煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)常見問題檢查及解決方法

方軍毅，鐘 琰

（重慶市涪陵環(huán)境監(jiān)測中心，重慶 408000）

煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)常見問題檢查及解決方法

方軍毅，鐘 琰

（重慶市涪陵環(huán)境監(jiān)測中心，重慶 408000）

在固定污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)正常運行時，其所提供的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境保護部門進行排污申報核定、排污許可證發(fā)放、總量控制、環(huán)境統(tǒng)計、排污費征收和現(xiàn)場環(huán)境執(zhí)法等環(huán)境監(jiān)督管理的重要依據(jù)。由大量固定污染源現(xiàn)場檢查和比對測量發(fā)現(xiàn)，煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)存在不少問題。鑒于此，簡要闡述了煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中存在的問題及其檢查和解決方法，以期為日后工作的順利進行提供便利。

固定污染源；煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)；監(jiān)測數(shù)據(jù)；環(huán)境保護部門

固定污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)又稱煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS），是在一些特定地點設(shè)置監(jiān)測子站（又稱現(xiàn)場機），配置監(jiān)測儀器，實現(xiàn)對重點污染企業(yè)排污口廢氣的實時監(jiān)測，做到全天候自動監(jiān)測和初步處理各項所需的污染指標，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)即時傳送信息監(jiān)控平臺（又稱上位機）進行數(shù)據(jù)匯總和處理，達到遠程監(jiān)視污染源排污目的的自動監(jiān)測系統(tǒng)。

1 污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)

污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)可以實時、連續(xù)監(jiān)測煙氣排放流量、流速、煙氣中的顆粒物濃度、二氧化硫、氮氧化物等氣態(tài)污染物濃度和輔助參數(shù)（煙溫、流速、壓力、濕度、含氧量等）。污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)由顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)，氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)，煙氣排放參數(shù)測量子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理子系統(tǒng)等組成。顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測煙氣中的煙塵濁度，并通過試驗標定轉(zhuǎn)換為煙氣濃度參數(shù)，監(jiān)測方法有激光透射法、激光反射法和電荷感應(yīng)法；氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測SO2、NOx、CO等污染物濃度，監(jiān)測方法有直接抽取法、稀釋法、電化學(xué)法，分析原理有紅外吸收法、紫外吸收法等；煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)主要測試煙氣溫度、流速、壓力、濕度和氧量等，通過流速得出煙氣流量，同時，根據(jù)煙氣溫度、壓力、濕度得出標準干煙氣量，利用氧量將濃度換算為規(guī)定過剩空氣系數(shù)下的濃度。數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理子系統(tǒng)采集信號、處理數(shù)據(jù)，生成報表，并實時傳輸上述數(shù)據(jù)。

2 常見問題及其解決方法

現(xiàn)場檢查、比對、測量大量固定污染源發(fā)現(xiàn)，污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)主要存在以下問題。

2.1 排放口采樣點安裝位置不符合要求

排放口采樣點安裝位置不符合要求，比如直管比較短，安裝在彎頭、閥門、變徑管附近，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有代表性，特別是流量等輔助參數(shù)的監(jiān)測結(jié)果。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：現(xiàn)場觀察或者測量污染源排放煙道是否有符合要求的測量位置，將測量位置移至符合要求處（對于顆粒物CEMS，應(yīng)將測量位置設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍煙道直徑，并且距以上部件上游方向不小于2倍煙道直徑的位置；對于氣態(tài)CEMS，應(yīng)將測量位置設(shè)置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于2倍煙道直徑，并且距以上部件上游方向不小于0.5倍煙道直徑的位置。對于矩形煙道，其當(dāng)量直徑D＝2AB/（A+B），式中A和B為邊長）。對不符合規(guī)范要求的煙道，盡量選擇安裝在氣流穩(wěn)定的斷面，并根據(jù)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)基本信息，比如流速量程、速度場系數(shù)、風(fēng)機風(fēng)量等，計算理論風(fēng)量，然后通過模擬試驗校準實測風(fēng)量。

2.2 部分管線傾斜度不符合要求

采用直接抽取法時，采樣管線部分傾斜度不符合要求（不得小于5°）或有彎管（比如U形段或者L形段），導(dǎo)致管內(nèi)有液態(tài)冷凝水，造成氣態(tài)污染物測量結(jié)果偏低。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：現(xiàn)場觀察采樣管線，重新安裝采樣管線傾斜度不符合要求的部分，使其傾斜度大于5°，有彎管部分安裝成直管。

2.3 管線破損

管線有破損，有稀釋空氣進入，或者人為接入稀釋氣體，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)偏低。針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：觀察含氧量、二氧化硫、氮氧化物等歷史數(shù)據(jù)是否有異樣，如果有異樣，就逐段排查采樣管道，更換有破損的采樣管道，或者封閉人為稀釋口。

2.4 采樣管線未全程伴熱

采用直接抽取法時，采樣管線未全程伴熱，采樣管出口處溫度過低或者部分管道溫差比較大，煙氣結(jié)露，管道內(nèi)冷凝水比較多，導(dǎo)致氣態(tài)污染物測量結(jié)果偏低，并且容易腐蝕設(shè)備。針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：檢查采樣管出口處有無結(jié)露現(xiàn)象，采樣管線有無裸露、有無明顯的溫差。如果有上述情況，應(yīng)逐段排查采樣管線，將未伴熱管線伴熱，更換有破損的管線。

2.5 監(jiān)控站房與排放口采樣點距離過長

采用直接抽取法時，監(jiān)控站房與排放口的采樣點距離過長，使得采樣管出口處溫度過低，煙氣結(jié)露成水滴，形成冷凝水，造成氣態(tài)污染物測量結(jié)果偏低，并且容易腐蝕設(shè)備。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：現(xiàn)場觀察或者測量監(jiān)控站房與排放口采樣點的距離（應(yīng)小于50 m）是否符合要求。如果監(jiān)控站房與排放口采樣點距離超過規(guī)定距離，應(yīng)加強采樣管道的加熱，確保煙氣進入冷凝器以前不結(jié)露。

2.6 采樣探頭或采樣管線伴熱溫度低于要求

采用直接抽取法時，采樣探頭或采樣管線伴熱溫度低于儀器設(shè)備要求，一方面，使得部分管道溫差比較大，煙氣結(jié)露，管道內(nèi)冷凝水比較多，導(dǎo)致氣態(tài)污染物測量結(jié)果偏低，腐蝕設(shè)備，甚至報警停運或冷凝水進入設(shè)備導(dǎo)致儀器停運；另一方面，會使得顆粒物聚集，堵塞探頭和管道。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：觀察采樣頭加熱溫度(一般不低于160℃，對于垃圾焚燒尾氣等露點溫度比較高的煙氣，不低于180℃）和管道伴熱溫度（一般不低于120℃）是否符合要求；檢查采樣管出口處有無結(jié)露現(xiàn)象，采樣管線溫度是否異常。如果有上述情況，應(yīng)更換采樣探頭或采樣管道加熱裝置。

2.7 冷凝器冷凝溫度過高或過低

冷凝溫度過高，導(dǎo)致煙氣中的水分不能全部析出，損壞分析設(shè)備，數(shù)據(jù)成無規(guī)律變化；冷凝溫度過低，尤其是溫度低于0℃時，可能導(dǎo)致冷凝管排水口結(jié)冰，無法正常排水，損壞分析設(shè)備。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：檢查冷凝器是否正常，觀察冷凝器顯示的溫度（一般冷凝溫度應(yīng)在3～5℃）。如果冷凝器損壞，就更換冷凝器，如果冷凝器正常，就按照相關(guān)要求合理設(shè)置冷凝溫度。

2.8 量程設(shè)置不當(dāng)

如果量程設(shè)置過低，當(dāng)實際監(jiān)測濃度高于量程時，測量數(shù)據(jù)無效；如果量程設(shè)置過高，分析誤差將變大，特別是排放濃度比較低時，無法保證儀器測量的準確度滿足要求。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：查閱歷史數(shù)據(jù)，對照設(shè)置的量程，看是否經(jīng)常超出量程；用接近煙氣實際排放濃度和設(shè)置量程的標準氣體分別驗證，看測量誤差是否符合要求。如果經(jīng)常有超出設(shè)置量程的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，或者測量誤差不符合要求，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求重新設(shè)置測量量程（一般設(shè)置為排放源最大允許排放濃度的1～2倍）。

2.9 基本參數(shù)設(shè)置錯誤

在實際工作過程中，基本參數(shù)設(shè)置錯誤主要有以下幾種情況：將大氣壓設(shè)置成標準大氣壓，而不是污染源煙氣自動監(jiān)測系統(tǒng)所在地的實際大氣壓；將煙道截面積設(shè)置成煙囪直徑；將氣態(tài)污染物監(jiān)測因子體積濃度與質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)設(shè)置錯誤等。

針對這種情況，具體的檢查辦法和解決方法是：逐項核查基本參數(shù)，及時更正錯誤或者不準確的參數(shù)。

3 結(jié)束語

在污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備正常運行時，其所提供的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境保護部門進行排污申報核定、排污許可證發(fā)放、總量控制、環(huán)境統(tǒng)計、排污費征收和現(xiàn)場環(huán)境執(zhí)法等環(huán)境監(jiān)督管理的重要依據(jù)。因此，其監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性、代表性對環(huán)境保護監(jiān)督管理和決策具有極其重要的意義。但是，其常見問題的解決又是決定監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性和代表性的根本保障。所以，做好污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和日常維護工作具有非常重要的現(xiàn)實意義。

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〔編輯：白潔〕

TH83；X851

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.062

2095-6835（2017）13-0062-02