JJF(鲁) 157-2022 烟气中二氧化碳排放连续监测系统计量要求

山东 省地方 计量 技术规 范JJF（鲁）157—2022烟气中二氧化碳排放连续监测系统计量要求MetrologicalRequirementsofContinuousEmissionMonitoringSystemofCarbonDioxideinFlueGas发布 2022—12—01实施山东省市场监督管理局 发布JJF（鲁）JJF（鲁）157-2022JJF(鲁)157-2022JJF(鲁)157-2022MetrologicalRequirementsofContinuousEmissionMonitoringSystemofCarbonDioxideinFlueGas归口单位：山东省化学计量技术委员会主要起草单位：山东省计量科学研究院参加起草单位：山东省计量检测中心本规范委托山东省化学计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：冯忠彬（山东省计量科学研究院）郭波（山东省计量科学研究院）许爱华（山东省计量科学研究院）参加起草人：黄清波（山东省计量检测中心）崔震（山东省计量检测中心）李凤霞（山东省计量检测中心）朱建强（山东省计量检测中心）JJFJJF（鲁）157-2022目 录引言.......................................................................................................................................（Ⅱ）1 范围（1）2 引用文件（1）3 术语及定义（1）4 概述（1）4.1 系统组成（1）4.2 系统结构（2）4.3 系统功能（3）5 通用技术要求（3）5.1 外观要求（3）5.2 工作条件（3）5.3 安全要求（3）5.4 功能要求（4）6 计量特性（6）7 CO2-CEMS的校准...........................................................................................................（6）7.1 校准环境条件（6）7.2 校准用标准器及相应设备（6）7.3 校准方法（7）7.3.1 二氧化碳监测部分（7）7.3.2 烟气流速（9）7.3.3 烟气温度（9）7.4 复校时间间隔（10）8 计量管理要求（10）附录A...................................................................................................................................（11）附录B...................................................................................................................................（14）附录C...................................................................................................................................（17）附录D...................................................................................................................................（19）I引 言JJFJJF《通用计量术语及定义》JJF1094-2002本规范为首次发布。IIJJF（鲁）JJF（鲁）157-2022烟气中二氧化碳排放连续监测系统计量要求范围本规范适用于企业或运维单位对固定污染源烟气中二氧化碳排放连续监测系统的校准和计量管理。本规范规定了烟气中二氧化碳排放连续监测系统的技术要求、计量特性、校准方法及计量管理要求。引用文件本规范引用了以下文件：HJ76固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语及定义下列术语和定义适用于本文件。continuousmonitoringsystem连续监测固定污染源烟气参数所需要的全部设备，简称CMS。3.1 CO2continuousemissionmonitoringsystem连续监测固定污染源烟气中二氧化碳浓度和排放量所需要的全部设备，简称CO2-CEMS。概述系统组成CO2-CEMS（见1）CEMS上增加二氧化碳监测单元，借助已有数据自动处理和传输设备，实现二氧化碳排放连续监测。1图1C-CES系统结构结构概述CO2-CEMS系统一般采用完全抽取式，结构主要包括样品采集和传输装置、预处理设备、分析仪器、数据采集和传输设备以及其它辅助设备等。样品采集和传输装置样品采集和传输装置主要包括采样探头、样品传输管线、流量控制设备和采样泵等；采样装置的材料和安装应不影响仪器测量。预处理设备预处理设备主要包括样品过滤设备和除湿设备等，预处理设备的材料和安装应不影响仪器测量。分析仪器分析仪器用于对采集的污染源气体样品进行测量分析。数据采集和传输设备数据采集和传输设备用于采集、处理和存储监测数据，并能按中心计算机指令传输监测数据和设备工作状态信息。2JJFJJF（鲁）157-2022辅助设备辅助设备主要包括尾气排放装置、反吹净化及其控制装置、稀释零空气预处理装置以及冷凝液排放装置等。4.3 系统功能CO2-CEMS应具有以下功能：（1）连续测量烟气中二氧化碳浓度；（2）连续测量烟气参数（温度、压力、流速或流量、湿度）；（3）计算烟气中二氧化碳排放速率和排放量；（4）显示和记录各种数据和参数，形成相关图表；能通过数据、图文等方式传输信息。输出参数按附录A的要求进行计算。通用技术要求外观要求CO2-CEMS造日期、仪器量程等信息。CO2-CEMSCO2-CEMSCO2-CEMS外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。工作条件CO2-CEMS在以下条件中应能正常工作：（2）大气压：（80～106）kPa；（3）供电电压：AC（220±22）V，（50±1）Hz。安全要求绝缘电阻在环境温度为（15～35）℃，相对湿度≤85%条件下，系统电源端子对地或机壳的绝缘电阻不小于20MΩ。3绝缘强度85%有效值50Hz正弦波实验电压下持续1min，不应出现击穿或飞弧现象。系统应具有漏电保护装置，具备良好的接地措施，防止雷击等对系统造成损坏。功能要求样品采集和传输设备要求120℃以上10样品采集装置的材质应选用耐高温、防腐蚀和不吸附、不与二氧化碳发生反应的材料，且不影响二氧化碳的正常测量。样品采集装置应具备颗粒物过滤功能。其采样设备的前端或后端应具备便于更换粒径的颗粒物。样品传输管线长度应适中。当使用伴热管线时应具备稳定、均匀加热和保温的功12010样品传输管线应使用不吸附和不与二氧化碳发生反应的材料，其技术指标应符合HJ76标准附录E中表E.1的技术要求。采样泵应具备克服烟道负压的足够抽气能力，并且保障采样流量准确可靠、相对稳定。预处理设备要求CO2-CEMS预处理设备及其部件应方便清理和更换。CO2-CEMS除湿设备出口烟气露点温度应≤4℃，冷凝除湿设备的设置温度应保42预处理设备的材质应使用不吸附和不与二氧化碳发生反应的材料，其技术指标应HJ76EE.2的技术要求。除湿设备除湿过程产生的冷凝液应采用自动方式收集和排出。4为防止颗粒物污染二氧化碳分析仪，在气体样品进入分析仪之前可设置精细过滤（0.5～2）μm粒径的颗粒物。辅助设备要求CO2-CEMS的排气管路应规范敷设，不应随意放置，防止尾气排放不畅。0℃时，CO2-CEMS尾气排放管应配套加热或伴热装置，确保排放尾气中的水分不冷凝或结冰，造成尾气排放管堵塞和排气不畅。CO2-CEMSCO2-CEMS，应能通过冷凝液排放装置将除湿过程产生的冷凝液及时、顺畅排出。CO2-CEMS机柜内部气体管路以及电路、数据传输线路等应规范敷设，同类管路CO2-CEMS校正功能要求应能用手动和（或）自动方式进行零点和量程校正。应具备固定的和便于操作的标准气体全系统校正功能；即零气和标准气体应能够数据采集和传输要求10%的数据值。当测量结10%时，数据记录存储其最小或最大值。应具备显示、设置系统时间和时间标签功能，数据为设置时段的平均值。能够显示实时数据，具备查询历史数据的功能，并能以报表或报告形式输出，相B。系统应设置通信接口，并具备数字信号输出和通讯功能。具有中文数据采集、记录、处理、存储、表格及图文显示、故障警告和打印等功5能的操作软件。CO2-CEMS的数据采集、记录、处理和存储要求详见附录D。应具备系统日志功能，记录登录、操作、运行状态、参数修改等能够影响数据的信息，不得具有选择性删除功能。仪器掉电后，能自动保存数据；恢复供电后系统可自动启动，恢复运行状态并正常开始工作。计量特性CO2-CEMS的主要计量特性见表1。表1 C-CES主计特性测量参数项目技术要求二氧化碳浓度系统响应时间≤200s零点漂移≤2.5%F.S.量程漂移≤2.5%F.S.示值误差与标准气体标称浓度值的相对误差不超过±5%重复性≤2%烟气流速示值误差＞10m/s时，±10%；≤10m/s时，±12%。烟气温度示值误差±3℃注：F.S.为对应仪器的满量程；表中的计量特性仅供参考，不作为合格判定依据。CO2-CEMS校准环境条件7.1.1 室内环境温度：（15～35）℃；室外环境温度（0～40）℃；相对湿度：≤85%；7.1.2 大气压：（80～106）kPa；7.1.3 供电电压：AC（220±22）V，（50±1）Hz。校准用标准器及相应设备气体标准物质二氧化碳气体标准物质，相对扩展不确定度不大于1.5%（k=2）。当采用气体稀释装置时，稀释后标准气体的相对扩展不确定度应满足上述要求。零点气体6零点气体（零气）应采用纯度不小于99.999%的氮气。烟气流速测量装置a）皮托管系数K=0.81～0.86；b）测量范围（5～30）m/s；c）示值误差不超过±2.5%。测温仪a）测量范围（0～500）℃；b）最大允许误差不超过±1℃。秒表分度值0.01s。校准方法二氧化碳监测部分示值误差CO2-CEMS系统运行稳定后进行全系统校正，通入零点气体校正仪器的零点，通入高浓度气体标准物质（80%～100%的满量程值）校正仪器的示值。然后采用相同的通气方式，依次通入低浓度气体标准物质（20%～30%的满量程值）、中浓度气体标准物质（50%～60%的满量程值）和高浓度气体标准物质（80%～100%的满量程值），每种浓度重复测量33计算各浓度的示值误差。式中：

icicsi100%csi

（1）i——浓度相对示值误差，%；cicsi

——每种浓度3次示值的算术平均值，%；——气体标准物质浓度标称值，%；i——第i种浓度的气体标准物质；重复性按照7.3.1.1中的方法校正系统零点和示值后，通入中浓度气体标准物质（50%～60%7j1nj1n(cc)2jn1式中：sr——重复性，%；

sr1c1

100%

（2）cj——第j次测量值，j=1，2，3，4，5，6，%；c——6次示值的算术平均值，%；n——测量次数，n6。系统响应时间（80%～100%的满量程值）90%33次测得值的算术平均值为系统的响应时间。零点漂移和量程漂移将零点气体通入系统，待示值稳定后计录零点示值初始值；通入高浓度气体标准物质（80%～100%的满量程值2h通入零点气体，记录零点示值，再通入高浓度气体标准物质（80%～100%的满量程值），记录量程示值。4次。按公式（3）计算零点漂移Zd。式中：

ZMaxZiZ0d R

100%

（3）Zd——零点漂移，%；Z0——零点示值初始值，%；Zi——第i次零点示值，%；R——仪器满量程值，%。8按公式（4）计算量程漂移Sd。式中：

SMax(SiZi)(S0Z0)100%d R

（4）Sd——量程漂移，%；S0——量程示值初始值，%；Si——第i次量程示值，%；烟气流速CMS和流速测量装置同时进行流速的CMS6CMS的测量值。按照下列公式（5）计算流速示值误差。16vvv

i si100%

（5）式中：

6i1 vsi v——流速的示值误差平均值，%；vsi——第i次烟气流速测量装置测量的烟气流速平均值，i1~6，m/s；vi——第i次烟气流速CMS测定的烟气流速平均值，i1~6，m/s。烟气温度CMSCMS温度探头安装位置一致。CMS6CMS和测温仪的示值。按照公式（6）计算烟气温度的示值误差。式中：

16T6i1T

i

（6）T——烟气温度CMS的示值误差均值，℃；9Ti——第i组，烟气温度CMS显示的烟气温度，℃；Tsi——第i组，测温仪测量的实际温度值，℃。复校时间间隔CO2-CEMS1计量管理要求CO2-CEMS和校准用标准器具CO2-CEMS的定期校准及校准用标准器CO2-CEMS档案，内容包括但不限于：使用说明书；出厂合格证及验收材料；校准记录；计量器具维修记录；其他相关信息。CO2-CEMS进行零点校正和量程校正。CO2-CEMSCO2-CEMS10附录ACO2-CEMS输出参数计算方法烟气中二氧化碳排放浓度计算标准状态下烟气中二氧化碳质量浓度按照公式（A.1）计算。式中：

cSn

cS

4422.4

10

（A.1）cSn——标准状态下烟气二氧化碳质量浓度，g/m3；cS——CO2-CEMS测得的二氧化碳体积浓度，%。注：公式中质量浓度和体积浓度干湿基状态应一致。标准状态下二氧化碳干基质量浓度和湿基质量浓度换算按照公式（A.2）计算。式中：

c cwd 1X

sw（A.2）swcd——标准状态下二氧化碳干基质量浓度，g/m3；cw——标准状态下二氧化碳湿基质量浓度，g/m3；Xsw——烟气含湿量。烟气体积流量计算（A.3）计算。vsKvvp

（A.3）式中：vs——测定断面的湿烟气平均流速，m/s；Kv——速度场系数；vp——测定断面流量CMS测得的湿烟气平均流速，m/s。实际工况下湿烟气流量按照公式（A.4）计算。QS3600Avs

（A.4）11式中：QSn——实际工况下湿烟气流量，m3/h；A——测定断面的面积，m2。标准状态下干烟气体积流量按照公式（A.5）计算。式中：

QSn

QS

273273ts

pms1X101325

sw）

（A.5）QSnts

——标准状态下干烟气体积流量，m3/h；——烟气温度，℃；patm——大气压力，Pa；ps——烟气静压（表压），Pa。二氧化碳排放质量流率计算二氧化碳排放质量流率按照公式（A.6）计算。式中：

Ghcd

106

（A.6）Gh——二氧化碳排放质量流率，t/h。二氧化碳累计排放量计算二氧化碳累计排放量计算按照公式（A.7）～（A.9）计算。24Gd Ghii1

（A.7）mDmGmdii1

（A.8）Gy式中：Gd——二氧化碳天排放量，t/d；

Dy G'dii1

（A.9）Ghi——该天中第i小时二氧化碳排放量，t/h；Gm——二氧化碳月排放量，t/m；12Gdi——该月中第i天二氧化碳排放量，t/d；Gy——二氧化碳年排放量，t/a；G'——该年中第i天二氧化碳排放量，t/d；diDm——该月天数；Dy——该年天数。13附录BCO2-CEMS日报表、月报表和年报表放名： 排放编： 测日期： 年 月 日时间/hCO2标干流量/（m3/h）温度/℃湿度/%负荷/%备注标干浓度/（g/m3）排放量/（t/h）00~0101~0202~0303~0404~0505~0606~0707~0808~0909~1010~1111~1212~1313~1414~1515~1616~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24平均值最大值最小值样本数14日排放总量/t——烟气日排放总量单位：×104m3/d。报盖： 负： ：报日期： 年月 日放名： 排放编： 监测月份：年 月日期CO日期CO2标干流量（143/d温度）/℃湿度/%负荷/%备注标干浓度/（g/m3）排放量/（t/d）1日2日3日4日5日6日7日8日9日10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日平均值最大值最小值样本数月排放总量/t——烟气月排放总量单位：×104m3/m。上报盖）： 负人： 人： 报日期： 年 月 日放名： 排放编： 测份： 年时间CO2排放量/（t/m）标干流量/（×104m3/m）温度/℃湿度/%负荷/%备注1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值最大值最小值样本数年排放总量/t—烟气年排放总量单位：×104m3/a。报盖： 负： ： 期： 年 月 日16附录C校准记录格式被校单位： 生产厂商： CO2-CEMS型号： 出厂编号： 校准环境温度： 相对湿度： 大气压： 外观： 校准地点： 校准所用标准器： 二氧化碳监测零点和量程漂移系统量程标准气体浓度零点/%量程/%初始值Z0读数值Zi初始值S0读数值Si零点漂移/%FS量程漂移/%FS响应时间标准气体浓度标称值/%响应时间（T）/s123平均值17示值误差标准气体20%~30%满量程标准气体/%50%~60%满量程标准气体/%80%~100%满量程标准气体/%备注标称值实测值123平均值示值误差（%）重复性标准气体浓度/%示值/%相对标准偏差/%123456烟气流速项目多次测量数据/（m/s）系统1实际1系统2实际2系统3实际3系统4实际4系统5实际5系统6实际6流速示值m/s示值误差/%示值误差平均值/%烟气温度项目多次测量数据/℃123456CO2-CEMS系统示值/℃测温仪示值/℃示值误差/℃示值误差平均值/℃校准员： 核验员： 校准时间： 18附录DCO2-CEMS数据采集、记录、处理和存储要求CO2-CEMS应具有数据采集、处理、存储、表格和图文显示、故障警告、安全管理和打印等功能；系统应设置通信接口，用于数据输出和通讯功能。数据采集记录要求CEMS的控制功能协调整个系统的时序，系统能够将采集和记录的实时数据自动1min1h数据。5s1min/45min的分钟有效数据，数据为该时段的平均值；主/20h的小时有效数据，数据为该时段的平均值。主要包括：二氧化碳质量浓度和排放量、烟气流量、烟气温度、烟气静压、烟气湿度和生产负荷等。日数据记录表即为月报表。25天（23天）的日有效数据，数据均为该时数据报表中应统计记录当日、当月、当年各指标数据的最大值、最小值和平均值。CO2-CEMS日报表、月报表和年报表中的二氧化碳浓度和烟气流量均为干基标准状态值。数据格式CO2-CEMSD.1D.2的要求。19表D.1 CEMS数据格式一览表序号项目名称单位小数位1CO2体积浓度%V/V22CO2质量浓度g/m333烟气流速m/s24烟气温度℃15烟气静压（表压）Pa（或kPa）0（或2）6大气压kPa17烟气湿度%V/V28烟道截面积m229二氧化碳排放速率t/h310二氧化碳排放量t311小时烟气流量m3/h012日排放量×104m3/d313污染源负荷%1表D.2 CO-CEMS据时间标签览表数据时间类型时间标签定义描述与示例实时数据YYYYMMDDHHMMSS时间标签为数据采集的时刻，数据为相应时刻采集的测量瞬时值20140628130815为2014年6281381