提高CEMS比對監測準確性措施的應用探討

向一銘

摘 要：本文提出了提高比對監測數據準確性的五項措施，包括去除煙氣中水分的影響、提高測量儀器的精密度、增加比對監測斷面、督促企業加強CEMS監測點位的管理、顆粒物采樣濾筒的優化，并用數據進行了比對分析，提高CEMS比對監測的準確性，讓CEMS能夠更好地監測企業的排放污染物，為環境保護主管部門依法進行排污申報審核、排污量核定、排污許可證發放、總量控制管理、環境統計、排污費征收核定、行政處罰等環境管理、執法提供科學依據。

關鍵詞：CEMS 比對監測 準確性

中圖分類號：X85 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（c）-0086-03

煙氣排放連續自動監測系統（CEMS）比對監測是采用參比方法與自動監測設備在企業正常生產工況下實施同步采樣分析，驗證自動監測設備監測結果準確性的監測行為。比對監測是以國家或行業標準方法為參比方法，對污染源在線連續監測設備中的顆粒物、氣態污染物（二氧化硫、氮氧化物）、含氧量、煙溫、流速等技術性能指標的準確度進行不定期的抽查。《污染源自動監控管理方法》規定“環境監測機構負責對自動監控設備進行定期比對監測，提出自動監控數據有效性的意見”。《國家監控企業污染源自動監測數據有效性審核辦法》和《國家重點監控企業污染源自動監測設備監督考核規程》規定：“國控企業污染源自動監測數據有效性審核是指環保管理部門對國控企業污染源自動監測設備定期進行監督考核，確定其自動監測設備是否運行正常”。因此，比對監測是保證污染源自動監測系統數據準確性的有效措施[1]。本文通過提高比對監測數據準確性措施前后的數據對比，分析評價其實際效果，并提出相關建議。

1 提高比對監測數據準確性的措施

1.1 去除煙氣中水分的影響

現場比對監測期間，企業設備應正常且穩定運行，可通過調節污染源脫硫除塵裝置從而達到某一排放狀態。該狀態應在比對監測期間保持穩定。

對于參比方法在測量二氧化硫時水分的干擾，可以在比對監測的儀器前增設預處理裝置，用加熱槍將煙氣溫度加熱至120℃，并且對煙氣進行過濾、除濕，以減少誤差。

對于CEMS系統應在采樣探頭處進行加熱，而后煙氣通過伴熱管至冷凝器前需全程加熱，確保管路無水氣凝結，從而減少誤差。

1.2 提高測量儀器的精密度

對于參比方法在測量低濃度的氣態污染物時，可選用德國進口的Testo350便攜式煙氣分析儀進行比對監測，該儀器精度高，操作便捷，且有預處理功能，非常適合測量低濃度煙氣。

在比對監測時，可用國家認可的有證標準氣體對比對監測的儀器進行校驗，若校驗結果滿足《固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續監測系統技術要求及檢測方法HJ 76-2017》中儀器性能指標要求，則說明比對監測儀器運行良好，具有數據有效性，可認定比對監測的儀器真實有效。

CEMS系統中氣態污染物分析儀，在日常維護中應經過國家認可的有證標準氣體進行校驗，其校驗結果滿足HJ 76-2017中儀器性能指標要求，則說明該分析儀測得的數值真實有效。

1.3 增加比對監測斷面

因參比方法的斷面監測點位無法與CEMS斷面監測點位完全重合，所以，在互不影響相應測量的情況下，增加比對監測的監測斷面點位與監測頻次，取平均值，防止單點單線的測量不具有代表性。取各斷面的測量結果得平均值與CEMS測得的實際濃度進行對比，從而提高了比對監測結果的準確性[2]。

1.4 督促企業加強CEMS監測點位的管理

對于煙道老化的企業，應提出整改意見，督促企業進行煙道的修復，而CEMS點位不符合CEMS測量要求的，企業應進行整改，重新選其點位，直至滿足測量要求。在CEMS監測點位確定的同時，企業也應搭建好方便CEMS日常維護與比對監測的平臺、橋架等，保證CEMS的正常運行。

1.5 顆粒物采樣濾筒的優化

參比方法中，測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，采樣濾筒會有減重狀況的出現，影響測量結果，企業脫硝出口的煙塵一般數據較低，這種影響不能忽略。為此在煙氣濕度較高的煙道內進行顆粒物的采樣，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的測量誤差。同時，針對濕度較大的煙氣，在煙氣采樣時，最好選用加厚濾筒，提高顆粒物捕捉率，從而提高測量的準確度。在顆粒物采集完畢取出采樣濾筒時，應注意輕拿輕放，仔細檢查，避免濾筒殘片遺留在采樣槍內[3]。

2 比對監測結果分析評價

對某熱電廠#5機組提高有效性措施前后的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物比對監測數據分別見表1、表2、表3。

從比對監測結果看，提高比對監測數據有效性的措施效果是顯著的，其中進口二氧化硫比對平均相對誤差由14%下降至2.4%、出口二氧化硫比對平均絕對誤差由13mg/m3下降至3.5mg/m3，進口氮氧化物比對平均相對誤差由9%下降至5.4%、出口氮氧化物比對平均相對誤差由27%下降至7.6%，進口顆粒物比對平均絕對誤差由23mg/m3下降至8.3mg/m3，出口顆粒物比對平均絕對誤差由25mg/m3下降至8.6mg/m3。同時，采取措施后，二氧化硫、氮氧化物、顆粒物三項指標均能達到比對考核標準。

3 建議

鑒于比對監測涉及到技術、管理，涉及到企業、運維單位、監測機構等各方面，為保證比對監測的準確有效，建議如下。

（1）企業在安裝CEMS時，應首先考慮安裝點位，需具有代表性，能反映煙氣的采樣要求：CEMS應優先安裝在垂直管路段，且斷面氣流穩定，煙氣流場分部均勻，安裝位置易接觸，有足夠的操作空間，便于CEMS的正常運行、日常維護、更換備件、檢測設備性能以及環境保護管理部門的比對監測。CEMS監測點位的選擇可遵循如下原則：選擇滿足國家標準規定的點位及斷面；使用的儀器達到測量要求；選擇能反映真實數據的點位；選擇適合安裝和方便運行維護的點位；選擇滿足儀器本身的點位。

（2）企業或企業所委托的運維單位應對CEMS系統進行定期地校準、檢查、維護[4]、保養工作，其中包含：日常巡檢，一般不超過7天，每次巡檢需記錄并歸檔，巡檢內容包括系統運行狀態、CEMS工作狀態系統、輔助設備運行狀態等；日常維護保養，更換耗材或備件，并對其內容進行記錄，對于一般故障應在24h內及時解決，不易維修或更換的設備故障，若在72h無法排除，應更換備用儀器；CEMS校準及校驗，CEMS每項性能指標應進行定期校準，并及時記錄和歸檔，每6月對儀器設備進行一次以參比方法為基準的比對校驗，對系統進行質量控制，保證CEMS能夠正常穩定運行并持續提供真實有效的監測數據。

（3）制定及規范污染源煙氣連續在線系統CEMS參比方法比對監測程序，比對監測前做好準備過程中的質量保證：儀器準備工作、儀器檢定校準、比對監測過程中生產負荷核查、采樣點選擇等。比對監測過程中的質量保證：比對監測、原始記錄填寫、樣品保存及運輸、樣品交接及分析。

（4）現場比對監測人員需經過嚴格地培訓且持證上崗，熟悉并掌握環境監測基礎知識；國家參比方法比對監測的技術規范和國家標準；污染物濃度、含氧量、煙氣流速、煙氣溫度的采樣測量方法、不同污染物樣品的保持方法、相關污染物的分析測量方法，儀器操作流程以及比對監測過程中質量控制等工作內容，并按照比對監測作業指導書的要求，完成比對監測工作，避免自身錯誤所造成比對監測錯誤的判定。

（5）現場比對監測人員要在工作之余善于總結在比對監測工作過程中遇到的各種難題，針對這些問題提出能夠解決的思路或方法。比對監測機構要定期組織技術研討會，讓比對監測人員把實際監測上遇到的問題提出來，讓研討會的參與者共同研究討論，研究出一個切實有效的解決方案。這種交流培訓的方式有利于比對監測人員增加自己的知識擴大自己的思想局限，學習從不同的角度解決問題，同時不斷的提高自身比對監測水平和業務能力。

4 結語

為提高環境保護的工作質量，將環境污染問題如實反映，比對監測作為一項CEMS系統數據準確性測試的重要手段，已成為各級環保管理部門的重中之重。研究CEMS比對監測，并通過各項措施提高其數據準確性，不僅能提高環境保護部門比對監測的質量管理，保證其質量體系有效運行，還能夠監督企業污染源自動監控系統是否正常規范化運行，為企業的排污申報核定、排污許可證的發放、總量控制、排污費的征收提供科學依據。

參考文獻

[1] 張布偉.固定污染源煙氣自動監測系統（CEMS）比對監測質量保證措施探討[J].中國高新技術企業，2014（25）：88-89.

[2] 連鑫.CEMS比對監測數據偏差研究[J].環境保護與循環經濟，2013，33（6）：67-68.

[3] 岳菲菲，方燕.影響煙氣CEMS比對監測準確性因素分析[J].資源節約與環保，2016（2）：117.

[4] 康健民.煙氣連續排放監測系統日常維護的探討[J].江蘇科技信息，2017（19）：46-48.