煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）比對監(jiān)測工作探討

王 瓊，許 鋒

（陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站，陜西 西安 710054）

《國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核辦法》 （環(huán)發(fā)〔2009〕88號）及《關(guān)于加強(qiáng)國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核工作的通知》 （環(huán)辦〔2010〕116號）等文件及相關(guān)規(guī)范的發(fā)布為污染源自動監(jiān)測設(shè)施的正常運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，各省市也積極利用市場機(jī)制，吸收社會資金和外資，鼓勵企業(yè)自籌資金加快重點(diǎn)污染源在線監(jiān)控設(shè)備安裝調(diào)試和啟用，并加快推進(jìn)自動監(jiān)控數(shù)據(jù)有效性審核工作及自動監(jiān)控數(shù)據(jù)的科學(xué)應(yīng)用。然而部分地區(qū)在污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核工作方面存在不夠規(guī)范的問題，如何充分發(fā)揮污染源自動監(jiān)控設(shè)施的作用，提高污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，落實(shí)好國家相關(guān)文件、技術(shù)規(guī)范的要求，更好地為總量減排、排污費(fèi)征收、行政處罰等環(huán)境管理工作提供技術(shù)支撐，做好污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核工作尤為重要和關(guān)鍵。

煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱CEMS）比對監(jiān)測是保證污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的有效措施，其中最有代表性的就是30萬kW以上火電廠自動在線設(shè)備的季度性比對監(jiān)測。陜西省CEMS的比對監(jiān)測是以《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣體污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996）、《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 397-2007）、《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 75-2007）等國家標(biāo)準(zhǔn)方法和技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，對CEMS的6項(xiàng)參數(shù)（二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、流速、煙溫、氧量）進(jìn)行季度性監(jiān)測，并依據(jù)（HJ/T75-2007）中7.2的比對結(jié)果評價指標(biāo)及限值進(jìn)行核定[1]。

1 陜西省30萬kW以上火電廠CEMS比對監(jiān)測發(fā)展及開展情況

1.1 CEMS比對監(jiān)測的發(fā)展

陜西省裝機(jī)容量30萬kW以上火電廠的污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核工作全面開展始于2009年，目前已日趨成熟規(guī)范。2009年之前，由于火電廠CEMS型號規(guī)格的多樣化，安裝、調(diào)試、運(yùn)行與質(zhì)控措施上技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的缺乏以及CEMS系統(tǒng)停運(yùn)、甚至從未投運(yùn)等原因，其監(jiān)測、運(yùn)行結(jié)果基本上未能得到環(huán)保部門的認(rèn)可[2]。

1.2 CEMS比對監(jiān)測的開展情況

30萬kW以上的火電廠的CEMS比對監(jiān)測由省廳負(fù)責(zé)，其他國控、省控企業(yè)污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核工作由各市級環(huán)境保護(hù)部門負(fù)責(zé)。截至2013年4月，全省除拆遷、關(guān)停、無組織排放、廢水回注和循環(huán)利用等原因不能安裝在線監(jiān)測設(shè)備企業(yè)以外，90%以上國控企業(yè)已安裝污染源自動監(jiān)測設(shè)備，30萬kW以上火電廠共建成18家50臺機(jī)組，分布在西安、咸陽、渭南、寶雞、銅川、漢中、榆林7個地市，其中陜北地區(qū)4家，關(guān)中地區(qū)13家，陜南地區(qū)1家，儀器廠商90%以上選擇國產(chǎn)設(shè)備，且18家重點(diǎn)火電污染源企業(yè)CEMS系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)第三方運(yùn)營。根據(jù)近幾年比對監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計，機(jī)組實(shí)測率可達(dá)100%，CEMS實(shí)測率可達(dá)90%以上。

2 CEMS比對監(jiān)測工作中存在的問題

通過對陜西省近幾年30萬kW以上火電廠CEMS比對監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計分析，可以看出目前比對監(jiān)測主要有以下幾個問題：

2.1 CEMS缺乏統(tǒng)一管理和規(guī)范

一方面，部分企業(yè)的在線設(shè)備存在運(yùn)行管理制度不健全或者執(zhí)行不到位的地方，表現(xiàn)在現(xiàn)場運(yùn)行記錄不規(guī)范，企業(yè)日常巡檢記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄、定期校準(zhǔn)和校驗(yàn)記錄等不齊全，個別企業(yè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率較低，對異常和缺失數(shù)據(jù)無處理記錄等，有效性審核的自檢報告不規(guī)范。環(huán)保部門只監(jiān)督是否安裝了CEMS，但對于火電廠CEMS是否正常運(yùn)行、何時校準(zhǔn)校驗(yàn)、如何監(jiān)督管理等尚無明確規(guī)定；另一方面，CEMS比對監(jiān)測工作不被企業(yè)重視，企業(yè)只知按季度提供CEMS數(shù)據(jù)，卻很少關(guān)心數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，具有應(yīng)付心理[3]。

2.2 監(jiān)管薄弱導(dǎo)致在線設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不理想

在線監(jiān)測儀器設(shè)備超期服役，采樣和預(yù)處理系統(tǒng)嚴(yán)重老化，自動監(jiān)測設(shè)備維護(hù)不及時，造成自動監(jiān)測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況來看，部分企業(yè)里現(xiàn)有人員中懂得自動監(jiān)測設(shè)備維護(hù)和校準(zhǔn)技術(shù)的很少，CEMS出現(xiàn)問題后需要廠家到現(xiàn)場處理。陜西省30萬kW以上火電企業(yè)均為第三方運(yùn)營，但運(yùn)營單位人員緊張，使得在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較難保證。

2.3 監(jiān)測方法不同導(dǎo)致比對難度較大

以顆粒物比對監(jiān)測為例，參比方法是選擇幾個代表性的點(diǎn)位進(jìn)行定點(diǎn)捕集顆粒物，而CEMS則是對采樣斷面一個點(diǎn)照射捕集；另外部分企業(yè)CEMS探頭和參比人工采樣孔未安裝在同一斷面上，因此所采集的顆粒物也不能同步。為克服這些比對監(jiān)測中的實(shí)際困難，采樣人員要采集多個濾筒，并延長采樣時間，才能達(dá)到評價指標(biāo)的要求[4，5]。

再以二氧化硫的比對監(jiān)測為例，陜西省對二氧化硫的比對監(jiān)測使用英國凱恩生產(chǎn)的KM9106，主要原理為電化學(xué)法，該儀器受煙氣的含濕量影響很大，對于低硫高濕煙氣測試結(jié)果往往偏低，甚至為零，而CEMS設(shè)備分析原理多為紫外熒光法、紫外吸收法、非分散紅外法，基本不受濕度的影響。為提高比對監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性，采樣人員曾嘗試使用加熱裝置或得到KM9106測試值進(jìn)行修正，效果并不顯著，因而正考慮采用紅外氣體分析方法[6]。

2.4 CEMS設(shè)備安裝位置不規(guī)范

一是由于監(jiān)測現(xiàn)場條件所限，有些企業(yè)CEMS的安裝位置不在平直管段，管道內(nèi)氣體流向和流速很不穩(wěn)定，使得手工監(jiān)測結(jié)果和CEMS結(jié)果也很難比對；有的企業(yè)的監(jiān)測平臺狹小，并有配電柜之類的障礙物阻擋，無法進(jìn)行監(jiān)測。有些企業(yè)自動設(shè)備探頭旁邊無比對監(jiān)測孔或監(jiān)測孔位置離得很遠(yuǎn)，造成比對結(jié)果偏離；二是現(xiàn)場監(jiān)測的采樣點(diǎn)位，雖然大部分與CEMS在線采樣裝置的安裝位置緊鄰，可是采樣探頭深入煙道的長度是無法完全一致的。顆粒物及氣態(tài)污染物在煙道中的分布是不均勻的，流速也與采樣點(diǎn)深入煙道的深度有關(guān)，所以人工監(jiān)測與自動監(jiān)測儀點(diǎn)位的差異也極易造成比對數(shù)據(jù)上的差異。

2.5 CEMS參數(shù)存在缺項(xiàng)，增加比對工作難度

根據(jù)環(huán)保部主要污染物總量減排監(jiān)測體系建設(shè)考核相關(guān)要求，自動監(jiān)測6項(xiàng)參數(shù)（二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、煙溫、流速、氧量）的在線數(shù)據(jù)都應(yīng)準(zhǔn)確提供，并經(jīng)過折算后上傳，但部分企業(yè)出口CEMS系統(tǒng)參數(shù)中無煙氣流速數(shù)據(jù)、無顆粒物自動監(jiān)測數(shù)據(jù)、無煙塵數(shù)據(jù)或只提供一氧化氮數(shù)據(jù)，或數(shù)據(jù)未經(jīng)折算上報，導(dǎo)致六項(xiàng)參數(shù)核算存在誤差，或不能準(zhǔn)確測量，造成在線數(shù)據(jù)與企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況存在較大差異。對于目前自動在線監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有折算的情況，監(jiān)測站人員比對時只能先將CEMS數(shù)據(jù)人工折算后，再與手工監(jiān)測折算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。這既不符合國家要求，又增加了省環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測人員的工作量。

3 CEMS比對監(jiān)測工作的建議

3.1 規(guī)范CEMS設(shè)備供應(yīng)商

建議由省廳組織招標(biāo)，選出若干個具有相當(dāng)資質(zhì)的在線設(shè)備公司，并制定一些配套的管理規(guī)定和模板，定期對國控企業(yè)CEMS維護(hù)人員進(jìn)行集中管理培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn)，使企業(yè)能深刻認(rèn)識到CEMS數(shù)據(jù)的作用、數(shù)據(jù)有效性審核工作的意義，深入學(xué)習(xí)廢水、廢氣自動監(jiān)測設(shè)備的原理、操作維護(hù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葘I(yè)知識，可有效提高CEMS的質(zhì)量、運(yùn)營管理水平及排污企業(yè)CEMS維護(hù)人員整體素質(zhì)，保證在線監(jiān)測系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從源頭上把關(guān)[3]。

3.2 嚴(yán)把CEMS系統(tǒng)驗(yàn)收監(jiān)測關(guān)

環(huán)保部門應(yīng)把握好CEMS系統(tǒng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的尺度，對于設(shè)備安裝位置不規(guī)范的企業(yè)，不予提供驗(yàn)收監(jiān)測手續(xù)。建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收監(jiān)測必須依據(jù)“建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報告書”及其批復(fù)的要求，依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，公正、科學(xué)、真實(shí)、可靠地為驗(yàn)收提供保證質(zhì)量，全面規(guī)范的驗(yàn)收監(jiān)測報告，為建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及其以后的環(huán)境管理提供重要的技術(shù)依據(jù)。CEMS系統(tǒng)驗(yàn)收監(jiān)測既是建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收監(jiān)測的一部分，又是一類特殊的建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收監(jiān)測，只有嚴(yán)格執(zhí)行CEMS驗(yàn)收現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，才能盡快提高陜西省CEMS驗(yàn)收監(jiān)測工作質(zhì)量，保證環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，滿足日趨完備的CEMS驗(yàn)收監(jiān)測工作要求。各地要加強(qiáng)對自動監(jiān)控系統(tǒng)中流速（流量）測量設(shè)備的監(jiān)督管理，把好流速（流量）測量設(shè)備的選型、安裝和驗(yàn)收關(guān)，確保流量（流速）監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠[7]。

3.3 加強(qiáng)監(jiān)督管理，加快推進(jìn)比對監(jiān)測的順利開展

各企業(yè)、運(yùn)營單位應(yīng)積極配合省環(huán)境監(jiān)測站每季度的比對監(jiān)測工作，完善缺項(xiàng)參數(shù)模塊，按照省級監(jiān)測站要求提供自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場比對時提供相關(guān)支撐數(shù)據(jù)，保證上報數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、規(guī)范。對于多次要求仍不整改的企業(yè)進(jìn)行通報。因性能落后，漂移嚴(yán)重、老化嚴(yán)重、多次進(jìn)行維護(hù)和調(diào)試不能徹底解決問題的設(shè)備，建議徹底改造、更換。

3.4 貫徹執(zhí)行國家相關(guān)文件及技術(shù)規(guī)范規(guī)定，強(qiáng)化環(huán)境執(zhí)法力度

污染源自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核不合格的，要書面通知企業(yè)查找原因，責(zé)令其根據(jù)比對監(jiān)測結(jié)果和技術(shù)規(guī)范要求調(diào)試自動監(jiān)測儀器，使之與比對監(jiān)測數(shù)據(jù)一致。企業(yè)應(yīng)將調(diào)試情況書面報告責(zé)任環(huán)保部門，由責(zé)任環(huán)保部門將調(diào)試情況報上一級環(huán)保部門備案。對連續(xù)兩次比對監(jiān)測不合格的，責(zé)任環(huán)保部門要通知企業(yè)更換設(shè)備、重新安裝，并按程序及時申請驗(yàn)收。更換的自動監(jiān)測設(shè)備經(jīng)責(zé)任環(huán)保部門驗(yàn)收合格后，方可正式投入運(yùn)行。同時，各地要將自動監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核開展和查處情況，以及企業(yè)整改情況向上一級環(huán)保部門備案。環(huán)保部門需嚴(yán)格環(huán)境執(zhí)法，對于比對監(jiān)測不合格且拒不采取任何措施進(jìn)行整改的企業(yè)，環(huán)境執(zhí)法部門應(yīng)按照環(huán)保部令第十九號《污染源自動監(jiān)控設(shè)施現(xiàn)場監(jiān)督檢查辦法》相關(guān)規(guī)定，按程序執(zhí)法。

[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 75—2007固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2007.

[2] 潘荔，王卓昆，王志軒.我國火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測裝置現(xiàn)狀及對策建議[J].環(huán)境科學(xué)研究，2005，18（4）：42-45.

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[4] 李月娥，李昌平.污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）的驗(yàn)收比對監(jiān)測[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（5）：119-122.

[5] 楊凱，周剛，王強(qiáng)，等.煙塵煙氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2010，26（5）：18-24.

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