关于HJ75-2017相关问题的探讨

2018年3月1日HJ75-2017标准实施后，CEMS的性能指标和运行质量得到了较大程度的提升，尤其是超低CEMS在电力行业超低排放监测中应用取得了良好的效果。随着非电行业深度治理和超低排放的实施，同时由于受非电行业工艺工况复杂性、不稳定性等因素影响，CEMS在非电行业应用中存在较多的问题。通过对HJ75-2017实施将近两年来非电行业CEMS存在问题的统计梳理和HJ75-2017标准的要求，发现标准在非电行业CEMS实际应用中存在一些疑问，给排污单位、运维人员和执法人员的日常工作带来了一些的困扰。以下就非电行业CEMS遇到的问题及标准要求进行梳理探讨。

 

CEMS的正常运行

 

CEMS的正常运行：标准释义“符合本标准的技术指标要求，在规定有效期内的运行，但不包括检测器污染、仪器故障、系统校准或系统未经定期校准、定期校验等期间的运行。”

 

疑 问：

①技术指标主要指仪器性能指标，包括颗粒物CEMS零点漂移、量程漂移、线性相关系数、置信区间、允许区间，气态污染物（含O2）CEMS零点漂移、量程漂移、示值误差、系统响应时间、准确度，流速CMS速度场系数、速度场系数精密度，温度CMS准确度，湿度CMS准确度。是否可以理解为所有技术指标同时满足标准要求时CEMS才可以鉴定为正常运行。

 

②CEMS的安装要求是否认定为技术指标，如认定为技术指标，CEMS的正常运行时安装要求必须完全符合标准要求，若安装要求应完全满足标准要求，标准安装要求中部分条款存在措辞不严谨，执行中存在多种结果，无法判定的情况；例如“7.1.2.4为了便于颗粒物和流速参比方法的校验和比对监测，CEMS不宜安装在烟道内烟气流速小于5m/s的位置。”标准用语是“不宜”，实际现场安装时很多场合存在流速小于5m/s，流速CMS是否可以认定为正常运行？根据标准不能进行明确的判定。

 

非电行业中小锅炉烟气排放口流速多在3m/s左右，采用单点差压皮托管测量，流速比对很难在误差范围内。

 

③“规定有效期”表达内容含糊，处于不同角色的人员，理解上会存在偏差，可能理解为巡检周期、校准周期或者校验周期，可能理解为仪器检测器的寿命周期，可能理解为自行监测比对或者数据有效性审核的周期等等，标准规定有效期未给予明确规定。

 

④检测器污染期间的运行可以认为是不正常运行，但是检测器污染如何确定，不同设备厂家不同原理的分析仪，对检测器污染的判断条件和阀值要求不同，且多数设备厂家出于保密或技术水平限制，在操作说明书中未对检测器污染如何判定进行阐述，发现监测数据异常时通过厂家指导的方法来查找检测器是否污染，整个过程中人为因素较多；对于监测数据无明显异常时，标准物质测试符合要求，测量烟气超标，参比方法不超标，设备厂家判断检测器可能存在污染，CEMS是否属于正常运行。同时检测器污染多为样气接触部分的测量气室污染，但是也存在光源、滤光片、光学检测器的老化或故障形成的异常或者不正常的情况，标准中未对检测器污染进行释义，判断方法未得到明确，运维、执法中形成较多问题无法确定和核查的情况。

 

水泥窑尾热湿法CEMS在过量氨逃逸工况下，在气室镜片清理24小时内光谱能量衰减严重，气室镜片上再次附着的铵盐结晶。

 

有效数据

 

有效数据：标准释义“符合本标准的技术指标要求，经验收合格的CEMS，在固定污染源排放烟气条件下，CEMS正常运行所测得的数据。”

疑 问：

①有效数据的条件是，CEMS技术指标符合标准要求、验收合格、污染源存在烟气排放、CEMS正常运行。固定污染源排放烟气的条件如何判断，附录C.8只是对锅炉的停炉、焖炉时的参数设定进行了说明，其他行业或工况排放的判定条件未明确，也未指出是否参考锅炉参数执行。

 

HJ75-2017附录C.8关于锅炉停炉、闷炉的参考设定

②对CEMS技术指标在适用性监测测试的行业和工况下满足标准要求，实际应用中应用在其他行业或工况下，安装调试时技术指标符合要求，且验收合格，实际长期运行中经常发生部分技术指标不满足标准要求的情况，数据是否可以判定为有效数据。

 

系统响应时间

 

系统响应时间：标准释义“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相应时间。”

疑 问：

①从采样探头通入可以理解为采样探头处通入，采样探头一般有采样探杆、滤芯和加热腔体、探头出口处接头三部分组成，实际现场使用中多采用从探头出口接头处通入，部分场合存在通入标气经过采样探头滤芯的，少数采用从采样探杆处通入的；不同地方通入响应时间各不相同，标准未对标气在采样探头处通入的具体位置予以明确。

 

部分设备为保证响应时间和示值误差，采用全程标气管与伴热管在采样探头处直接相连，以提高系统响应时间，降低探头滤芯的影响。

 

②响应时间的测试计时开始时刻为从采样探头通入标气的时刻，即响应时间测试时标气应从平台处采样探头通入，而现场实际应用中多采用从站房内通过全系统校准标气管通入采样探头进行响应时间测试，在管线较长的场合，标气传输时间增长，测试方法是否合理。

 

③响应时间测试的流程是按照设定采样流量通入零气，读数稳定后在用相同流量通入量程校准气进行计时测试，设定流量是采样流量或分析仪测量流量，还是某一个具体的设定流量，标准未予以明确，现场测试响应时间受通入标气的流量影响较大，在标准不明确的情况下，响应时间测试人为影响因素较大。

 

④采用全程对CEMS进行校准时，是否需要在响应时间要求的时间内进行校准，标准未予以明确，对全程校准时数据响应慢稳定时间大于200S的，是否可以对分析仪进行校准，标准中无相关表述。

 

冷干法CEMS进行全系统校准时，通入452mg/m3(SO2)标气，111s数据有响应，重新计时169s后数据升至在127mg/m3，长时间通入标气后数据缓慢上升，全程校准标气使用量大且校准后分析仪测试数据偏差较大。

 

⑤响应时间测试中明确了标气浓度为量程校准标气，即量程（80-100%）标气，对于超低排放后部分场合校准标气为100mg/m3左右，冷凝除湿设备对SO2的吸附损失若在10mg/m3左右，除湿设备性能满足HJ76-2017中的要求，在进行响应时间测试时采用量程校准气（如100mg/m3的SO2）测试满足要求；但是很多场合实际SO2排放浓度普遍小于30mg/m3，如果采用低浓度标气或接近实际排放浓度标气测试（比如30mg/m3SO2），标气测试200s显示20mg/m3或更低，响应时间不满足标准要求。如果按照标准中方法进行测试，通入100mg/m3的标气，200s内能达到90mg/m3，响应时间是满足要求的。但是系统对实际排放烟气中待测组分的损失是存在的，且损失浓度在测量浓度中所占比例较高，同时HJ75、76-2017中未对CEMS量程设置大小予以明确，在超低排放场合，响应时间采用量程校准气进行测试是否合理。

 

⑥在进行示值误差测试时是否有时间限制，标准中未予以明确。示值误差测试时是否也要满足响应时间的要求，即200s以内测试数据稳定的，按稳定时的数据进行计算，200s读数尚未稳定的，按照200s时的读数计算。

 

示值误差

 

示值误差：流程为先通入零气和量程校准标气对仪器进行调整，然后按照零气、高浓度标气，零气、中浓度标气，零气、低浓度标气全程通入系统，待显示数值稳定后读取测定结果，并重复测试3次，求平均值，计算示值误差。

疑 问：

①示值误差测试前校准仪器零点，零气要求是经过滤的不含颗粒物、待测气体的清洁干空气或高纯氮气，如以空气为零气进行校准，标准中未对零气水的含量（露点或绝对湿度）进行量化，将空气中处理到绝对没有水，实现成本过高，且不易保证，在实际应用中校准零气（空气）的露点对仪器的零点较大。

中小锅炉分析仪零点校准采用空气，停产后测量空气，SO2零点漂移约1mg/m3，且测量数据随气温和湿度变化，折算浓度异常。

 

②示值误差测试使用的高、中、低浓度标气是根据分析仪量程确定的，标准未对分析仪的量程进行要求；对于部分行业排放标准较高，排放浓度较低的场合，分析仪量程较大示值误差测试容易满足要求。但是测量实际排放浓度接近的标气误差较大，存在系统示值误差测试合格，实际测量不准确的问题，此工况下示值误差技术指标不能反应设备性能。

 

③示值误差测试需要按照流程进行（即通多种浓度标气），现场执法时在未对设备进行零点和量程校准的情况下，通入单一浓度的标气来作为示值误差指标的判断是否合理。

 

现场执法时通入低浓度SO2,查看200s时测量数据是否在示值误差在要求范围内，以此来判断设备是否满足技术指标要求

 

 非电行业涉及行业和工艺众多，工况和治理设施水平参差不齐，常规配置的CEMS在应用中可能存在诸多的问题，需要根据工艺工况对CEMS的采样样品处理及数据处理进行改进，以适应部分行业过程控制及排放的监测，同时也需要对非电行业特殊工况下CEMS的适用性和标准符合性进行研究和探讨。

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