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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代替 HJ/T 76-2007

资讯分类

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代替 HJ/T 76-2007

分类:
行业法规
2021/06/28 15:57
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前言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,实施大气固定污染源排放污染物监测,规范固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统的性能、质量和检测,制定本标准。
本标准规定了固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统的组成结构、技术要求、检测项目和检测方法。
本标准是对《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)》(HJ/T76-2007)的修订。本标准首次发布于2001年,2007年第一次修订,原标准起草单位为中国环境监测总站、上海市环境监测中心和国家环保总局信息中心。本次为第二次修订。本次修订的主要内容:
--增加了CEMS气态污染物监测单元和颗粒物监测单元的实验室检测技术要求、性能指标和检测方法:
--修订完善了CEMS现场检测技术要求、性能指标和检测方法;
--增加了CEMS关键部件冷凝器和加热采样管线的检测技术要求和性能指标。
本标准附录A、附录B为规范性附录,附录C~附录G为资料性附录。
自本标准实施之日起,《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)》
(HU/T 76-2007)废止。
本标准由环境保护部环境监测司和科技标准司组织制订。
本标准起草单位:中国环境监测总站、上海市环境监测中心
本标准环境保护部2017年12月29日批准。
本标准自2018年3月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
 
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
1适用范围
本标准规定了固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统的组成结构、技术要求、性能指标和检测方法。
本标准适用于固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统的设计、生产和检测。
2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明8期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ 75固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
HJ212污染源在线自动监控( 监测)系统传输标准
HJ 836固定污染源废气低浓度颗粒物测定 重量法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1烟气排放连续监测continuous emi ss ion monitoring. CEM
对固定污染源排放的颗粒物和(或)气态污染物的排放浓度和排放量进行连续、实时的自动监测,简称CEM。
3.2烟气排放连续监测系统continuous emission monitoring system. CEMS
连续监测固定污染源颗粒物和(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满量程span (full scale)
根据实际应用需要设置CEMS的最大测量值。
3.4响应时间response time
响应时间包括仪表响应时间和系统响应时间。
仪表响应时间指从观察到分析仪示值产生个阶跃增加或阶跃减少的时刻起,到其示值达到标准气体标称值90%或10%的时刻止,中间的时间间隔。
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。
3.5零点漂移zero drift
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。
3.6量程漂移span drift
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。
3.7维护周期maintenance interval
不需要进行任何外部手动维护,系统能够满足HJ 75技术要求的最小维护间隔。
3.8二氧化氮转换效率nitrogen dioxide conversion efficiency
NO2转换为NO的效率。
3.9平行性parallelism
在相同的环境条件下,相同的系统测量同一被测物时,其测量结果的相对标准偏差。
3.10ppm parts per million
百万分之一体积浓度。
3.11参比方法reference method
用于与CEMS测量结果相比较的国家或行业发布的标准方法。
3.12干烟气浓度dry flue gas concentration
烟气经预处理,露点温度≤4℃时,烟气中各污染物的浓度,也称为干基浓度。
3.13.标准状态standard state
温度为273 K,压力为101.325 kPa时的状态。本标准中的污染物质量浓度均为标准状态下的干烟气浓度。
3.14相对准确度relative accuracy
采用参比方法与CEMS同步测量烟气中气态污染物浓度,取同时间区间且相同状态的测量结果组成若干数据对,数据对之差的平均值的绝对值与置信系数的绝对值之和与参比方法测定数据的平均值之比。
3.15相关校准correlation cal ibration
采用参比方法与CEMS同步测量烟气中颗粒物浓度,取同时间区间且相同状态的测量结果组成若干数据对,通过建立数据对之间的相关曲线,用参比方法校准颗粒物CEMS的过程。
3.16速度场系数velocity field coefficient
采用参比方法与CEMS同步测量烟气流速,参比方法测量的烟气平均流速与同时间区间且相同状态的CEMS测量的烟气平均流速的比值。
4系统的组成和结构
4.1 系统组成
CEMS由颗粒物监测单元和(或)气态污染物SO2和(或) NOx监测单元、烟气参数监测单元、数据采集与处理单元组成(如图1)。系统测量烟气中颗粒物浓度、气态污染物SO2和(或) NOx浓度、烟气参数(温度、压力、流速或流量、湿度、含氧量等),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,形成相关图表,并通过据、图文等方式传输至管理部门。
4.2系统结构
CEMS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。依据CEMS测量方式和原理的不同,CEMS由上述全部或部分结构组成。
4.2.1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。一般采用抽取测量方式的CEMS均具备样品采集和传输裝置,其具体技术要求见5.4.1.
4.2.2预处理设备
预处理设备主要包括样品过滤设备和除湿冷凝设备等;预处理设备的材料和安装应不影响仪器测量。部分采用抽取测量方式的CEMS具备预处理设备,其具体技术要求见5.4.2。
4.2.3分析仪器
分析仪器用于对采集的污染源烟气样品进行测量分析。
4.24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:数据采集和传输设备的具体技术要求见5.4.5。
4.2.5辅助设备
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、稀释零空气预处理裝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。各种辅助设备的具体技术要求见5.4.3。
5技术要求
5.1外观要求
5.1.1CEMS应具有产品铭牌,铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造
日期等信息。
5.1.2 CEMS仪器表面应完好无损,无明显缺陷,各零、部件连接可靠,各操作键、按钮使
用灵活,定位准确。
5.1.3 CEMS主机面板显示清晰,涂色牢固,字符、标识易于识别,不应有影响读数的缺陷。
5.1.4 CEMS外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。
5.2工作条件
CEMS在以下条件中应能正常工作:
a)室内环境温度: (15~35) ℃,室外环境温度(-20~50) ℃;
b) 相对湿度:≤85%;
c) 大气压: (80~ 106) kPa:
供电电压: AC (220士22) V, (50士1) Hz。
注:低温、低压等特殊环境条件下,仪器设备的配置应满足当地环境条件的使用要求。
5.3安全要求
5.3.1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。
5.3.2绝缘强度
在环境温度为(15~35)℃,相对湿度≤85%条件下,系统在1500V (有效值)、50Hz正弦波实验电压下持续lmin,不应出现击穿或飞弧现象。
5.3.3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。
5.4功能要求
5.4.1样品采集和传输装置要求
5.4.1.1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。
5.4.1.2样品采集装置的材质应选用耐高温、防腐蚀和不吸附、不与气态污染物发生反应的
材料,应不影响待测污染物的正常测量。
5.4.1.3气态污染物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
便于更换或清洗的颗粒物过滤器,过滤器滤料的材质应不吸附和不与气态污染物发生反应,过滤器应至少能过滤(5~ 10)μm粒径以上的颗粒物。
5.4.1.4样品传输管线应长度适中。当使用伴热管线时应具备稳定、均匀加热和保温的功能:其设置加热温度一般在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。
5.4.1.5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:CEMS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。
5.4.1.6样品传输管线应使用不吸附和不与气态污染物发生反应的材料,其技术指标应符合附录E中表E.1的技术要求。
5.4.1.7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。
5.4.1.8 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,等速跟踪吸引误差应不超过±8%。
5.4.2 预处理设备要求
5.4.2.1CEMS预处理设备及其部件应方便清理和更换。
5.4.2.2 CEMS 除湿设备的设置温度应保持在4℃左右( 设备出口烟气露点温度应≤4℃),
正常波动在土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。
5.4.2.3预处理设备的材质应使用不吸附和不与气态污染物发生反应的材料,其技术指标应
符合附录E中表E.2的技术要求。
5.4.2.4除湿设备除湿过程产生的冷凝液应采用自动方式通过冷凝液收集和排放装置及时、
顺畅排出。
5.4.2.5为防止颗粒物污染气态污染物分析仪,在气体样品进入分析仪之前可设置精细过滤
器:过滤器滤料应使用不吸附和不与气态污染物发生反应的疏水材料,过滤器应至少能过滤
(0.5~2)μm粒径以上的颗粒物。
5.4.3辅助设备要求
5.4.3.1CEMS排气管路应规范敷设,不应随意放置,防止排放尾气污染周围环境。
5.4.3.2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。
5.4.3.3CEMS应配备定期反吹装置,用以定期对样品采集装置等其它测量部件进行反吹,避免出现由于颗粒物等累积造成的堵塞状况。
5.4.3.4CEMS应具有防止外部光学镜头和插入烟囱或烟道内的反射或测量光学镜头被烟气污染的净化系统( 即气幕保护系统);净化系统应能克服烟气压力,保持光学镜头的清洁;净化系统使用的净化气体应经过适当预处理确保其不影响测量结果。
5.4.3.5具备除湿冷凝设备的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。
5.4.3.6 具备稀释采样系统的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、除烃以及除二氧化硫和氮氧化物等环节。
5.4.3.7CEMS机柜内部气体管路以及电路、数据传输线路等应规范敷设,同类管路应尽可
能集中汇总设置;不同类型的管路或不同作用、方向的管路应采用明确标识加以区分;各种走线应安全合理,便于查找维护维修。
5.4.3.8CEMS机柜内应具备良好的散热装置,确保机柜内的温度符合仪器正常工作温度;应配备照明设备,便于日常维护和检查。
5.4.4校准功能要求
5.4.4.1 CEMS应能用手动和(或)自动方式进行零点和量程校准。
5.4.4.2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;即能够完成从样品采集和传输装置、预处理设备和分析仪器的全系统校准。
5.4.4.3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。等效校准原理
和校准计算过程参见附录F。
5.4.5数据采集和传输设备要求
5.4.5.1应显示和记录超出其零点以下和量程以上至少10%的数据值。当测量结果超过零点以下和量程以上10%时,数据记录存储其最小或最大值。
5.4.5.2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。
5.4.5.3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,相关
日报表、月报表和年报表的格式要求见附录A。
5.4.5.4 具备数字信号输出功能。
5.4.5.5 具有中文数据采集、记录、处理和控制软件。数据采集记录处理要求见附录B。
5.4.5.6 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。
6性能指标
6.1实验室检测
6.1.1 气态污染物(含02) 监测单元
6.1.1.1仪表响应时间(上升时间和下降时间)
分析仪器仪表响应时间:≤120s。
6.1.1.2重复性
分析仪器重复性(相对标准偏差):≤2%。
6.1.1.3线性误差
分析仪器线性误差:不超过士2%满量程。
6.1.1.4 24h零点漂移和量程漂移
分析仪器24h零点漂移和量程漂移:不超过±2%满量程。
6.1.1.5一周零点漂移和量程漂移
分析仪器一周零点漂移和量程漂移:不超过±3%满量程。
6.1.1.6环境温度变化的影响
环境温度在(15~35) ℃范围内变化,分析仪器读数的变化:不超过±5%满量程。
6.1.1.7进样流量变化的影响
进样流量变化±10%,分析仪器读数的变化:不超过±2%满量程。
6.1.1.8供电电压变化的影响
供电电压变化±10%,分析仪器读数的变化:不超过±2%满量程。
6.1.1.9干扰成分的影响
依次通入表1中相应浓度的干扰成分气体,导致分析仪器读数变化的正干扰和负干扰:
不超过±5%满量程。

6.1.1.10振动的影响

按照规定的振动条件和频率进行振动实验后,分析仪器读数的变化:不超过±2%满量程。

6.1.1.11二氧化氮转换效率

NOx分析仪器或NO2转换器中NO2转换为NO的效率:≥95%。

6.1.1.12平行性

三台(套)分析仪器测量同一标准样品读数的相对标准偏差≤5%。

6.1.2颗粒物监测单元

6.1.2.1 重复性

分析仪器重复性( 相对标准偏差):≤2%。

6.1.2. 2 24h 零点漂移和量程漂移

分析仪器24h零点漂移和量程漂移:不超过±2%满量程。

6.1.2.3一周零点漂移和量程漂移

分析仪器一周零点漂移和量程漂移:不超过±3%满量程。

6.1.2.4环境温度变化的影响

环境温度在(-20~50)℃范围内变化,分析仪器读数的变化:不超过±5%满量程。

6.1.2.5供电电压变化的影响

供电电压变化±10%,分析仪器读数的变化:不超过±2%满量程。

6.1.2.6振动的影响

按照规定的振动条件和频率进行振动实验后,分析仪器读数的变化:不超过±2%满量程。

6.1.2.7检出限

分析仪器满量程值≤50mg/m3时,检出限≤1.0mng/m3 (满量程值> 50mg/m3时不做要求)。

6.2污染物排放现场检测

6.2.1气态污染物CEMS (含02)

6.2.1.1示值误差

a)气态污染物CEMS

当系统检测SO2满量程值≥100μmo/mol; NOx 满量程值≥200μmo/mol时,示值误差:不超过±5%标准气体标称值:

当系统检测SO2满量程值< 10μmo/mol; NOx满量程值<200μmo/mol时,示值误差:不超过±2.5%满量程。

b)O2 CMS

不超过土5%标准气体标称值。

6.2.1.2系统响应时间

气态污染物CEMS (含02)系统响应时间:≤200s.

6.2.1.3 24h零点漂移和量程漂移

气态污染物CEMS (含02) 24h零点漂移和量程漂移:不超过±2.5%满量程。

6.2. 1.4 准确度

a)气态污染物CEMS

当参比方法测量烟气中二氧化硫、氮氧化物排放浓度的平均值:

1)≥250μmol/mol时,CEMS与参比方法测量结果相对准确度:≤15%;

2)≥50μmo/mol~ <250μmo/mol时,CEMS与参比方法测量结果平均值绝对误差的绝对值:≤20μmol/mol;

3)≥20μmol/mol~ < 50umol/mol时,CEMS与参比方法测量结果平均值相对误差的绝对值:≤30%;

4) <20μmol/mol时, CEMS与参比方法测量结果平均值绝对误差的绝对值:≤6μmo/mol。

b)O2 CMS

O2 CMS与参比方法测量结果相对准确度:≤15%。

6.2.2颗粒物CEMS

6.2.2.1 24h 零点漂移和量程漂移

颗粒物CEMS24h零点漂移和量程漂移:不超过±2%满量程。

6.2.2.2相关校准

颗粒物CEMS线性相关校准曲线应符合下列条件:

a)相关系数:≥0.85 (当测量范围上限小于或等于50mg/m3时,相关系数≥0.75);

b)置信区间:95%的置信水平区间应落在由距校准曲线适合的颗粒物排放浓度限值+10%的两条直线组成的区间内。

c)允许区间:允许区间应具有95%的置信水平,即75%的测定值应落在由距校准曲线适合的颗粒物排放浓度限值+25%的两条直线组成的区间内。

6.2. 2.3准确度

当参比方法测量烟气中颗粒物排放浓度的平均值:

a)>200mg/m3时,CEMS与参比方法比对测试结果平均值的相对误差:不超过±15%;

b)> 100mg/m3~≤200mg/m3时, CEMS与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±20%;

c) > 50mg/m3~≤100mg/m3时,CEMS与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±25%;

d) > 20mg/m3≈≤50mg/m3时,CEMS与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±30%;

c) > 10mg/m3~≤20mg/m3时,CEMS与参比方法测量结果平均值的绝对误差:不超±6mg/m3

f)≤10mg/m3时,CEMS与参比方法测量结果平均值的绝对误差:不超过±5mg/m3

6.2.3烟气流速连续测量系统

6.2.3.1测量范围:测量范围上限≥30m/s。

6.2.3.2速度场系数精密度:速度场系数的相对标准偏差≤5%。

6.2.3.3准确度

当参比方法测量烟气流速的平均值:

a)> 10m/s时,CEMS与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±10%;

b)≤10m/s时,CEMS与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±12%。

6.2.4烟气温度连续测量系统

准确度: CEMS与参比方法测量结果平均值的绝对误差:不超过±3℃。

6.2.5烟气湿度连续测量系统

6.2.5.1准确度

当参比方法测量烟气绝对湿度的平均值:

a) > 5.0%时,CEMS 与参比方法测量结果平均值的相对误差:不超过±25%;

b)≤5.0%时,CEMS与参比方法测量结果平均值的绝对误差:不超过±1.5%。

6.2.5.2采用氧传感器通过测量烟气含氧量计算得到烟气湿度的CEMS, 应同时满足6.2.5.1

和6.2.1.1~6.2.1.3的相关技术指标要求。