采樣點設(shè)置在凈煙道,，但旁路煙道未安裝煙氣流量和煙溫監(jiān)測裝置,。

影響：

旁路開啟情況無法有效監(jiān)控,。

規(guī)范要求：

1.固定污染源煙氣凈化設(shè)備設(shè)置有旁路煙道時，應(yīng)在旁路煙道內(nèi)安裝煙氣流量連續(xù)計量裝置（HJ/T75—2007）,。

2.應(yīng)在旁路煙道加裝煙氣溫度和流量采樣裝置（環(huán)辦〔2009〕8號）,。

核查方法：

1.現(xiàn)場觀察旁路煙道是否安裝了流量和煙溫測量裝置。

2.開啟旁路,，觀察DCS和CEMS上流量和煙溫變化情況,，凈煙道流量應(yīng)下降，旁路流量應(yīng)上升,，旁路煙溫應(yīng)接近原煙氣溫度,。

備注：目前，許多燃煤電廠不設(shè)旁路或已取消旁路,，不存在此問題,。但燒結(jié)機(jī)脫硫等仍設(shè)有旁路，需予以關(guān)注,。

u  常見問題：

參比方法采樣孔設(shè)置在CEMS采樣孔上游,，或距離CEMS采樣孔較遠(yuǎn)。

影響：

測定結(jié)果可比性差,。

規(guī)范要求：

在煙氣CEMS 監(jiān)測斷面下游應(yīng)預(yù)留參比方法采樣孔,，采樣孔數(shù)目及采樣平臺等按《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》要求確定，以供參比方法測試使用,。在互不影響測量的前提下,，應(yīng)盡可能靠近（HJ/T 75—2007）。

核查方法：現(xiàn)場觀察,。

備注：參比方法采樣孔與CEMS采樣孔距離一般控制在1米以內(nèi),。

u  常見問題：

顆粒物采樣孔設(shè)在氣態(tài)污染物采樣孔的上游。

影響：

顆粒物監(jiān)測時需連續(xù)吹掃,，吹掃空氣會使氣態(tài)污染物被稀釋,，監(jiān)測結(jié)果偏低。

核查方法：

現(xiàn)場觀察,。

備注：采樣孔的正確布置順序為：沿?zé)煔饬鲃臃较?，依次布置氣態(tài)污染物、溫度壓力流速,、顆粒物采樣孔,。相互距離不小于0.5米。

1.2 采樣管路

u  常見問題：

1.采樣管線未全程伴熱,。

2.采樣探頭加熱溫度或采樣管線伴熱溫度不足,。

影響：

導(dǎo)致采樣管內(nèi)煙氣溫度低于露點，水汽結(jié)露,，二氧化硫溶于水中,，加大測量誤差,，使測定結(jié)果偏低

核查方法：

1.觀察采樣管線，是否全程伴熱,。

2.用手觸碰采樣管線,，感覺是否有溫度異常偏低的部分。

3.檢查采樣管兩端,，恒功率伴熱管是否預(yù)留1米伴熱帶,。

4.檢查探頭加熱溫度（溫度顯示儀表在采樣探頭旁或分析儀機(jī)柜內(nèi)），一般加熱溫度不低于160℃,。

5.檢查伴熱管伴熱溫度（溫度顯示儀表在分析儀機(jī)柜內(nèi)）,，一般伴熱溫度不低于120℃。

備注：1.只有*抽取法（包括熱濕法和冷干法）儀器使用伴熱管,。稀釋抽取法不需要伴熱,，但探頭需要加熱。2.采樣探頭加熱溫度和伴熱管伴熱溫度需根據(jù)煙氣露點溫度確定,，必須保證能夠?qū)煔饧訜岬铰饵c溫度以上,。對垃圾焚燒尾氣等露點溫度較高的煙氣，采樣探頭加熱溫度和伴熱管溫度宜設(shè)置更高的溫度,，一般不低于180℃,。3.根據(jù)對某型伴熱管實際試驗，裸露管段長在30厘米時,，煙氣溫度降低可達(dá)70℃左右,；裸露管段長在60厘米時，可達(dá)90℃左右,。也就是說，裸露管段長度超過60厘米時,，煙氣溫度已經(jīng)降低至接近室溫,。在此過程中，將產(chǎn)生大量冷凝水,，吸收煙氣中的二氧化硫,，使測定結(jié)果偏低。在二氧化硫濃度較低時,，對測定結(jié)果的影響更大（如普通濕法脫硫煙氣濃度低于50ppm時,，二氧化硫損失率可達(dá)10%甚至更高）。因此,，在安裝過程中,，應(yīng)盡量縮短采樣管裸露管段的長度。

u  常見問題：

采樣管形成U型管段,。

影響：

冷凝水易蓄積在U型管段,，加大測量誤差,，使氣態(tài)污染物測定結(jié)果偏低。

核查方法：

現(xiàn)場觀察,。

1.3 預(yù)處理

u  常見問題：

顆粒物測量儀鏡片,、氣態(tài)污染物采樣探頭、皮托管探頭未正常反吹,。

影響：

不正常反吹將導(dǎo)致顆粒物測試儀鏡片污染,，使?jié)舛绕螅粴鈶B(tài)污染物采樣探頭和皮托管探頭堵塞,，數(shù)據(jù)異常,，嚴(yán)重時設(shè)備無法運行。

核查方法：

1.觀察平臺上顆粒物測量儀反吹風(fēng)機(jī)葉片是否轉(zhuǎn)動,，聽風(fēng)機(jī)是否有運轉(zhuǎn)的聲音,，用手感覺風(fēng)機(jī)是否振動，判斷風(fēng)機(jī)是否正常運行,。

2.觀察平臺上氣態(tài)污染物探頭和皮托管探頭反吹管是否正常連接,，平臺上反吹氣閥門是否打開。

3.觀察監(jiān)測站房內(nèi)或平臺上反吹氣源壓力表,，壓力一般在0.4~0.7MPa,。

備注：

1.需反吹的部件包括3個：顆粒物測量儀鏡片、氣態(tài)污染物采樣探頭,、皮托管探頭,。

2.顆粒物測量儀鏡片采用連續(xù)反吹。

3.氣態(tài)污染物采樣探頭,、皮托管探頭為脈沖式反吹,，反吹周期一般為4~8小時，每次反吹時間為2~5分鐘,。

4.氣態(tài)污染物探頭反吹時,，二氧化硫和氮氧化物濃度降低，氧含量增高,。

5.皮托管全壓反吹時,，壓力顯示為滿量程。靜壓反吹時,，壓力顯示為零,。

6.目前一般均對反吹時數(shù)據(jù)進(jìn)行了屏蔽。如屏蔽,，在CEMS和DCS歷史數(shù)據(jù)中查詢分鐘數(shù)據(jù)時,，可觀察到反吹期間濃度、流速保持一固定值（如前5分鐘均值）。如未屏蔽,，可觀察到有二氧化硫和氮氧化物濃度,、流速（靜壓反吹）周期性波谷，氧含量,、流速（全壓反吹）周期性波峰,。

7.反吹氣源一般由監(jiān)測站房內(nèi)的空壓機(jī)提供，壓縮空氣經(jīng)管路輸送至平臺后分3路,，分別供給顆粒物測量儀鏡片,、氣態(tài)污染物采樣探頭、皮托管探頭進(jìn)行反吹,。

部分企業(yè)有自備氣源,，不需配備空壓機(jī)。部分顆粒物測量儀鏡片吹掃由平臺上風(fēng)機(jī)直接反吹,。反吹氣源壓力在0.4~0.7MPa,。

u  常見問題：

氣態(tài)污染物采樣探頭內(nèi)濾芯、預(yù)處理機(jī)柜內(nèi)濾芯長期未更換,，導(dǎo)致濾芯失效,。

影響：

濾芯堵塞，導(dǎo)致采樣流量降低,，嚴(yán)重時設(shè)備無法運行,。

規(guī)范要求：

一般不超過3個月更換一次采樣探頭濾芯（HJ/T 76—2007）。

核查方法：

1.查看氣態(tài)污染物采樣探頭濾芯表面是否粉塵過大,。

2.查看機(jī)柜濾芯是否變形,、變色，表面有無大量粉塵,。

備注：被測氣體進(jìn)入分析儀表前,，需過濾去除粉塵和水蒸氣，依次為：氣態(tài)污染物采樣探頭內(nèi)的陶瓷或不銹鋼過濾器,，預(yù)處理機(jī)柜內(nèi)1~2處過濾器,。正常情況下，分析儀采樣流量一般在1~2L/分鐘,。

u  常見問題：

1.冷凝器冷凝溫度過高或過低。

2.冷凝溫度不穩(wěn)定,。

影響：

1.冷凝溫度過高,，導(dǎo)致煙氣中的水分不能充分析出，分析儀表損壞,。

2.冷凝溫度過低,，尤其在低于0℃時，可能會導(dǎo)致冷凝管排水口結(jié)冰，無法正常排水,。

核查方法：

1.查看冷凝器上的顯示溫度,，一般冷凝溫度應(yīng)在3~5℃。

2.觀察抽氣泵,，如果除濕不好,，抽氣泵易腐蝕。

備注：*抽取法測量氣態(tài)污染物一般包括冷干法和熱濕法兩類,，國內(nèi)應(yīng)用的主要是冷干法儀器,。只有冷干法儀器才需要使用冷凝器，目的是使煙氣中的水分迅速結(jié)露冷凝析出,。熱濕法儀器和稀釋法儀器不需要冷凝器,。

u  常見問題：

1.冷凝器排水蠕動泵泵管老化。

2.蠕動泵損壞,。

3,、蠕動泵泄漏。

影響：

冷凝水無法正常排出,，嚴(yán)重時導(dǎo)致冷凝器不能正常工作,。

規(guī)范要求：

每3個月至少檢查一次氣態(tài)污染物CEMS的過濾器、采樣探頭和管路的結(jié)灰和冷凝水情況,、氣體冷卻部件,、轉(zhuǎn)換器、泵膜老化狀態(tài)（HJ/T 75—2007）,。

核查方法：

1.查看蠕動泵電機(jī)是否按標(biāo)識方向轉(zhuǎn)動,，觀察蠕動泵管是否有水柱順利排出。

2.查閱運維記錄,，檢查是否定期更換蠕動泵管（一般3個月至少更換一次）,。

3.將蠕動泵管拆卸下來，觀察其是否有裂紋,、能否恢復(fù)原狀,。如拆卸后不能恢復(fù)原狀、泵管表面有裂紋,，則需要更換,。

二、分析單元

目前,，國家標(biāo)準(zhǔn)中僅規(guī)定了調(diào)試檢測期間判定CEMS是否合格的技術(shù)指標(biāo),，定期校準(zhǔn)、定期校驗以及不定期比對監(jiān)測期間判定數(shù)據(jù)是否失控的技術(shù)指標(biāo),，但未明確日常檢查中判定CEMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確的方法和技術(shù)指標(biāo),。在日常檢查中，受時間、設(shè)備等限制,，一般不采用參比方法對氣態(tài)污染物進(jìn)行比對監(jiān)測,，而是參考HJ/T 76—2007第5.8.2條“氣態(tài)污染物CEMS（含O2或CO2）主要技術(shù)指標(biāo)”作為判定標(biāo)準(zhǔn)，即：相對誤差不超過±5%,，響應(yīng)時間不大于200秒,，零點漂移和量程漂移不超過滿量程的±2.5%。對顆粒物和流速準(zhǔn)確性的判定,，必須采用參比方法,，在日常檢查時一般不具備比對監(jiān)測的條件。因此,，檢查重點應(yīng)放在設(shè)備實際狀況,。對顆粒物，重點檢查光路是否準(zhǔn)直,、光學(xué)鏡面是否清潔,、安裝位置是否劇烈振動；對流速/流量,，重點檢查安裝位置是否合理,、探頭是否堵塞。

在用參比方法測定二氧化硫時,，要注意一氧化碳對測定儀器的干擾,。試驗表明，一氧化碳對電化學(xué)原理測定二氧化硫的儀器有較大程度的正干擾,，對CEMS系統(tǒng)基本無影響,。用國內(nèi)某型電化學(xué)法儀器和國外某型光學(xué)法儀器進(jìn)行比對，煙氣中4000ppm一氧化碳會對電化學(xué)二氧化硫產(chǎn)生606mg/m3正干擾,，8000ppm一氧化碳會對電化學(xué)二氧化硫產(chǎn)生1170mg/m3正干擾,。鋼鐵廠、焦化廠煙氣中一氧化碳濃度在5000ppm以上,，垃圾焚燒廢氣一氧化碳含量在3000ppm左右,，在二氧化硫比對監(jiān)測時，應(yīng)注意一氧化碳的干擾,。

u  常見問題：

儀器未及時進(jìn)行校準(zhǔn)或校驗,。

影響：

測量誤差增大，降低儀器準(zhǔn)確度,，嚴(yán)重時儀器精度無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。

規(guī)范要求：

對現(xiàn)有儀器，一般應(yīng)該滿足：1.零點校準(zhǔn)：氣態(tài)污染物（二氧化硫,、氮氧化物和氧）24 小時一次；顆粒物和流速每3 個月一次。2.跨度校準(zhǔn)：氣態(tài)污染物（二氧化硫,、氮氧化物和氧）15 天一次,；顆粒物和流速每3 個月一次。3.全系統(tǒng)校準(zhǔn)：抽取式氣態(tài)污染物CEMS 每3個月至少進(jìn)行一次全系統(tǒng)校準(zhǔn),，要求零氣和標(biāo)準(zhǔn)氣體與樣品氣體通過的路徑（如采樣探頭,、過濾器、洗滌器,、調(diào)節(jié)器）一致,，進(jìn)行零點和跨度、線性誤差和響應(yīng)時間的檢測,。4.定期校驗：每6個月一次（HJ/T 75—2007）,。

核查方法：

1.對氣態(tài)污染物，現(xiàn)場測定零點漂移和跨度漂移,，應(yīng)不超過±2.5%F.S.,。

2.如零點漂移和跨度漂移符合要求，則用接近被測氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行全系統(tǒng)檢驗,，誤差不超過±5%,。

3.查看CEMS或DCS中校準(zhǔn)和校驗期間的歷史數(shù)據(jù)，如未屏蔽,，則應(yīng)能夠找到相應(yīng)的濃度值,。如已屏蔽，則應(yīng)保持一固定值,。

備注：跨度漂移即為量程漂移,。

u  常見問題：

量程設(shè)置過高或過低。

影響：

1.量程設(shè)置過高,，測量的煙氣實際濃度遠(yuǎn)低于測量量程時（如低于20%）,，可能導(dǎo)致測量誤差過大，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。

2.量程設(shè)置過低,，煙氣實際濃度超過量程上*，測量數(shù)據(jù)無效,，排放情況無法得到有效監(jiān)控,。

核查方法：

1.查閱儀表歷史數(shù)據(jù)，觀察污染物實際排放濃度范圍,。

2.通常,，實際排放濃度應(yīng)該在量程的20～80%范圍內(nèi)。

3.如實際排放濃度低于量程的20%,，通入與實際排放濃度接近的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測定,，相對誤差應(yīng)不超過±5%,。

4.觀察歷史數(shù)據(jù)中是否經(jīng)常發(fā)生超出儀器量程范圍的數(shù)據(jù)。

u  常見問題：

采用修改測量儀器標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率和截距,、不正確設(shè)置校準(zhǔn)系數(shù),、設(shè)定數(shù)據(jù)上下限等方式，對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行修飾,。

影響：

人為作假,，數(shù)據(jù)不真實。

核查方法：

分別用低,、中,、高濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行全系統(tǒng)檢驗，誤差不超過±5%,。

u  常見問題：

標(biāo)氣實際濃度與儀器設(shè)定的標(biāo)氣濃度不一致,。

影響：

1.如果標(biāo)氣實際濃度低于儀器設(shè)定濃度，將使實際測定濃度接近等比例增高,。

2.如果標(biāo)氣實際濃度高于儀器設(shè)定濃度,，將使實際測定濃度接近等比例降低。如儀器設(shè)定的標(biāo)氣濃度為1000ppm,，但標(biāo)氣的實際濃度為2000ppm,，實際濃度為500ppm，則測定結(jié)果將顯示為250ppm,。

核查方法：

1.使用自備標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測定,，相對誤差應(yīng)不超過±5%。

2.使用快速測定儀或?qū)F(xiàn)場標(biāo)氣帶回實驗室測定,，其濃度應(yīng)與儀器設(shè)定的標(biāo)氣濃度一致,。