提高CEMS比對(duì)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性措施的應(yīng)用探討

向一銘

摘 要：本文提出了提高比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的五項(xiàng)措施，包括去除煙氣中水分的影響、提高測(cè)量?jī)x器的精密度、增加比對(duì)監(jiān)測(cè)斷面、督促企業(yè)加強(qiáng)CEMS監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的管理、顆粒物采樣濾筒的優(yōu)化，并用數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)分析，提高CEMS比對(duì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，讓CEMS能夠更好地監(jiān)測(cè)企業(yè)的排放污染物，為環(huán)境保護(hù)主管部門依法進(jìn)行排污申報(bào)審核、排污量核定、排污許可證發(fā)放、總量控制管理、環(huán)境統(tǒng)計(jì)、排污費(fèi)征收核定、行政處罰等環(huán)境管理、執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：CEMS 比對(duì)監(jiān)測(cè) 準(zhǔn)確性

中圖分類號(hào)：X85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（c）-0086-03

煙氣排放連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）比對(duì)監(jiān)測(cè)是采用參比方法與自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備在企業(yè)正常生產(chǎn)工況下實(shí)施同步采樣分析，驗(yàn)證自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的監(jiān)測(cè)行為。比對(duì)監(jiān)測(cè)是以國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法為參比方法，對(duì)污染源在線連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備中的顆粒物、氣態(tài)污染物（二氧化硫、氮氧化物）、含氧量、煙溫、流速等技術(shù)性能指標(biāo)的準(zhǔn)確度進(jìn)行不定期的抽查?！段廴驹醋詣?dòng)監(jiān)控管理方法》規(guī)定“環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行定期比對(duì)監(jiān)測(cè)，提出自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)有效性的意見(jiàn)”。《國(guó)家監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核辦法》和《國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)督考核規(guī)程》規(guī)定：“國(guó)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性審核是指環(huán)保管理部門對(duì)國(guó)控企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備定期進(jìn)行監(jiān)督考核，確定其自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備是否運(yùn)行正常”。因此，比對(duì)監(jiān)測(cè)是保證污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的有效措施[1]。本文通過(guò)提高比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性措施前后的數(shù)據(jù)對(duì)比，分析評(píng)價(jià)其實(shí)際效果，并提出相關(guān)建議。

1 提高比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的措施

1.1 去除煙氣中水分的影響

現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)監(jiān)測(cè)期間，企業(yè)設(shè)備應(yīng)正常且穩(wěn)定運(yùn)行，可通過(guò)調(diào)節(jié)污染源脫硫除塵裝置從而達(dá)到某一排放狀態(tài)。該狀態(tài)應(yīng)在比對(duì)監(jiān)測(cè)期間保持穩(wěn)定。

對(duì)于參比方法在測(cè)量二氧化硫時(shí)水分的干擾，可以在比對(duì)監(jiān)測(cè)的儀器前增設(shè)預(yù)處理裝置，用加熱槍將煙氣溫度加熱至120℃，并且對(duì)煙氣進(jìn)行過(guò)濾、除濕，以減少誤差。

對(duì)于CEMS系統(tǒng)應(yīng)在采樣探頭處進(jìn)行加熱，而后煙氣通過(guò)伴熱管至冷凝器前需全程加熱，確保管路無(wú)水氣凝結(jié)，從而減少誤差。

1.2 提高測(cè)量?jī)x器的精密度

對(duì)于參比方法在測(cè)量低濃度的氣態(tài)污染物時(shí)，可選用德國(guó)進(jìn)口的Testo350便攜式煙氣分析儀進(jìn)行比對(duì)監(jiān)測(cè)，該儀器精度高，操作便捷，且有預(yù)處理功能，非常適合測(cè)量低濃度煙氣。

在比對(duì)監(jiān)測(cè)時(shí)，可用國(guó)家認(rèn)可的有證標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)比對(duì)監(jiān)測(cè)的儀器進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)結(jié)果滿足《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法HJ 76-2017》中儀器性能指標(biāo)要求，則說(shuō)明比對(duì)監(jiān)測(cè)儀器運(yùn)行良好，具有數(shù)據(jù)有效性，可認(rèn)定比對(duì)監(jiān)測(cè)的儀器真實(shí)有效。

CEMS系統(tǒng)中氣態(tài)污染物分析儀，在日常維護(hù)中應(yīng)經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)可的有證標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校驗(yàn)，其校驗(yàn)結(jié)果滿足HJ 76-2017中儀器性能指標(biāo)要求，則說(shuō)明該分析儀測(cè)得的數(shù)值真實(shí)有效。

1.3 增加比對(duì)監(jiān)測(cè)斷面

因參比方法的斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)位無(wú)法與CEMS斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)位完全重合，所以，在互不影響相應(yīng)測(cè)量的情況下，增加比對(duì)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)斷面點(diǎn)位與監(jiān)測(cè)頻次，取平均值，防止單點(diǎn)單線的測(cè)量不具有代表性。取各斷面的測(cè)量結(jié)果得平均值與CEMS測(cè)得的實(shí)際濃度進(jìn)行對(duì)比，從而提高了比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

1.4 督促企業(yè)加強(qiáng)CEMS監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的管理

對(duì)于煙道老化的企業(yè)，應(yīng)提出整改意見(jiàn)，督促企業(yè)進(jìn)行煙道的修復(fù)，而CEMS點(diǎn)位不符合CEMS測(cè)量要求的，企業(yè)應(yīng)進(jìn)行整改，重新選其點(diǎn)位，直至滿足測(cè)量要求。在CEMS監(jiān)測(cè)點(diǎn)位確定的同時(shí)，企業(yè)也應(yīng)搭建好方便CEMS日常維護(hù)與比對(duì)監(jiān)測(cè)的平臺(tái)、橋架等，保證CEMS的正常運(yùn)行。

1.5 顆粒物采樣濾筒的優(yōu)化

參比方法中，測(cè)量顆粒物所需的采樣濾筒是在105℃保持恒重，煙道溫度一般在60℃～150℃，但在高溫高濕度的煙氣條件下，采樣10～30min，采樣濾筒會(huì)有減重狀況的出現(xiàn)，影響測(cè)量結(jié)果，企業(yè)脫硝出口的煙塵一般數(shù)據(jù)較低，這種影響不能忽略。為此在煙氣濕度較高的煙道內(nèi)進(jìn)行顆粒物的采樣，必須將采樣濾筒烘干溫度增加，首先將采樣濾筒放置在200℃的烘箱內(nèi)烘烤1h，而后在105℃溫度下烘烤至恒重，這種方法可以減少采樣濾筒在高溫條件下因自身減重所帶來(lái)的測(cè)量誤差。同時(shí)，針對(duì)濕度較大的煙氣，在煙氣采樣時(shí)，最好選用加厚濾筒，提高顆粒物捕捉率，從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。在顆粒物采集完畢取出采樣濾筒時(shí)，應(yīng)注意輕拿輕放，仔細(xì)檢查，避免濾筒殘片遺留在采樣槍內(nèi)[3]。

2 比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析評(píng)價(jià)

對(duì)某熱電廠#5機(jī)組提高有效性措施前后的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別見(jiàn)表1、表2、表3。

從比對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果看，提高比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性的措施效果是顯著的，其中進(jìn)口二氧化硫比對(duì)平均相對(duì)誤差由14%下降至2.4%、出口二氧化硫比對(duì)平均絕對(duì)誤差由13mg/m3下降至3.5mg/m3，進(jìn)口氮氧化物比對(duì)平均相對(duì)誤差由9%下降至5.4%、出口氮氧化物比對(duì)平均相對(duì)誤差由27%下降至7.6%，進(jìn)口顆粒物比對(duì)平均絕對(duì)誤差由23mg/m3下降至8.3mg/m3，出口顆粒物比對(duì)平均絕對(duì)誤差由25mg/m3下降至8.6mg/m3。同時(shí)，采取措施后，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物三項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到比對(duì)考核標(biāo)準(zhǔn)。

3 建議

鑒于比對(duì)監(jiān)測(cè)涉及到技術(shù)、管理，涉及到企業(yè)、運(yùn)維單位、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)等各方面，為保證比對(duì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確有效，建議如下。

（1）企業(yè)在安裝CEMS時(shí)，應(yīng)首先考慮安裝點(diǎn)位，需具有代表性，能反映煙氣的采樣要求：CEMS應(yīng)優(yōu)先安裝在垂直管路段，且斷面氣流穩(wěn)定，煙氣流場(chǎng)分部均勻，安裝位置易接觸，有足夠的操作空間，便于CEMS的正常運(yùn)行、日常維護(hù)、更換備件、檢測(cè)設(shè)備性能以及環(huán)境保護(hù)管理部門的比對(duì)監(jiān)測(cè)。CEMS監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選擇可遵循如下原則：選擇滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的點(diǎn)位及斷面；使用的儀器達(dá)到測(cè)量要求；選擇能反映真實(shí)數(shù)據(jù)的點(diǎn)位；選擇適合安裝和方便運(yùn)行維護(hù)的點(diǎn)位；選擇滿足儀器本身的點(diǎn)位。

（2）企業(yè)或企業(yè)所委托的運(yùn)維單位應(yīng)對(duì)CEMS系統(tǒng)進(jìn)行定期地校準(zhǔn)、檢查、維護(hù)[4]、保養(yǎng)工作，其中包含：日常巡檢，一般不超過(guò)7天，每次巡檢需記錄并歸檔，巡檢內(nèi)容包括系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、CEMS工作狀態(tài)系統(tǒng)、輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等；日常維護(hù)保養(yǎng)，更換耗材或備件，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行記錄，對(duì)于一般故障應(yīng)在24h內(nèi)及時(shí)解決，不易維修或更換的設(shè)備故障，若在72h無(wú)法排除，應(yīng)更換備用儀器；CEMS校準(zhǔn)及校驗(yàn)，CEMS每項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)進(jìn)行定期校準(zhǔn)，并及時(shí)記錄和歸檔，每6月對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行一次以參比方法為基準(zhǔn)的比對(duì)校驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量控制，保證CEMS能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行并持續(xù)提供真實(shí)有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）制定及規(guī)范污染源煙氣連續(xù)在線系統(tǒng)CEMS參比方法比對(duì)監(jiān)測(cè)程序，比對(duì)監(jiān)測(cè)前做好準(zhǔn)備過(guò)程中的質(zhì)量保證：儀器準(zhǔn)備工作、儀器檢定校準(zhǔn)、比對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中生產(chǎn)負(fù)荷核查、采樣點(diǎn)選擇等。比對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的質(zhì)量保證：比對(duì)監(jiān)測(cè)、原始記錄填寫、樣品保存及運(yùn)輸、樣品交接及分析。

（4）現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)監(jiān)測(cè)人員需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格地培訓(xùn)且持證上崗，熟悉并掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)；國(guó)家參比方法比對(duì)監(jiān)測(cè)的技術(shù)規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；污染物濃度、含氧量、煙氣流速、煙氣溫度的采樣測(cè)量方法、不同污染物樣品的保持方法、相關(guān)污染物的分析測(cè)量方法，儀器操作流程以及比對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中質(zhì)量控制等工作內(nèi)容，并按照比對(duì)監(jiān)測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書的要求，完成比對(duì)監(jiān)測(cè)工作，避免自身錯(cuò)誤所造成比對(duì)監(jiān)測(cè)錯(cuò)誤的判定。

（5）現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)監(jiān)測(cè)人員要在工作之余善于總結(jié)在比對(duì)監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中遇到的各種難題，針對(duì)這些問(wèn)題提出能夠解決的思路或方法。比對(duì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)要定期組織技術(shù)研討會(huì)，讓比對(duì)監(jiān)測(cè)人員把實(shí)際監(jiān)測(cè)上遇到的問(wèn)題提出來(lái)，讓研討會(huì)的參與者共同研究討論，研究出一個(gè)切實(shí)有效的解決方案。這種交流培訓(xùn)的方式有利于比對(duì)監(jiān)測(cè)人員增加自己的知識(shí)擴(kuò)大自己的思想局限，學(xué)習(xí)從不同的角度解決問(wèn)題，同時(shí)不斷的提高自身比對(duì)監(jiān)測(cè)水平和業(yè)務(wù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

為提高環(huán)境保護(hù)的工作質(zhì)量，將環(huán)境污染問(wèn)題如實(shí)反映，比對(duì)監(jiān)測(cè)作為一項(xiàng)CEMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性測(cè)試的重要手段，已成為各級(jí)環(huán)保管理部門的重中之重。研究CEMS比對(duì)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)各項(xiàng)措施提高其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，不僅能提高環(huán)境保護(hù)部門比對(duì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理，保證其質(zhì)量體系有效運(yùn)行，還能夠監(jiān)督企業(yè)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是否正常規(guī)范化運(yùn)行，為企業(yè)的排污申報(bào)核定、排污許可證的發(fā)放、總量控制、排污費(fèi)的征收提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張布偉.固定污染源煙氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）比對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證措施探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014（25）：88-89.

[2] 連鑫.CEMS比對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏差研究[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2013，33（6）：67-68.

[3] 岳菲菲，方燕.影響煙氣CEMS比對(duì)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性因素分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（2）：117.

[4] 康健民.煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常維護(hù)的探討[J].江蘇科技信息，2017（19）：46-48.