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文档简介
ICS71.100.80
CCSG77
T/ZAEPI***—2022
团体标准
火电机组烟气排放连续监测系统管理
技术规范
Managementtechnicalspecificationforcontinuousemissionmonitoringsystem
offluegasfromthermalpowerunits
T/ZAEPI***—2022
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《排污许可管理条例》,指导火电机组烟气排放连续监测
系统规范化建设与管理,保障自动监测数据有效性,制定本文件。
本文件由华电电力科学研究院有限公司提出。
本文件由浙江省环保产业协会归口。
本文件主要起草单位:华电电力科学研究院有限公司、杭州华电下沙热电有限公司、浙江大学。
本文件主要起草人:朱斌帅、陈剑、曹天佑、李乾坤、吴龙剑、邹阳军、陈坚红、刘朋彬、丁德江、
李蔚、宋广田、徐震、任鸿飞、白佳、车方、郑子涵、吴凯、刘烨。
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火电机组烟气排放连续监测系统
管理技术规范
1范围
本文件规定了火电机组烟气排放连续监测系统的选型、系统建设、调试、验收、日常运维、异常管
理、技术档案管理等内容。
本文件适用于火电机组烟气排放口的烟气排放连续监测系统全过程的技术管理。
本文件适用于国家及地方标准要求安装烟气排放连续监测系统的各类火电机组,包括但不局限于燃
煤发电机组、燃气轮机及联合循环发电机组、垃圾焚烧发电机组等。工业锅炉、工业窑炉等设施的烟气
排放连续监测系统的管理可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准
GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ75-2017固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
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
HJ212污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准
生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据标记规则(生态环境部公告2019第50号)
火电、水泥和造纸行业排污单位自动监测数据标记规则(试行)(生态环境部执法函〔2020〕21
号)
污染物排放自动监测设备标记规则(生态环境部公告2022年第21号)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
火电机组thermalpowerunit
利用可燃物作为燃料生产电能的发电装置。根据燃料的不同,可以分为燃煤发电机组、燃气发电机
组、垃圾焚烧发电机组等。
3.2
烟气排放连续监测系统continuousemissionmonitoringsystem
连续监测烟气中颗粒物和(或)气态污染物排放浓度和排放量所需要的全部设备,简称CEMS。
3.3
参比方法referencemethod
用于与CEMS测量结果相比较的国家或行业发布的标准方法。
3.4
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比对监测comparisiontesting
用参比方法对正常运行的CEMS的准确度进行抽检。
3.5
系统响应时间responsetime
系统响应时间指从CEMS系统采样探头通入标准气体的时刻起,到分析仪示值达到标准气体标称值
90%的时刻止,中间的时间间隔。包括管线传输时间和仪表响应时间。
3.6
零点漂移zerodrift
在仪器未进行维修、保养或调节的前提下,CEMS按规定的时间运行后通入零点气体,仪器的读数
与零点气体初始测量值之间的偏差相对于满量程的百分比。
3.7
量程漂移spandrift
在仪器未进行维修、保养或调节的前提下,CEMS按规定的时间运行后通入量程校准气体,仪器的
读数与量程校准气体初始测量值之间的偏差相对于满量程的百分比。
3.8
全系统校准systemcalibration
零气和标准气体通过预设管线输送到采样探头处,经由样品分析管线回到站房,与样品气体通过的
路径一致进入气体分析仪,进行零点漂移、量程漂移、示值误差和系统响应时间检测的操作。
3.9
零点气体zerogas
含二氧化硫、氮氧化物浓度均不大于0.1μmol/mol的标准气体(一般为高纯氮气,纯度不小于
99.999%),简称零气。
3.10
校验verification
用参比方法对CEMS(含取样系统、分析系统)检测结果进行相对准确度、相关系数、置信区间、
允许区间、相对误差、绝对误差等的比对检测过程。
3.11
超低排放ultra-lowemission
在基准氧含量6%条件下,燃煤机组烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、
35、50毫克/立方米的排放水平。
4选型
4.1基本要求
4.1.1CEMS设备优先选择具备中国环境保护产品认证[CCEP]、计量器具型式批准证书[CPA]标识的设备,
参考中国环境监测总站、中国环保产业协会官网发布的污染源自动监控设备适用性检测和环保产品认证
结果。
4.1.2厂内多套CEMS设备宜选择同一个品牌,以减少备品备件数量,便于运维管理。
4.1.3CEMS软件应可储存并查询、导出最近至少12个月的1分钟均值数据和至少36个月以内的1小
时均值数据,以及至少60个月的日均值和月均值数据。运行日志具有系统参数更改记录功能且数据不
可更改,至少保存一年以上。
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4.2CEMS系统组成及功能要求
4.2.1各组成单元
4.2.1.1CEMS由颗粒物监测单元和(或)气态污染物监测单元、烟气参数监测单元、数据采集与处理
单元组成。
4.2.1.2CEMS系统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。
4.2.1.3根据测量方式和分析原理的不同,CEMS可分为直接测量式、完全抽取式和稀释抽取式3类,
其结构由4.2.1.2的全部或部分结构组成。系统结构应符合HJ76的相关规定。
4.2.2功能要求
4.2.2.1样品采集和传输装置要求
a)样品采集装置应具备加热、保温和反吹净化功能。其加热温度一般在120℃以上,且应高于烟气
露点温度10℃以上,其实际温度值应能够在机柜或系统软件中显示查询。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℃。稀释抽取法传输管线不需要伴
热,但采样探头同样需要加热。
b)样品传输管线应长度适中,原则上不超过70m。采用完全抽取冷干法的CEMS传输管线应全程伴
热,采样管两端宜预留1m伴热带。尽量缩短采样管裸露长度,裸露管段不宜超出30cm。
c)样品采集和传输装置应具备完成CEMS全系统校准的功能要求,样品传输管线内包覆的气体传输
管应至少为两根,一根用于样品气体的采集传输,另一根用于标准气体的全系统校准。
d)采用抽取测量方式的颗粒物CEMS,其抽取采样装置应具备自动跟踪烟气流速变化调节采样流量
的等速跟踪采样功能。
4.2.2.2预处理设备要求
a)预处理设备的材料和安装应不影响仪器测量。预处理设备主要包括除湿设备和样品过滤设备等。
b)采用完全抽取冷干法的CEMS应配备除水性能优越的烟气除湿装置。除湿设备采用冷凝器的,设
置温度应保持在4℃左右,正常波动在±2℃以内,其实际温度数值应能够在机柜或系统软件中显示查
询。
c)根据不同的测定分析方法采取不同的烟气预处理措施。采用定电位电解法测二氧化硫的,氨、
二氧化氮、氯化氢等会对样品测定造成一定干扰,可采用磷酸吸收、气体过滤器滤除等措施;采用紫外
荧光法测二氧化硫的,可采用除烃器(如高温分解除烃器、渗透管除烃器等)减小芳香烃的干扰。
d)氨逃逸较大时宜采取烟气预处理除氨措施。CEMS采样的烟气中NH3会和SO2发生反应,影响SO2测
量结果并生成结晶物质造成系统堵塞;另外,NH3等气态含氮化合物会在钼催化转化器作用下转化为NO,
对氮氧化物测量造成影响。
4.2.2.3测量与分析要求
a)CEMS应当实现测量烟气中颗粒物浓度、气态污染物SO2和NOX浓度,烟气参数(温度、压力、
流速或流量、湿度、氧含量等),同时计算烟气中污染物排放速率和排放量,显示(可支持打印)和记
录各种数据和参数,氨逃逸、CO2等指标的自动监测功能若地方环保主管部门有明确要求的从其规定;
垃圾焚烧机组CEMS还应包括一氧化碳、氯化氢和炉膛焚烧温度的在线监测功能;燃气机组CEMS对颗粒
物浓度和SO2浓度的自动监测功能若地方环保主管部门有要求的从其规定。
b)对于氮氧化物监测单元,NO2可以直接测量,也可通过转化炉转化为NO后一并测量,但不允许
只监测烟气中的NO。
c)测定量程根据机组正常运行时气态污染物浓度范围确定,颗粒物或气态污染物执行超低排放限值
或特别排放限值的,应设置双量程或多量程,低量程范围一般设置为相应污染物排放限值的1.5~2倍,
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高量程范围一般设置为原烟气最高浓度的1~1.5倍。机组正常排放时使用低量程,污染物排放浓度超过
低量程上限值时仪器自动切换成高量程。
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d)SO2排放浓度低于10mg/m时,已低于非分散红外吸收法、紫外吸收法、和定电位电解法的测定
下限,上述分析方法不适用,宜采用紫外荧光法。
e)采用稀释抽取法时,样气中SO2和NOx浓度均较低,SO2测量宜采用紫外荧光法,NOx测量宜采用
化学发光法。
f)原位式激光后散射原理的颗粒物分析仪主要适用于干烟气(烟气温度超出烟气露点10℃以上)
的测量,其测量结果受水雾或水滴的影响较大。测点位置烟气为饱和湿烟气时,颗粒物测量宜采用抽取
式激光前散射法。
g)垃圾焚烧发电机组烟气污染物成分与常规火电机组相比更为复杂,宜采用基于傅里叶变换红外光
谱测量技术的CEMS;若已有烟气常规组分分析仪的,也可通过在原有监测系统上增加欠缺组分的分析
模块进行改造。
4.2.2.4系统校准功能要求
a)CEMS应具备零点和量程的手动和(或)自动校准功能。
b)采用抽取测量方式的气态污染物CEMS,应具备固定的和便于操作的标准气体全系统校准功能。
c)采用直接测量方式的气态污染物CEMS,应具备稳定可靠和便于操作的标准气体流动等效校准功
能,即能够通过内置或外置的校准池,完成对系统的等效校准。
4.2.2.5数采仪数据传输要求
a)数据通信接口配置RS232、RS422、RS485中任一种通信接口和RJ45以太网接口,用于对外数据
输出和通信,并可根据使用要求,实现单路或多路配置。
b)随时接收和应答环保主管部门监控中心的数据查询、校准时钟等命令,数据应答与传输满足HJ
212的要求。数采仪与监控中心之间的通信应稳定,具备通信状态监测、数据自动补传等功能,CEMS
数据有效传输率每年应不低于90%。
4.2.2.6辅助设备要求
a)采用抽取测量方式的CEMS,其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;采用直接测量方式的CEMS,其辅助设备主要包括气幕保护
装置和标气流动等效校准装置等。
b)CEMS排气管路应接至CEMS站房外,不应随意放置,防止排放尾气污染CEMS站房环境。
c)当室外环境温度低于0℃时,CEMS尾气排放管应配套加热或伴热装置,确保排放气中的水分不
冷凝或结冰,造成尾气排放管堵塞和排气不畅。
d)采用稀释采样方式的CEMS,其稀释零空气必须配备完备的气体预处理系统,主要包括气体的过
滤、除水、除油以及除二氧化硫和氮氧化物等环节。
e)采用除湿冷凝设备的CEMS,其除湿过程产生的冷凝液应通过冷凝液排放装置及时、顺畅排出。
f)CEMS宜具备数据标记自动标记功能,并满足《污染物排放自动监测设备标记规则》(生态环境
部公告2022年第21号)相关技术要求。CEMS需接入机组负荷率数据。
5系统建设
5.1基本要求
5.1.1新建、改建和扩建项目安装的CEMS设备及其配套设施,作为环境保护设施的组成部分,与主体
工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
5.1.2多台机组共用一座烟囱的,每台机组宜单独配备CEMS,并采取措施尽量减小相互间的影响。
5.1.3采样探头安装时应向下倾斜一定角度,便于探头内凝结水自流排出,避免影响污染物测量。
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5.2烟气采样点位要求
5.2.1若一台机组排气经过多路烟道再进入总排气管的,CEMS尽量安装在总排气管上,不得只在其中
一个烟道上安装CEMS并作为该机组的排放结果;也可在各烟道上安装CEMS分别监测。
5.2.2烟气排放设有旁路烟道时,应在旁路烟道内安装CEMS,或烟温、流量CMS。其安装、运行、维护、
数据采集、记录和上传与总排气管CEMS的要求一致。
5.2.3优先选择在垂直管段和烟道负压区域,不宜安装在烟气流速小于5m/s的位置。
5.2.4测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物CEMS和流速CMS,应设置在距弯
头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径,以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处;对
于气态污染物CEMS,应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2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,但测点位置距离排气出口至少是烟道直径的1.5倍。对于矩形烟道,
应当以当量直径计。
5.2.5当采样位置无法满足5.2.4的要求时,应尽可能选择在气流稳定的断面上采样,并采取措施保证
监测断面烟气分布相对均匀(判定方法为相对均方根σr不大于0.15,具体计算方法见HJ75)。同时,
参照以下方法确定测点位置:
a)颗粒物的测量。当采用点测量抽取式时,应选择多点布设;当采用线测量光学法时,应尽可能
延长测量。
b)气态污染物的测量。由于混合比较均匀,测点位置要求可适当放宽,但应在距离排气出口至少
1.5倍烟道直径处,还应注意避开涡流区。
c)流速的测量。宜选择多点测量、线测量或面测量的测量装置。
5.2.6在CEMS监测断面下游应预留参比方法采样孔,采样孔位置和数目按照GB/T16157的要求确定。
在互不影响测量的前提下,参比方法采样孔应尽可能靠近CEMS监测断面,距离尽量控制在0.5m以内。
5.2.7CEMS采样或手工监测平台区域应至少设置一个防水低压配电箱,内设漏电保护器,不少于2个
10A插座,保证人工比对监测和检修维护所需电力。
5.2.8当采样平台设置在离地面高度不小于20m的位置时,应有通往平台的升降梯。
5.2.9采用直接测量方式的颗粒物CEMS,其采样孔应布置在气态污染物采样孔和温度压力流速采样孔的
下游,避免吹扫气流对其它参数测量造成影响。
5.2.10垃圾焚烧发电机组采样点的布置还应符合GB18485的相关规定。
5.3站房建设要求
5.3.1CEMS站房的设计、施工应满足HJ75和地方环保主管部门的要求,且专室专用。
5.3.2CEMS站房应配置温湿度计和空调设施,空调具有来电自动重启功能,站房室内温度应保持在
15~30℃,相对湿度应不大于60%,且站房内应安装排风扇或其它通风设备。
5.3.3站房电源应由两路220V交流电源供电,互为备用,或配备UPS电源,确保CEMS机柜电源供给连
续稳定。
5.3.4CEMS站房及烟气颗粒物测点应加装高清摄像头,并纳入全厂工业电视系统,保证重点部位监督
管理到位。
5.3.5规范铺设烟气采样管线管线,倾斜度不小于5o,不能存在U型管路,防止管线内积水影响测量结
果。
5.3.6CEMS站房应配备不同浓度的SO2、NOx和O2有证标准气体,且在有效期内。主要包括高浓度(80~100%
满量程值)、中浓度(50~60%满量程值)、低浓度(20~30%满量程值)标准气体和零气,以满足日常零
点和量程校准、全系统校准和校验的需要。完成超低排放改造的机组,应配备浓度低于超低排放限值的
标气。低浓度标准气体可由高浓度标准气体通过经校准合格的等比例稀释设备获得(精密度≤1%),也
可单独配备。
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5.3.7CEMS相关制度、运维人员信息、CEMS采样分析方法、主要技术参数(验收备案参数)应在站房
墙壁上显著位置张贴。若采用第三方运维,应明确火电企业相关人员对第三方运维人员在站房内维护、
设备消缺等方面的监督管理要求。
6调试
6.1火电企业取得排污许可证3个月内,应当完成CEMS的调试和联网。6.2CEMS完成现场安装、初调
后,应连续运行不小于168h后方可进入调试阶段。
6.3具体调试检测技术指标要求及方法按HJ75-2017附录A执行,同步做好相关数据记录。其中,SO2、
NOX和O2的检测技术指标主要包括系统响应时间、零点漂移和量程漂移、示值误差和准确度;流速、温
度、湿度需同步开展准确度调试检测工作。
6.4调试检测完成后由调试单位编制调试检测报告,报告格式可参照HJ75-2017附录E。
7验收
7.1CEMS在完成安装、调试检测并和地方环保主管部门联网后,火电企业应组织开展CEMS自主验收,
新建工程完成CEMS自主验收的时间不得晚于主体工程竣工环保验收时间。
7.2CEMS验收后10个工作日内,火电企业向环保主管部门登记备案。备案时限地方有更严格要求的,
从其规定。
7.3验收内容包括CEMS技术指标验收和联网验收。开展CEMS验收前应具备的条件、检测项目、检测方
法以及合格判定技术要求,按HJ75相关规定执行。
7.4开展CEMS技术指标验收时,火电企业应委托具备CMA检验检测资质的单位采用参比方法开展验收
比对监测。受托单位检验检测能力范围应覆盖验收相关指标,出具正式检测报告并加盖CMA专用章。
8日常运维
8.1基本要求
8.1.1火电企业应依法保证CEMS的正常运行,对自动监测数据的真实性和准确性负责。
8.1.2企业应根据CEMS说明书和相关规范要求编制CEMS运维管理制度,明确巡检和维护工作要求(包
括但不限于日常巡检、定期校准维护、定期比对监测、监测信息公开、设施故障预防和应急措施等),
明确系统运维人员和监督人员的工作职责。
8.1.3CEMS设备参数应严格按照验收备案时的参数进行设置,严禁随意改动,主要包括系统设置中的
斜率、截距、量程、烟道面积、基准过量空气系数、速度场系数、皮托管系数等参数。
8.1.4如因现场改造或设备更新等因素导致设备参数变动的,需在改造或参数设置调整后5个工作日内
向环保主管部门报备。备案时限地方有更严格要求的,从其规定。
8.1.5日常运行中CEMS的主要设备或者核心部件更换、采样位置等发生变化的,应当重新组织验收。
8.1.6机组停运期间不得擅自关闭CEMS或中断联网。生产停运3个月以上时,经环保主管部门同意后
方可关闭CEMS;生产停运3个月以内,需对自动监测设备进行检修的,至少上传氧含量、烟气温度和
生产负荷率状态中的一项。恢复生产前,应提前启运自动监测设备,并进行校准,在机组启运后的两周
内进行校验,满足技术指标要求视为启运期间自动监测数据有效。
8.1.7配合环保主管部门的现场检查,保证执法人员到厂后10分钟内进入厂区,进入厂区后可在10
分钟内进入监测站房,如实回答执法人员的询问,并提供自动监测历史数据及相关记录。
8.2运维单位管理
8.2.1火电企业可自行运维CEMS设备,也可委托具备相应能力条件的第三方单位运维。
8.2.2火电企业CEMS采用第三方运维的,应在运维合同中明确第三方单位的权利、义务和责任。火电
企业仍是CEMS管理主体责任单位,不得以包代管,应严格按照国家及地方环保主管部门有关要求、企
业规章制度履行监督管理职责。在运维人员进行消缺或定期校准、校验、比对工作时,火电企业应安排
专人进行现场监督,对消缺、校准、校验、比对结果签字确认。
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8.2.3运维单位应具有不少于两名持有省级环保主管部门及其委托机构颁发的污染源自动监测数据有
效性审核培训证书的人员,对CEMS进行日常运行维护。
8.3日常巡检与维护
8.3.1CEMS日常巡检时间间隔不超过7天,每次巡检做好相关记录。记录格式参照HJ75附录相关表
格。
8.3.2日常巡检内容主要包括CEMS站房环境检查、标气等耗材状态检查与更换、伴热等辅助系统运行
状态检查、系统监测参数查看与记录、颗粒物分析仪光路检查与清洁、元器件故障排查与更换等。发现
的故障或问题,运维人员应及时处理并记录。
8.3.3每次进行备件或材料更换时,更换的备件或材料的品名、规格、数量等应记录并归档。如更换有
证标准物质,还需记录新标准物质或标准样品的来源、有效期和浓度等信息。
8.3.4火电机组停运到重新启运前应及时到现场清洁颗粒物光学镜面。
8.4校准与校验
8.4.1颗粒物CEMS、气态污染物CEMS定期校准零点和量程,同时测试并记录零点漂移和量程漂移。流
速CMS定期校准零点,同时测试并记录零点漂移。校准频次按HJ75相关要求执行。
8.4.2进行校准等设备维护操作期间CEMS数据应如实上报,不得设置数据保持。
8.4.3抽取式气态污染物CEMS每3个月至少进行一次全系统的校准,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、分析仪表等)一致,进行零点和量程漂移、示值
误差和系统响应时间的检测。
8.4.4有自动校准功能的测试单元(颗粒物CEMS、气态污染物CEMS和流速CMS)每6个月至少做一次
校验,没有自动校准功能的测试单元每3个月至少做一次校验。
8.4.5配备NO转化炉的,每半年至少进行一次NO2至NO转化效率的测定。若转化效率低于85%(且转
化前NO2浓度不小于采用分析方法的测定下限),建议更换转化炉的还原剂。
8.4.6校验结果不符合HJ75的准确度验收技术指标要求时,应根据实际情况扩展开展颗粒物CEMS的
相关系数校正、气态污染物CEMS的准确度评估、流速CMS的速度场系数(或相关性)校正等相关工作,
直至达标。仍不能满足的,应进一步采取调试乃至更换设备重新验收等纠正措施直至满足技术指标要求。
8.5比对监测
8.5.1火电企业应委托具备相关指标CMA检验检测资质的单位定期开展CEMS比对监测。原则上每季度
开展一次,地方环保主管部门有更严格要求的,从其规定。
8.5.2开展比对监测时,气态污染物和氧气至少获取6个数据对,颗粒物、流速、烟温、湿度至少获取
3个平均值数据对。
8.5.3比对监测报告应明确CEMS准确度是否合格的结论,具体评判依据按HJ75的CEMS技术指标抽检
要求执行。
8.6数据标记
8.6.1自动监测数据标记体现自动监测数据真实性、准确性、完整性和有效性等重要属性,标记内容是
自动监测数据的重要组成部分。
8.6.2火电企业应当按照相关自动监测数据标记规则对产生自动监测数据的相应时段进行标记。
8.6.3可以利用具备自动标记功能的CEMS设备进行自动标记,也可授权有关责任人在自动监控系统企
业端进行人工标记。
a)鼓励企业优先开展自动标记,提高标记及时性、规范性,减少人工标记工作量。
b)若采用人工标记的,及时性应满足地方环保主管部门的要求。
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8.6.4CEMS运行状况标记应满足《污染物排放自动监测设备标记规则》(生态环境部公告2022年第
21号)相关规定,火电机组运行工况标记可依据《火电、水泥和造纸行业排污单位自动监测数据标记
规则(试行)》(生态环境部执法函〔2020〕21号)开展,其中生活垃圾焚烧发电机组运行工况标记
应满足《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据标记规则》(生态环境部公告2019第50号)相关规定。
8.7备品备件管理
8.7.1企业应常年备有CEMS日常运行、维护所需的各种耗材、备用整机或关键部件。常用耗材及数量
按设备厂家提供的用户操作手册要求储备,原则上火电企业至少保存一套CEMS备品。
8.7.2CEMS备品备件集中存放点并建立备品清单,备品出入库信息严格登记并及时更新,使用后应及
时补充。对于CEMS第三方运维的企业,可根据合同将运维单位CEMS备品纳入火电企业备品管理体系,
定期监督、检查,确保设备故障时具备及时更换的条件。
9CEMS异常管理
9.1CEMS发生故障不能满足环保要求时,运维人员应立即报告当值值长,火电企业应在12小时内向环保
主管部门报告,并详细记录故障原因及影响时间段等信息。地方环保主管部门有更严格要求的,从其规
定。
9.2火电企业按照规范要求完成自动监测数据设备工况异常标记的,即视为已向环保主管部门报告,可
不再提交相同内容的纸质报告。
9.3CEMS故障期间应手工监测烟气中SO2、NOX、颗粒物相关参数,每4小时至少监测1次,每天不少于6
次;同时,将手工监测数据报送环保主管部门,每天报送不少于4次,间隔不得超过6小时。
9.4CEMS运维人员发现系统故障或接到故障通知,应在4小时内赶到现场进行处理,对于一些容易诊
断的故障,如电磁阀控制失灵、膜破裂、气路堵塞、数采仪死机等,可携带工具或备件进行针对性维修,
此类故障维修时间不应超过8小时。若数据储存或分析仪发生故障,应在12小时内修复或更换,并保
证已采集的数据不丢失。
9.5CEMS故障或上传数据异常引发环境舆情时,火电企业应立即启动环境应急工作。在收到舆情信息
后,立即核实信息准确性、明确途径来源,组织自行监测、信息公开等自证守法及整改工作。
10技术档案管理
CEMS技术档案主要包括CEMS设备台账与CEMS运维档案。CEMS设备台账应永久保存,CEMS运维档
案应至少保存5年。
10.1CEMS设备台账
CEMS设备台账主要包括基本信息、安装及验收资料等。
10.1.1基本信息
主要包括:设备(含各组件)名称、测点名称、设备厂家、设备型号、采样方法、测量原理、设备
出厂编码、生产许可证编号、环保产品认证编号、设备安装位置、烟道形式及截面积、出厂日期、安装
日期、通过验收日期、量程、检出限、检测下限以及其它需记录内容等。
10.1.2安装及验收资料
主要包括:设备说明书(含工作原理介绍、操作说明和维护说明等)、CEMS安装和调试检测报告、
自主验收资料(含技术指标验收报告、联网验收证明、验收意见等)、烟气在线监测系统登记备案表、
产品合格证、产品认证证书、CEMS建设与更换记录等。
10.2CEMS运维档案
CEMS运维档案主要包括运维单位及人员台账、CEMS管理制度、日常巡检记录、设备维护记录、校准
校验记录等。
10.2.1运维单位及人员台账
主要包括:运维单位服务起止时间台账、运维单位名称等基本信息、运维人员信息台账、运维人员
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T/ZAEPI***—2022
培训合格证书等。
10.2.2CEMS管理制度
主要包括:岗位职责管理制度、设备运行维护制度、CEMS校准校验规程等。
10.2.3日常巡检记录
主要包括:设备工作状态巡检记录、数据上传情况巡检记录等。
10.2.4设备维护记录
主要包括:标准气体更换记录、设备故障及处理记录、备品备件更换记录、备品备件清单、CEMS
参数设置变更台账等。
10.2.5校准校验记录
主要包括:日常校准、全系统校准和校验记录(含标准物质浓度、生产日期、有效期、设备零点漂
移、量程漂移、示值误差、系统响应时间等信息)、比对监测报告等。
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目次
前言................................................................................................................................................II
1范围.........................................................................................................................................................1
2规范性引用文件.....................................................................................................................................1
3术语和定义.............................................................................................................................................2
4选型.........................................................................................................................................................4
5系统建设.................................................................................................................................................9
6调试.........................................................................................................................................................6
7验收.........................................................................................................................................................6
8日常运维.................................................................................................................................................6
9CEMS异常管理.....................................................................................................................................8
10技术档案管理.......................................................................................................................................8
i
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火电机组烟气排放连续监测系统
管理技术规范
1范围
本文件规定了火电机组烟气排放连续监测系统的选型、系统建设、调试、验收、日常运维、异常管
理、技术档案管理等内容。
本文件适用于火电机组烟气排放口的烟气排放连续监测系统全过程的技术管理。
本文件适用于国家及地方标准要求安装烟气排放连续监测系统的各类火电机组,包括但不局限于燃
煤发电机组、燃气轮机及联合循环发电机组、垃圾焚烧发电机组等。工业锅炉、工业窑炉等设施的烟气
排放连续监测系统的管理可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准
GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ75-2017固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
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
HJ212污染物在线自动监控(监测)系统数据传输标准
生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据标记规则(生态环境部公告2019第50号)
火电、水泥和造纸行业排污单位自动监测数据标记规则(试行)(生态环境部执法函〔2020〕21
号)
污染物排放自动监测设备标记规则(生态环境部公告2022年第21号)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
火电机组thermalpowerunit
利用可燃物作为燃料生产电能的发电装置。根据燃料的不同,可以分为燃煤发电机组、燃气发电机
组、垃圾焚烧发电机组等。
3.2
烟气排放连续监测系统continuousemissionmonitoringsystem
连续监测烟气中颗粒物和(或)气态污染物排放浓度和排放量所需要的全部设备,简称CEMS。
3.3
参比方法referencemethod
用于与CEMS测量结果相比较的国家或行业发布的标准方法。
3.4
1
T/ZAEPI***—2022
比对监测comparisiontesting
用参比方法对正常运行的CEMS的准确度进行抽检。
3.5
系统响应时间responsetime
系统响应时间指从CEMS系统采样探头通入标准气体的时刻起,到分析仪示值达到标准气体标称值
90%的时刻止,中间的时间间隔。包括管线传输时间和仪表响应时间。
3.6
零点漂移zerodrift
在仪器未进行维修、保养或调节的前提下,CEMS按规定的时间运行后通入零点气体,仪器的读数
与零点气体初始测量值之间的偏差相对于满量程的百分比。
3.7
量程漂移spandrift
在仪器未进行维修、保养或调节的前提下,CEMS按规定的时间运行后通入量程校准气体,仪器的
读数与量程校准气体初始测量值之间的偏差相对于满量程的百分比。
3.8
全系统校准systemcalibration
零气和标准气体通过预设管线输送到采样探头处,经由样品分析管线回到站房,与样品气体通过的
路径一致进入气体分析仪,进行零点漂移、量程漂移、示值误差和系统响应时间检测的操作。
3.9
零点气体zerogas
含二氧化硫、氮氧化物浓度均不大于0.1μmol/mol的标准气体(一般为高纯氮气,纯度不小于
99.999%),简称零气。
3.10
校验verification
用参比方法对CEMS(含取样系统、分析系统)检测结果进行相对准确度、相关系数、置信区间、
允许区间、相对误差、绝对误差等的比对检测过程。
3.11
超低排放ultra-lowemission
在基准氧含量6%条件下,燃煤机组烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、
35、50毫克/立方米的排放水平。
4选型
4.1基本要求
4.1.1CEMS设备优先选择具备中国环境保护产品认证[CCEP]、计量器具型式批准证书[CPA]标识的设备,
参考中国环境监测总站、中国环保产业协会官网发布的污染源自动监控设备适用性检测和环保产品认证
结果。
4.1.2厂内多套CEMS设备宜选择同一个品牌,以减少备品备件数量,便于运维管理。
4.1.3CEMS软件应可储存并查询、导出最近至少12个月的1分钟均值数据和至少36个月以内的1小
时均值数据,以及至少60个月的日均值和月均值数据。运行日志具有系统参数更改记录功能且数据不
可更改,至少保存一年以上。
2
T/ZAEPI***—2022
4.2CEMS系统组成及功能要求
4.2.1各组成单元
4.2.1.1CEMS由颗粒物监测单元和(或)气态污染物监测单元、烟气参数监测单元、数据采集与处理
单元组成。
4.2.1.2CEMS系统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。
4.2.1.3根据测量方式和分析原理的不同,CEMS可分为直接测量式、完全抽取式和稀释抽取式3类,
其结构由4.2.1.2的全部或部分结构组成。系统结构应符合HJ76的相关规定。
4.2.2功能要求
4.2.2.1样品采集和传输装置要求
a)样品采集装置应具备加热、保温和反吹净化功能。其加热温度一般在120℃以上,且应高于烟气
露点温度10℃以上,其实际温度值应能够在机柜或系统软件中显示查询。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℃。稀释抽取法传输管线不需要伴
热,但采样探头同样需要加热。
b)样品传输管线应长度适中,原则上不超过70m。采用完全抽取冷干法的CEMS传输管线应全程伴
热,采样管两端宜预留1m伴热带。尽量缩短采样管裸露长度,裸露管段不宜超出30cm。
c)样品采集和传输装置应具备完成CEMS全系统校准的功能要求,样品传输管线内包覆的气体传输
管应至少为两根,一根用于样品气体的采集传输,另一根用于标准气体的全系统校准。
d)采用抽取测量方式的颗粒物CEMS,其抽取采样装置应具备自动跟踪烟气流速变化调节采样流量
的等速跟踪采样功能。
4.2.2.2预处理设备要求
a)预处理设备的材料和安装应不影响仪器测量。预处理设备主要包括除湿设备和样品过滤设备等。
b)采用完全抽取冷干法的CEMS应配备除水性能优越的烟气除湿装置。除湿设备采用冷凝器的,设
置温度应保持在4℃左右,正常波动在±2℃以内,其实际温度数值应能够在机柜或系统软件中显示查
询。
c)根据不同的测定分析方法采取不同的烟气预处理措施。采用定电位电解法测二氧化硫的,氨、
二氧化氮、氯化氢等会对样品测定造成一定干扰,可采用磷酸吸收、气体过滤器滤除等措施;采用紫外
荧光法测二氧化硫的,可采用除烃器(如高温分解除烃器、渗透管除烃器等)减小芳香烃的干扰。
d)氨逃逸较大时宜采取烟气预处理除氨措施。CEMS采样的烟气中NH3会和SO2发生反应,影响SO2测
量结果并生成结晶物质造成系统堵塞;另外,NH3等气态含氮化合物会在钼催化转化器作用下转化为NO,
对氮氧化物测量造成影响。
4.2.2.3测量与分析要求
a)CEMS应当实现测量烟气中颗粒物浓度、气态污染物SO2和NOX浓度,烟气参数(温度、压力、
流速或流量、湿度、氧含量等),同时计算烟气中污染物排放速率和排放量,显示(可支持打印)和记
录各种数据和参数,氨逃逸、CO2等指标的自动监测功能若地方环保主管部门有明确要求的从其规定;
垃圾焚烧机组CEMS还应包括一氧化碳、氯化氢和炉膛焚烧温度的在线监测功能;燃气机组CEMS对颗粒
物浓度和SO2浓度的自动监测功能若地方环保主管部门有要求的从其规定。
b)对于氮氧化物监测单元,NO2可以直接测量,也可通过转化炉转化为NO后一并测量,但不允许
只监测烟气中的NO。
c)测定量程根据机组正常运行时气态污染物浓度范围确定,颗粒物或气态污染物执行超低排放限值
或特别排放限值的,应设置双量程或多量程,低量程范围一般设置为相应污染物排放限值的1.5~2倍,
3
T/ZAEPI***—2022
高量程范围一般设置为原烟气最高浓度的1~1.5倍。机组正常排放时使用低量程,污染物排放浓度超过
低量程上限值时仪器自动切换成高量程。
3
d)SO2排放浓度低于10mg/m时,已低于非分散红外吸收法、紫外吸收法、和定电位电解法的测定
下限,上述分析方法不适用,宜采用紫外荧光法。
e)采用稀释抽取法时,样气中SO2和NOx浓度均较低,SO2测量宜采用紫外荧光法,NOx测量宜采用
化学发光法。
f)原位式激光后散射原理的颗粒物分析仪主要适用于干烟气(烟气温度超出烟气露点10℃以上)
的测量,其测量结果受水雾或水滴的影响较大。测点位置烟气为饱和湿烟气时,颗粒物测量宜采用抽取
式激光前散射法。
g)垃圾焚烧发电机组烟气污染物成分与常规火电机组相比更为复杂,宜采用基于傅里叶变换红外光
谱测量技术的CEMS;若已有烟气常规组分分析仪的,也可通过在原有监测系统上增加欠缺组分的分析
模块进行改造。
4.2.2.4系统校准功能要求
a)CEMS应具备零点和量程的手动和(或)自动校准功能。
b)采用抽取测量方式的气态污染物CEMS,应具备固定的和便于操作的标准气体全系统校准功能。
c)采用直接测量方式的气态污染物CEMS,应具备稳定可靠和便于操作的标准气体流动等效校准功
能,即能够通过内置或外置的校准池,完成对系统的等效校准。
4.2.2.5数采仪数据传输要求
a)数据通信接口配置RS232、RS422、RS485中任一种通信接口和RJ45以太网接口,用于对外数据
输出和通信,并可根据使用要求,实现单路或多路配置。
b)随时接收和应答环保主管部门监控中心的数据查询、校准时钟等命令,数据应答与传输满足HJ
212的要求。数采仪与监控中心之间的通信应稳定,具备通信状态监测、数据自动补传等功能,CEMS
数据有效传输率每年应不低于90%。
4.2.2.6辅助设备要求
a)采用抽取测量方式的CEMS,其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;采用直接测量方式的CEMS,其辅助设备主要包括气幕保护
装置和标气流动等效校准装置等。
b)CEMS排气管路应接至CEMS站房外,不应随意放置,防止排放尾气污染CEMS站房环境。
c)当室外环境温度低于0℃时,CEMS尾气排放管应配套加热或伴热装置,确保排放气中的水分不
冷凝或结冰,造成尾气排放管堵塞和排气不畅。
d)采用稀释采样方式的CEMS,其稀释零空气必须配备完备的气体预处理系统,主要包括气体的过
滤、除水、除油以及除二氧化硫和氮氧化物等环节。
e)采用除湿冷凝设备的CEMS,其除湿过程产生的冷凝液应通过冷凝液排放装置及时、顺畅排出。
f)CEMS宜具备数据标记自动标记功能,并满足《污染物排放自动监测设备标记规则》(生态环境
部公告2022年第21号)相关技术要求。CEMS需接入机组负荷率数据。
5系统建设
5.1基本要求
5.1.1新建、改建和扩建项目安装的CEMS设备及其配套设施,作为环境保护设施的组成部分,与主体
工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
5.1.2多台机组共用一座烟囱的,每台机组宜单独配备CEMS,并采取措施尽量减小相互间的影响。
5.1.3采样探头安装时应向下倾斜一定角度,便于探头内凝结水自流排出,避免影响污染物测量。
4
T/ZAEPI***—2022
5.2烟气采样点位要求
5.2.1若一台机组排气经过多路烟道再进入总排气管的,CEMS尽量安装在总排气管上,不得只在其中
一个烟道上安装CEMS并作为该机组的排放结果;也可在各烟道上安装CEMS分别监测。
5.2.2烟气排放设有旁路烟道时,应在旁路烟道内安装CEMS,或烟温、流量CMS。其安装、运行、维护、
数据采集、记录和上传与总排气管CEMS的要求一致。
5.2.3优先选择在垂直管段和烟道负压区域,不宜安装在烟气流速小于5m/s的位置。
5.2.4测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于颗粒物CEMS和流速CMS,应设置在距弯
头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径,以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处;对
于气态污染物CEMS,应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2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,但测点位置距离排气出口至少是烟道直径的1.5倍。对于矩形烟道,
应当以当量直径计。
5.2.5当采样位置无法满足5.2.4的要求时,应尽可能选择在气流稳定的断面上采样,并采取措施保证
监测断面烟气分布相对均匀(判定方法为相对均方根σr不大于0.15,具体计算方法见HJ75)。同时,
参照以下方法确定测点位置:
a)颗粒物的测量。当采用点测量抽取式时,应选择多点布设;当采用线测量光学法时,应尽可能
延长测量。
b)气态污染物的测量。由于混合比较均匀,测点位置要求可适当放宽,但应在距离排气出口至少
1.5倍烟道直径处,还应注意避开涡流区。
c)流速的测量。宜选择多点测量、线测量或面测量的测量装置。
5.2.6在CEMS监测断面下游应预留参比方法采样孔,采样孔位置和数目按照GB/T16157的要求确定。
在互不影响测量的前提下,参比方法采样孔应尽可能靠近CEMS监测断面,距离尽量控制在0.5m以内。
5.2.7CEMS采样或手工监测平台区域应至少设置一个防水低压配电箱,内设漏电保护器,不少于2个
10A插座,保证人工比对监测和检修维护所需电力。
5.2.8当采样平台设置在离地面高度不小于20m的位置时,应有通往平台的升降梯。
5.2.9采用直接测量方式的颗粒物CEMS,其采样孔应布置在气态污染物采样孔和温度压力流速采样孔的
下游,避免吹扫气流对其它参数测量造成影响。
5.2.10垃圾焚烧发电机组采样点的布置还应符合GB18485的相关规定。
5.3站房建设要求
5.3.1CEMS站房的设计、施工应满足HJ75和地方环保主管部门的要求,且专室专用。
5.3.2CEMS站房应配置温湿度计和空调设施,空调具有来电自动重启功能,站房室内温度应保持在
15~30℃,相对湿度应不大于60%,且站房内应安装排风扇或其它通风设备。
5.3.3站房电源应由两路220V交流电源供电,互为备用,或配备UPS电源,确保CEMS机柜电源供给连
续稳定。
5.3.4CEMS站房及烟气颗粒物测点应加装高清摄像头,并纳入全厂工业电视系统,保证重点部位监督
管理到位。
5.3.5规范铺设烟气采样管线管线,倾斜度不小于5o,不能存在U型管路,防止管线内积水影响测量结
果。
5.3.6CEMS站房应配备不同浓度的SO2、NOx和O2有证标准气体,且在有效期内。主要包括高浓度(80~100%
满量程值)、中浓度(50~60%满量程值)、低浓度(20~30%满量程值)标准气体和零气,以满足日常零
点和量程校准、全系统校准和校验的需要。完成超低排放改造的机组,应配备浓度低于超低排放限值的
标气。低浓度标准气体可由高浓度标准气体通过经校准合格的等比例稀释设备获得(精密度≤1%),也
可单独配备。
5
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5.3.7CEMS相关制度、运维人员信息、CEMS采样分析方法、主要技术参数(验收备案参数)应在站房
墙壁上显著位置张贴。若采用第三方运维,应明确火电企业相关人员对第三方运维人员在站房内维护、
设备消缺等方面的监督管理要求。
6调试
6.1火电企业取得排污许可证3个月内,应当完成CEMS的调试和联网。6.2CEMS完成现场安装、初调
后,应连续运行不小于168h后方可进入调试阶段。
6.3具体调试检测技术指标要求及方法按HJ75-2017附录A执行,同步做好相关数据记录。其中,SO2、
NOX和O2的检测技术指标主要包括系统响应时间、零点漂移和量程漂移、示值误差和准确度;流速、温
度、湿度需同步开展准确度调试检测工作。
6.4调试检测完成后由调试单位编制调试检测报告,报告格式可参照HJ75-2017附录E。
7验收
7.1CEMS在完成安装、调试检测并和
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