CCEP认证NOx在线监测系统

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烟气排放是环境监测的重要组成部分,直接关系到空气质量和生态健康。为了满足环保要求,烟气CEMS在线监测系统广泛应用于各种工业生产过程,实时监测和监控烟气排放。然而,在实际运行中,烟气CEMS在线监测系统可能会遇到各种问题。本文将汇总并分析这些常见问题,同时提出相应的规范要求和核查方法,以保障系统的正常运行和数据的准确性。
采样和预处理单元




1.1采样点位



常见问题1:

流速和颗粒物采样点位于烟道弯头、阀门、变径管处、弯道或前后直管段不足。

影响:

这些位置流场不稳定,流速和颗粒物浓度无规律剧烈波动。

规范要求:

1.应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。

2.距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径,距上述部件上游方向不小于两倍烟道直径处(HJ/T75—2007)。

核查方法:

现场观察。

备注:采样点位对气态污染物的影响较小,但也应尽量满足HJ/T75—2007规范中“距弯头、阀门、变径管下游方向不小于两倍烟道直径,以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直径处”的要求。

常见问题2:

采样点设置在净烟道,但旁路烟道未安装烟气流量和烟温监测装置。

影响:

旁路开启情况无法有效监控。

规范要求:

1.固定污染源烟气净化设备设置有旁路烟道时,应在旁路烟道内安装烟气流量连续计量装置(HJ/T75—2007)。

2.应在旁路烟道加装烟气温度和流量采样装置(环办〔2009〕8号)。

核查方法:

1.现场观察旁路烟道是否安装了流量和烟温测量装置。

2.开启旁路,观察DCS和CEMS上流量和烟温变化情况,净烟道流量应下降,旁路流量应上升,旁路烟温应接近原烟气温度。

备注:目前,许多燃煤电厂不设旁路或已取消旁路,不存在此问题。但烧结机脱硫等仍设有旁路,需予以关注。

常见问题3:

参比方法采样孔设置在CEMS采样孔上游,或距离CEMS采样孔较远。

影响:

测定结果可比性差。

规范要求:

在烟气CEMS监测断面下游应预留参比方法采样孔,采样孔数目及采样平台等按《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》要求确定,以供参比方法测试使用。在互不影响测量的前提下,应尽可能靠近(HJ/T75—2007)。

核查方法:

现场观察。

备注:参比方法采样孔与CEMS采样孔距离一般控制在1米以内。

常见问题4:

颗粒物采样孔设在气态污染物采样孔的上游。

影响:

颗粒物监测时需连续吹扫,吹扫空气会使气态污染物被稀释,监测结果偏低。

核查方法:

现场观察。

备注:采样孔的正确布置顺序为:沿烟气流动方向,依次布置气态污染物、温度压力流速、颗粒物采样孔。相互距离不小于0.5米。

1.2采样管路

常见问题1:

1.采样管线未全程伴热。

2.采样探头加热温度或采样管线伴热温度不足。

影响:

导致采样管内烟气温度低于露点,水汽结露,二氧化硫溶于水中,加大测量误差,使测定结果偏低

核查方法:

1.观察采样管线,是否全程伴热。

2.用手触碰采样管线,感觉是否有温度异常偏低的部分。

3.检查采样管两端,恒功率伴热管是否预留1米伴热带。

4.检查探头加热温度(温度显示仪表在采样探头旁或分析仪机柜内),一般加热温度不低于160℃。

5.检查伴热管伴热温度(温度显示仪表在分析仪机柜内),一般伴热温度不低于120℃。

备注:

1.只有完全抽取法(包括热湿法和冷干法)仪器使用伴热管。稀释抽取法不需要伴热,但探头需要加热。

2.采样探头加热温度和伴热管伴热温度需根据烟气露点温度确定,必须保证能够将烟气加热到露点温度以上。对垃圾焚烧尾气等露点温度较高的烟气,采样探头加热温度和伴热管温度宜设置更高的温度,一般不低于180℃。

3.根据对某型伴热管实际试验,裸露管段长在30厘米时,烟气温度降低可达70℃左右;裸露管段长在60厘米时,可达90℃左右。也就是说,裸露管段长度超过60厘米时,烟气温度已经降低至接近室温。在此过程中,将产生大量冷凝水,吸收烟气中的二氧化硫,使测定结果偏低。在二氧化硫浓度较低时,对测定结果的影响更大(如普通湿法脱硫烟气浓度低于50ppm时,二氧化硫损失率可达10%甚至更高)。因此,在安装过程中,应尽量缩短采样管裸露管段的长度。


常见问题2:



采样管形成U型管段。



影响:



冷凝水易蓄积在U型管段,加大测量误差,使气态污染物测定结果偏低。



核查方法:



现场观察。



1.3预处理



常见问题1:



颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头未正常反吹。



影响:



不正常反吹将导致颗粒物测试仪镜片污染,使浓度偏大;气态污染物采样探头和皮托管探头堵塞,数据异常,严重时设备无法运行。



核查方法:



1.观察平台上颗粒物测量仪反吹风机叶片是否转动,听风机是否有运转的声音,用手感觉风机是否振动,判断风机是否正常运行。



2.观察平台上气态污染物探头和皮托管探头反吹管是否正常连接,平台上反吹气阀门是否打开。



3.观察监测站房内或平台上反吹气源压力表,压力一般在0.4~0.7MPa。



备注:



1.需反吹的部件包括3个:颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头。



2.颗粒物测量仪镜片采用连续反吹。



3.气态污染物采样探头、皮托管探头为脉冲式反吹,反吹周期一般为4~8小时,每次反吹时间为2~5分钟。



4.气态污染物探头反吹时,二氧化硫和氮氧化物浓度降低,氧含量增高。



5.皮托管全压反吹时,压力显示为满量程。静压反吹时,压力显示为零。



6.目前一般均对反吹时数据进行了屏蔽。如屏蔽,在CEMS和DCS历史数据中查询分钟数据时,可观察到反吹期间浓度、流速保持一固定值(如前5分钟均值)。如未屏蔽,可观察到有二氧化硫和氮氧化物浓度、流速(静压反吹)周期性波谷,氧含量、流速(全压反吹)周期性波峰。



7.反吹气源一般由监测站房内的空压机提供,压缩空气经管路输送至平台后分3路,分别供给颗粒物测量仪镜片、气态污染物采样探头、皮托管探头进行反吹。



部分企业有自备气源,不需配备空压机。部分颗粒物测量仪镜片吹扫由平台上风机直接反吹。反吹气源压力在0.4~0.7MPa。



常见问题2:



气态污染物采样探头内滤芯、预处理机柜内滤芯长期未更换,导致滤芯失效。



影响:



滤芯堵塞,导致采样流量降低,严重时设备无法运行。



规范要求:



一般不超过3个月更换一次采样探头滤芯(HJ/T76—2007)。



核查方法:



1.查看气态污染物采样探头滤芯表面是否粉尘过大。



2.查看机柜滤芯是否变形、变色,表面有无大量粉尘。



备注:被测气体进入分析仪表前,需过滤去除粉尘和水蒸气,依次为:气态污染物采样探头内的陶瓷或不锈钢过滤器,预处理机柜内1~2处过滤器。正常情况下,分析仪采样流量一般在1~2L/分钟。



常见问题3:



1.冷凝器冷凝温度过高或过低。



2.冷凝温度不稳定。



影响:



1.冷凝温度过高,导致烟气中的水分不能充分析出,分析仪表损坏。



2.冷凝温度过低,尤其在低于0℃时,可能会导致冷凝管排水口结冰,无法正常排水。



核查方法:



1.查看冷凝器上的显示温度,一般冷凝温度应在3~5℃。



2.观察抽气泵,如果除湿不好,抽气泵易腐蚀。



备注:完全抽取法测量气态污染物一般包括冷干法和热湿法两类,国内应用的主要是冷干法仪器。只有冷干法仪器才需要使用冷凝器,目的是使烟气中的水分迅速结露冷凝析出。热湿法仪器和稀释法仪器不需要冷凝器。



常见问题4:



1.冷凝器排水蠕动泵泵管老化。



2.蠕动泵损坏。



3、蠕动泵泄漏。



影响:



冷凝水无法正常排出,严重时导致冷凝器不能正常工作。



规范要求:



每3个月至少检查一次气态污染物CEMS的过滤器、采样探头和管路的结灰和冷凝水情况、气体冷却部件、转换器、泵膜老化状态(HJ/T75—2007)。



核查方法:



1.查看蠕动泵电机是否按标识方向转动,观察蠕动泵管是否有水柱顺利排出。



2.查阅运维记录,检查是否定期更换蠕动泵管(一般3个月至少更换一次)。



3.将蠕动泵管拆卸下来,观察其是否有裂纹、能否恢复原状。如拆卸后不能恢复原状、泵管表面有裂纹,则需要更换。

分析单元




目前,国家标准中仅规定了调试检测期间判定CEMS是否合格的技术指标,定期校准、定期校验以及不定期比对监测期间判定数据是否失控的技术指标,但未明确日常检查中判定CEMS系统数据是否准确的方法和技术指标。在日常检查中,受时间、设备等限制,一般不采用参比方法对气态污染物进行比对监测,而是参考HJ/T76—2007第5.8.2条“气态污染物CEMS(含O2或CO2)主要技术指标”作为判定标准,即:相对误差不超过±5%,响应时间不大于200秒,零点漂移和量程漂移不超过满量程的±2.5%。对颗粒物和流速准确性的判定,必须采用参比方法,在日常检查时一般不具备比对监测的条件。因此,检查重点应放在设备实际状况。对颗粒物,重点检查光路是否准直、光学镜面是否清洁、安装位置是否剧烈振动;对流速/流量,重点检查安装位置是否合理、探头是否堵塞。



在用参比方法测定二氧化硫时,要注意一氧化碳对测定仪器的干扰。试验表明,一氧化碳对电化学原理测定二氧化硫的仪器有较大程度的正干扰,对CEMS系统基本无影响。用国内某型电化学法仪器和国外某型光学法仪器进行比对,烟气中4000ppm一氧化碳会对电化学二氧化硫产生606mg/m3正干扰,8000ppm一氧化碳会对电化学二氧化硫产生1170mg/m3正干扰。钢铁厂、焦化厂烟气中一氧化碳浓度在5000ppm以上,垃圾焚烧废气一氧化碳含量在3000ppm左右,在二氧化硫比对监测时,应注意一氧化碳的干扰。



常见问题1:



仪器未及时进行校准或校验。



影响:



测量误差增大,降低仪器准确度,严重时仪器精度无法满足标准要求。



规范要求:



对现有仪器,一般应该满足:



1.零点校准:气态污染物(二氧化硫、氮氧化物和氧)24小时一次;颗粒物和流速每3个月一次。



2.跨度校准:气态污染物(二氧化硫、氮氧化物和氧)15天一次;颗粒物和流速每3个月一次。



3.全系统校准:抽取式气态污染物CEMS每3个月至少进行一次全系统校准,要求零气和标准气体与样品气体通过的路径(如采样探头、过滤器、洗涤器、调节器)一致,进行零点和跨度、线性误差和响应时间的检测。



4.定期校验:每6个月一次(HJ/T75—2007)。



核查方法:



1.对气态污染物,现场测定零点漂移和跨度漂移,应不超过±2.5%F.S.。



2.如零点漂移和跨度漂移符合要求,则用接近被测气体浓度的标准气体进行全系统检验,误差不超过±5%。



3.查看CEMS或DCS中校准和校验期间的历史数据,如未屏蔽,则应能够找到相应的浓度值。如已屏蔽,则应保持一固定值。



备注:跨度漂移即为量程漂移。



常见问题2:



量程设置过高或过低。



影响:



1.量程设置过高,测量的烟气实际浓度远低于测量量程时(如低于20%),可能导致测量误差过大,影响数据的准确性。



2.量程设置过低,烟气实际浓度超过量程上限时,测量数据无效,排放情况无法得到有效监控。



核查方法:



1.查阅仪表历史数据,观察污染物实际排放浓度范围。



2.通常,实际排放浓度应该在量程的20~80%范围内。



3.如实际排放浓度低于量程的20%,通入与实际排放浓度接近的标准气体进行测定,相对误差应不超过±5%。



4.观察历史数据中是否经常发生超出仪器量程范围的数据。



常见问题3:



采用修改测量仪器标准曲线的斜率和截距、不正确设置校准系数、设定数据上下限等方式,对测定数据进行修饰。



影响:



人为作假,数据不真实。



核查方法:



分别用低、中、高浓度的标准气体进行全系统检验,误差不超过±5%。



常见问题4:



标气实际浓度与仪器设定的标气浓度不一致。



影响:



1.如果标气实际浓度低于仪器设定浓度,将使实际测定浓度接近等比例增高。



2.如果标气实际浓度高于仪器设定浓度,将使实际测定浓度接近等比例降低。如仪器设定的标气浓度为1000ppm,但标气的实际浓度为2000ppm,实际浓度为500ppm,则测定结果将显示为250ppm。



核查方法:



1.使用自备标准气体进行测定,相对误差应不超过±5%。



2.使用快速测定仪或将现场标气带回实验室测定,其浓度应与仪器设定的标气浓度一致。

cems烟气超低在线监测系统系统由免维护型取样探头,带温度显示的温度控制箱及分析柜组成。分析柜的仪表面板上装有嵌入式一体化触摸屏显示操作系统、分析仪器、流量计、监视过滤器、电源开关等。柜内由取样预处理及控制部分组成。结构紧凑,便于安装,气路短,流量大,反应快速,系统无冷凝现象。而且精致,美观。嵌入式一体化触摸屏显示操作系统内置系统流程图动画效果图,控制按钮,状态指示灯,能够很好的实现人机的对话及对系统的控制。安装指导书和使用维修手册,以及生产厂家,电话。通过动画系统目前的气体流程工作的原理能够一目了然,对初次接触的人学习很有帮助,有助学习者很快的掌握系统的工作原理。

烧结/球团/燃煤锅炉

是否按小时均值判定超标:是

生产工序:碱回收炉/石灰窑炉/焚烧炉/燃煤蒸汽锅炉

非正常情况达标判定要求:

(1)钢铁工业排污单位非正常排放指烧结机、球团焙烧设施、燃煤锅炉等设施启停机、设备故障、检维修等情况下的排放。

(2)钢铁工业排污单位中,对于采用脱硝措施的烧结机/球团焙烧设施,启动8小时不作为氮氧化物合规判定时段。

(3)对于采用脱硝措施的燃煤锅炉,冷启动1小时、热启动0.5小时不作为氮氧化物合规判定时段。

豁免因子:氮氧化物

CCEP认证NOx在线监测系统

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关键词:二氧化硫氮氧化物在线分析系统,污染物排放监测系统,SO2、NOx在线监测系统,颗粒物排放监测系统
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