CEMS比对监测和质量控制解析

开展CEMS比对监测的前提条件
（1）CEMS出具有效数据的质控过程
烟尘烟气CEMS仪器质量、安装调试和日常运行使用 及维护维修的全过程的外部质控程序 CEMS仪器研发生产后的适用性检测 CEMS安装调试后的调试检测和验收检测 CEMS正式运行使用后，日常的运营维护、校准维修 和不定期的“比对监测”
① CEMS实测浓度 ② CEMS标态干基浓度（0℃，101.325kPa）
标态干基浓度 实测干基浓度
标态干基浓度 实测湿基浓度
101325 273 烟温 大气压 静压 273
101325 273 烟温 大气压 静压 273 1 湿度
CEMS的组成和监测分析原理
CEMS的组成和监测分析原理
（1）颗粒物排放连续自动监测单元
国内目前主要仪器的分析方法：
激光透射法、光散射法、其他方法
CEMS的组成和监测分析原理
（2）气态污染物排放连续自动监测单元
采样方法：完全抽取、稀释抽取、直接测量 分析方法： 吸收光谱技术：非分散红外（NDIR）、非分散 紫外（NDUV）、紫外差分吸收（DOAS）、气体过滤相关 （GFC）等 激发发光技术：紫外荧光、化学发光等
A. 污染源所在的地理位置
B. 排污企业的类型 C. 排污企业的生产情况和近期生产计划 D. 污染物处理设施的情况
进行CEMS比对监测前的准备工作
（1）掌握对比监测所在污染源的基本情况
E.污染源正常生产工况下的排放情况 污染物种类 排放浓度 烟气流速 烟气温度 烟气静压 烟气湿度
进行CEMS比对监测前的准备工作
6
二氧化硫
自动滴定
碘量法（B）
甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯 胺分光光度法（B） 溶液电导率法（B）
固定污染源排气中氮氧化物的 盐酸萘乙二胺分光光度法 测定 盐酸萘乙二胺分光光度 法 （A） HJ/T 42-1999 紫外分光光度法（A） 7 氮氧化物 定电位电解法（B） 非分散红外吸收法（B） 化学发光法（B） 固定污染源排气中氮氧化物的 测定 紫外分光光度法 《空气和废气监测分析方法》 （第四版）
（4）CEMS测试数据的几种数据状态
③ CEMS标况下折算浓度
该污染源实际过剩空气 系数
标干折算浓度 标态干基浓度
21% 21% 含氧量实测值
实际过剩空气系数 标准过剩空气系数
CEMS的组成和监测分析原理
（4）CEMS测试数据的几种数据状态
说明：
HJ/T 75-2007考核技术指标中规定的颗粒物 和气态污染物各浓度范围（分段标准）均指的是污 染源标态干基浓度值
进行CEMS比对监测前的准备工作
（3）手工参比仪器设备的准备校准维护
校准流程操作：
校准周期
如果现场条件具备（有相应浓度并合格有效的标气）标 准气体校准工作也可考虑在检测现场完成
进行CEMS比对监测前的准备工作
（4）监测人员安全防护装备和通讯设备
A. 安全装备： 安全帽、安全带（平台较高、较窄）、工作 服、隔热手套、防护口罩（烟道正压情况）等
4
烟气湿度
干湿球法（A） 冷凝法（A） 奥氏气体分析器法（A） 电化学法（B）
5
氧含量
氧化锆法（B） 热磁法（B） 磁力机械法（B） 碘量法（A） 定电位电解法（A） 非分散红外吸收法（B） HJ/T 56-2000 固定污染源排气中二氧化硫的 测定 碘量法 HJ/T 56-2000 固定污染源排气中二氧化硫的 测定 定电位电解法 HJ/T 43-1999
开展CEMS比对监测的前提条件
（2）人员、仪器设备和分析方法 CEMS比对监测分析方法： CEMS 比对监测中各目标物质均有比较成熟 的采样和检测分析方法（国标A和行业标准 B）， 其中有些方法还没有完全上升为国家标准分析 方法，与之对应的相关仪器的《技术要求》也 不完全，这些标准将逐步陆续出台。
固定污染源烟气排放连续监测系统 （Continuous Emission Monitoring System ） （CEMS ） 比对监测技术和质量保证
目 录
• • • • • • • • CEMS比对监测的主要工作内容和技术依据 CEMS的组成以及监测分析原理简单介绍 开展CEMS比对监测的前提条件 开展CEMS比对监测的原则 进行CEMS比对监测前的准备工作 CEMS比对监测现场采样和测试工作 CEMS比对监测数据汇总处理分析 CEMS比对监测全过程的质量控制和质量保证
主要的检查内容：
检查CEMS仪器整体运行状态 查看CEMS仪器操作软件的相关设置 查看现场CEMS运营维护、维修、校 准记录（如果有）
CEMS比对监测现场采样和测试工作
（1）现场安装的CEMS仪器的检查
说明：
了解现场CEMS的相关参数设定也有助于我们 对比对监测数据的综合汇总分析和对比对监测结 果的总体判定。
CEMS比对监测的工作内容和技术依据
（1）CEMS比对监测的定义
指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续 监测并将信息实时传输到主管部门的装置
（2）CEMS比对监测的目的 （3）CEMS比对监测的主要工作内容
一定时间段的比对
CEMS比对监测的工作内容和技术依据
（4）CEMS比对监测的完成主体
CEMS比对监测现场采样和测试工作
（2）颗粒物CEMS的比对监测
② 采样时间的确定
每个采样点位的采样时间长短一般应根据监测污染源 颗粒物排放浓度高低来确定，颗粒物排放浓度高则可缩短每 点的采样时间，反之则加长采样时间，正常情况下每点的采 样时间在3～5分钟左右。
CEMS比对监测现场采样和测试工作
（2）颗粒物CEMS的比对监测
④ 采样方式方法
采样方法应采用等速跟踪采样的原理方法，也就是采样器采样嘴 的吸引速度与测点处的实际烟气流速相等。
采样嘴直径（mm） 12 7或8 6 5 5
烟尘采样器采样嘴示意图及使用选择标准
CEMS比对监测现场采样和测试工作
（2）颗粒物CEMS的比对监测
③ 采样嘴的选择和方向
说明：
输入采样器时一定与之对应
采样嘴的方向：
采样嘴必须对准气流方向，其与气流方向的偏差不得大于10°。
CEMS比对监测现场采样和测试工作
开展CEMS比对监测的前提条件
（1）CEMS出具有效数据的质控过程
“比对监测”作为这个质量控制过程中的末端控制 环节，对控制 CEMS数据质量，提高数据有效性起到至关 重要的作用；同时， CEMS“ 比对监测”必须以完成前两 个阶段的适用性检测和调试、验收检测的工作为前提条 件，如果前两个阶段的质量控制不合格或没有前面的过 程，那么“比对监测”也就失去意义了。
比对监测遵循原则
• （1） 监测期间，生产设备要正常稳定运行； • （2） 监测前，首先要核准烟尘采样器、烟气 分析仪、烟气CEMS等相关仪器的显示时间并 保持一致； • （3） 参比方法测定湿法脱硫后的烟气，使用 的烟气分析仪必须配有符合国家标准规定的烟 气前处理装置（如加热采样枪和快速冷却装置 等），（《污染源自动监测设备比对监测技术 规定》、《固定源废气监测技术规范》等）；
校准需要使用主要仪器设备 校准周期
进行CEMS比对监测前的准备工作
（3）手工参比仪器设备的准备校准维护
C. 烟气分析仪（电化学、光学）
仪器采样的气密性 标准气体校准（系统误差、漂移） 标准气体的选择：零点气、量程标气 校准标气流量 （控制其校准标气的进样流量与实际检测中的采 样流量一致或尽量接近）
说明：
CEMS的组成和监测分析原理
（3）烟气参数连续自动监测单元
烟气流速：差压传感器法、热平衡法、超声波法、其他方法 烟气温度：铂电阻法等 烟气压力：压力传感器 烟气湿度：干/湿氧法、高温电容法等 含 氧 量：电化学法、氧化锆法、顺磁法
说明：
CEMS的组成和监测分析原理
（4）CEMS测试数据的几种数据状态 比对是在同一状态、同一条件下的比对
开展CEMS比对监测的前提条件
（2）人员、仪器设备和分析方法
CEMS比对监测人员：各级环境监测部门的技术人员 CEMS比对监测仪器设备： 现场仪器设备：烟尘采样器、烟气采样器、烟气分析仪等。 实验室分析仪器设备
序号
仪器名称
测试对象 颗粒物（采样）
仪器技术条件
1
烟尘采样器
烟气流速 烟气温度 烟气湿度
（2）颗粒物CEMS的比对监测
③ 采样嘴的选择和方向
采样嘴的选择依据是烟囱或烟道内的烟气流 速（预测流速），一般来说应是烟气流速越大所 选取的采样嘴直径越小。 国内目前使用的烟尘采样仪器提供直径5mm～ 12mm的不同采样嘴，而且均可以通过预测流速来 提示选择使用多大的采样嘴。
烟气流速（m/s） 5 左右 10 左右 15 左右 20 左右 ＞20
序号 1 2
测试对象 颗粒物 烟气流速
测量分析方法 重量法（A） 皮托管法（A） 玻璃水银温度计（A）
方法来源
3
烟气温度
热电偶温度计（A） 电阻温度计（A） 重量法（A） GB/T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定 与气态污染物采样方法 《空气和废气监测分析方法》 （第四版）
CEMS 比对监 测中采 用的采 样和分 析测试 方法
B. 通讯设备：现场对讲机、笔记本电脑等
进行CEMS比对监测前的准备工作
（5）“CEMS比对监测现场实施方案”
“方案”的内容主要包括： 比对监测污染源基本情况、CEMS系统安装、 配置、主要工作原理等情况、现场测试时间安排、 人员安排、比对测试内容和指标要求、基本操作 过程要求、使用的仪器设备、标准物质、安全防 护通讯设备以及相关的记录表格等等内容。
CEMS比对监测现场采样和测试工作
（1）现场安装的CEMS仪器的检查
到达CEMS比对监测现场后，首先应该对现场 安装的CEMS仪器的运行情况和运行状态进行检查； 以确认CEMS是在正常、稳定（非故障）的状态下 运行，从而保证CEMS比对监测结果有效。