提高CEMS比对监测准确性措施的应用探讨

向一铭

摘 要：本文提出了提高比对监测数据准确性的五项措施，包括去除烟气中水分的影响、提高测量仪器的精密度、增加比对监测断面、督促企业加强CEMS监测点位的管理、颗粒物采样滤筒的优化，并用数据进行了比对分析，提高CEMS比对监测的准确性，让CEMS能够更好地监测企业的排放污染物，为环境保护主管部门依法进行排污申报审核、排污量核定、排污许可证发放、总量控制管理、环境统计、排污费征收核定、行政处罚等环境管理、执法提供科学依据。

关键词：CEMS 比对监测 准确性

中图分类号：X85 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（c）-0086-03

烟气排放连续自动监测系统（CEMS）比对监测是采用参比方法与自动监测设备在企业正常生产工况下实施同步采样分析，验证自动监测设备监测结果准确性的监测行为。比对监测是以国家或行业标准方法为参比方法，对污染源在线连续监测设备中的颗粒物、气态污染物（二氧化硫、氮氧化物）、含氧量、烟温、流速等技术性能指标的准确度进行不定期的抽查。《污染源自动监控管理方法》规定“环境监测机构负责对自动监控设备进行定期比对监测，提出自动监控数据有效性的意见”。《国家监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》和《国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核规程》规定：“国控企业污染源自动监测数据有效性审核是指环保管理部门对国控企业污染源自动监测设备定期进行监督考核，确定其自动监测设备是否运行正常”。因此，比对监测是保证污染源自动监测系统数据准确性的有效措施[1]。本文通过提高比对监测数据准确性措施前后的数据对比，分析评价其实际效果，并提出相关建议。

1 提高比对监测数据准确性的措施

1.1 去除烟气中水分的影响

现场比對监测期间，企业设备应正常且稳定运行，可通过调节污染源脱硫除尘装置从而达到某一排放状态。该状态应在比对监测期间保持稳定。

对于参比方法在测量二氧化硫时水分的干扰，可以在比对监测的仪器前增设预处理装置，用加热枪将烟气温度加热至120℃，并且对烟气进行过滤、除湿，以减少误差。

对于CEMS系统应在采样探头处进行加热，而后烟气通过伴热管至冷凝器前需全程加热，确保管路无水气凝结，从而减少误差。

1.2 提高测量仪器的精密度

对于参比方法在测量低浓度的气态污染物时，可选用德国进口的Testo350便携式烟气分析仪进行比对监测，该仪器精度高，操作便捷，且有预处理功能，非常适合测量低浓度烟气。

在比对监测时，可用国家认可的有证标准气体对比对监测的仪器进行校验，若校验结果满足《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HJ 76-2017》中仪器性能指标要求，则说明比对监测仪器运行良好，具有数据有效性，可认定比对监测的仪器真实有效。

CEMS系统中气态污染物分析仪，在日常维护中应经过国家认可的有证标准气体进行校验，其校验结果满足HJ 76-2017中仪器性能指标要求，则说明该分析仪测得的数值真实有效。

1.3 增加比对监测断面

因参比方法的断面监测点位无法与CEMS断面监测点位完全重合，所以，在互不影响相应测量的情况下，增加比对监测的监测断面点位与监测频次，取平均值，防止单点单线的测量不具有代表性。取各断面的测量结果得平均值与CEMS测得的实际浓度进行对比，从而提高了比对监测结果的准确性[2]。

1.4 督促企业加强CEMS监测点位的管理

对于烟道老化的企业，应提出整改意见，督促企业进行烟道的修复，而CEMS点位不符合CEMS测量要求的，企业应进行整改，重新选其点位，直至满足测量要求。在CEMS监测点位确定的同时，企业也应搭建好方便CEMS日常维护与比对监测的平台、桥架等，保证CEMS的正常运行。

1.5 颗粒物采样滤筒的优化

参比方法中，测量颗粒物所需的采样滤筒是在105℃保持恒重，烟道温度一般在60℃～150℃，但在高温高湿度的烟气条件下，采样10～30min，采样滤筒会有减重状况的出现，影响测量结果，企业脱硝出口的烟尘一般数据较低，这种影响不能忽略。为此在烟气湿度较高的烟道内进行颗粒物的采样，必须将采样滤筒烘干温度增加，首先将采样滤筒放置在200℃的烘箱内烘烤1h，而后在105℃温度下烘烤至恒重，这种方法可以减少采样滤筒在高温条件下因自身减重所带来的测量误差。同时，针对湿度较大的烟气，在烟气采样时，最好选用加厚滤筒，提高颗粒物捕捉率，从而提高测量的准确度。在颗粒物采集完毕取出采样滤筒时，应注意轻拿轻放，仔细检查，避免滤筒残片遗留在采样枪内[3]。

2 比对监测结果分析评价

对某热电厂#5机组提高有效性措施前后的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物比对监测数据分别见表1、表2、表3。

从比对监测结果看，提高比对监测数据有效性的措施效果是显著的，其中进口二氧化硫比对平均相对误差由14%下降至2.4%、出口二氧化硫比对平均绝对误差由13mg/m3下降至3.5mg/m3，进口氮氧化物比对平均相对误差由9%下降至5.4%、出口氮氧化物比对平均相对误差由27%下降至7.6%，进口颗粒物比对平均绝对误差由23mg/m3下降至8.3mg/m3，出口颗粒物比对平均绝对误差由25mg/m3下降至8.6mg/m3。同时，采取措施后，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物三项指标均能达到比对考核标准。

3 建议

鉴于比对监测涉及到技术、管理，涉及到企业、运维单位、监测机构等各方面，为保证比对监测的准确有效，建议如下。

（1）企业在安装CEMS时，应首先考虑安装点位，需具有代表性，能反映烟气的采样要求：CEMS应优先安装在垂直管路段，且断面气流稳定，烟气流场分部均匀，安装位置易接触，有足够的操作空间，便于CEMS的正常运行、日常维护、更换备件、检测设备性能以及环境保护管理部门的比对监测。CEMS监测点位的选择可遵循如下原则：选择满足国家标准规定的点位及断面；使用的仪器达到测量要求；选择能反映真实数据的点位；选择适合安装和方便运行维护的点位；选择满足仪器本身的点位。

（2）企业或企业所委托的运维单位应对CEMS系统进行定期地校准、检查、维护[4]、保养工作，其中包含：日常巡检，一般不超过7天，每次巡检需记录并归档，巡检内容包括系统运行状态、CEMS工作状态系统、辅助设备运行状态等；日常维护保养，更换耗材或备件，并对其内容进行记录，对于一般故障应在24h内及时解决，不易维修或更换的设备故障，若在72h无法排除，应更换备用仪器；CEMS校准及校验，CEMS每项性能指标应进行定期校准，并及时记录和归档，每6月对仪器设备进行一次以参比方法为基准的比对校验，对系统进行质量控制，保证CEMS能够正常稳定运行并持续提供真实有效的监测数据。

（3）制定及规范污染源烟气连续在线系统CEMS参比方法比对监测程序，比对监测前做好准备过程中的质量保证：仪器准备工作、仪器检定校准、比对监测过程中生产负荷核查、采样点选择等。比对监测过程中的质量保证：比对监测、原始记录填写、样品保存及运输、样品交接及分析。

（4）现场比对监测人员需经过严格地培训且持证上岗，熟悉并掌握环境监测基础知识；国家参比方法比对监测的技术规范和国家标准；污染物浓度、含氧量、烟气流速、烟气温度的采样测量方法、不同污染物样品的保持方法、相关污染物的分析测量方法，仪器操作流程以及比对监测过程中质量控制等工作内容，并按照比对监测作业指导书的要求，完成比对监测工作，避免自身错误所造成比对监测错误的判定。

（5）现场比对监测人员要在工作之余善于总结在比对监测工作过程中遇到的各种难题，针对这些问题提出能够解决的思路或方法。比对监测机构要定期组织技术研讨会，让比对监测人员把实际监测上遇到的问题提出来，让研讨会的参与者共同研究讨论，研究出一个切实有效的解决方案。这种交流培训的方式有利于比对监测人员增加自己的知识扩大自己的思想局限，学习从不同的角度解决问题，同时不断的提高自身比对监测水平和业务能力。

4 结语

为提高环境保护的工作質量，将环境污染问题如实反映，比对监测作为一项CEMS系统数据准确性测试的重要手段，已成为各级环保管理部门的重中之重。研究CEMS比对监测，并通过各项措施提高其数据准确性，不仅能提高环境保护部门比对监测的质量管理，保证其质量体系有效运行，还能够监督企业污染源自动监控系统是否正常规范化运行，为企业的排污申报核定、排污许可证的发放、总量控制、排污费的征收提供科学依据。

参考文献

[1] 张布伟.固定污染源烟气自动监测系统（CEMS）比对监测质量保证措施探讨[J].中国高新技术企业，2014（25）：88-89.

[2] 连鑫.CEMS比对监测数据偏差研究[J].环境保护与循环经济，2013，33（6）：67-68.

[3] 岳菲菲，方燕.影响烟气CEMS比对监测准确性因素分析[J].资源节约与环保，2016（2）：117.

[4] 康健民.烟气连续排放监测系统日常维护的探讨[J].江苏科技信息，2017（19）：46-48.