Hg CEMS安装、验收、运行技术草案

Hg CEMS安装验收运行技术草案(试行)1、范围本技术草案规定了固定污染烟气排放汞连续监测系统(Mercury Continuous Emisions Monitoring Systems,以下简称Hg CEMS)和有关排气参数(含氧等)连续监测系统的安装、 调试、验收、日常运行管理、日常运行质量保证的内容。本技术草案适用于燃煤电厂固定污染源排气中总汞的测定。本技术草案仅适用于此次汞监测试点。2、Hg CEMS的组成Hg CEMS是指连续采集和测试烟气汞污染物排放浓度和排放量所需要的全部设备。一般 由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。采样系统：烟气采集、输送和转化等处理系统。测试系统：烟气汞污染物、烟气参数检测系统，显示物理量或污染物浓度。数据采集、处理系统：采集并处理数据，生成图谱、报表，具有控制、自动操作功能。3、Hg CEMS的技术性能要求Hg CEMS的技术性能要求应满足4、Hg CEMS安装外部条件4.1监测站房监测站房面积和高度应能满足监测和维护的需要。原则上面积一般不小于3X3平方米，房顶最低处高度不低于2.2米。站房必须可靠接地并且有避雷措施。站房内应安装空调，并保证环境温度：5°C40°C；相对湿度：W85%。站房内供电电压应符合 AC220V±10%，频率 50Hz.。4.2维护和取样平台为便于Hg CEMS的维护、运行和标准分析方法取样比对，需设置永久、安全、便于采 样、测试的平台。操作平台应符合固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 (GB/T16157-1996)中 4.2.3 的要求。操作平台宽度(平台外侧至烟囱/烟道的距离)与长度应能保证标准分析方法采样正常方 便操作。操作平台与地面之间应易安全通行，当设置之字形楼梯、分段爬梯时，爬梯宽度不 小于0.9米。4.3标准分析方法取样孔为便于Hg CEMS的定期比对和校验，Hg CEMS取样点位处必须具有标准分析方法取 样孔，标准分析方法取样孔的位置应满足固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样 方法(GB/T16157-1996)中 4.2.1 和 4.2.2 的要求。5、Hg CEMS安装位置要求Hg CEMS应安装在能准确可靠地连续监测固定污染源烟气排放状况的有代表性的位置上。5.1 般要求5.1.1位于固定污染源排放控制设备的下游；5.1.2不受环境光线和电磁辐射的影响；5.1.3烟道的振动幅度尽可能小；5.1.4安装位置应避免烟气中水滴和水雾的干扰；5.1.5安装位置不漏风；5.1.6安装Hg CEMS的工作区域必须提供永久的电源，以保障Hg CEMS的正常运行；5.1.7采样或监测平台易于人员到达，有足够的空间，便于日常维护和比对监测。当采样平台 设置在离地面高度5米的位置时，应有通往平台的Z字梯/旋梯/升降梯；5.1.8为室外的Hg CEMS装置提供掩蔽所，以便在任何天气条件下不影响Hg CEMS的运行 和不损害维修人员的健康，能够安全地进行维护。安装在高空位置的Hg CEMS要采取措施防 止发生雷击事故，做好接地，以保证人身安全和仪器的运行安全。5.2具体要求5.2.1应优先选择在垂直管段和烟道负压区域的总排气口。5.2.2测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。对于气态污染物，应设置在距弯头、 阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直 径处。对矩形烟道，其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B为边长。当安装位置不能满足上 述要求时，应尽可能选择在气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置 后直管段的长度。在Hg CEMS监测断面下游应预留参比方法采样孔，采样孔数目及采样平台等按固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T16157-1996)要求确定，以供 参比方法测试使用。在互不影响测量的前提下，应尽可能靠近。5.2.3为了便于流速参比方法的校验和比对监测，Hg CEMS不宜安装在烟道内烟气流速小于 5m/s的位置。5.2.4每台固定污染源排放设备应安装一套Hg CEMS。5.2.5若一个固定污染源排气先通过多个烟道后进入该固定污染源的总排气管时，应尽可 能将Hg CEMS安装在该固定污染源的总排气管上，但要便于用参比方法校验烟气流速 CEMS。不得只在其中的一个烟道上安装一套Hg CEMS，将测定值的倍数作为整个源的排放 结果，但允许在每个烟道上安装相同的Hg CEMS，测定值汇总后作为该源的排放结果。5.2.6火电厂湿法脱硫装置后未安装烟气GGH (气-气换热器)的烟道内，由于湿度较大，对 于抽取法Hg CEMS，以探头(转化器之前)温度180摄氏度为准取样。5.2.7固定污染源烟气净化设备设置有旁路烟道时，应在旁路烟道内安装烟气流量连续计 量装置。5.2.8当Hg CEMS安装在矩形烟道时，若烟道截面的高度大于4米，则不宜在烟道顶层 开设参比方法采样孔；若烟道截面的宽度大于4米，则应在烟道两侧开设参比方法采样孔， 并设置多层采样平台。5.2.9点测量CEMS的测量点位应符合下列条件之一：a. 气态污染物CEMS、氧气CMS以及流速CMS的测量点位离烟道壁距离不小于1 米;b. 中心位于或接近烟道断面的矩心区。5.2.10线测量CEMS的测量点位应符合下列条件之一：a. 气态污染物CEMS、氧气CMS以及流速CMS的测量点位离烟道壁距离不小于1 米;b. 中心位于或接近烟道断面的矩心区;c.测量线长度大于或等于烟道断面直径或矩形烟道的边长。5.2.11当烟道内浓度分层时，Hg CEMS测量点位尽可能选择客观反映整个监测断面有代表性 的点位，必要时，可采用多点采样和监测。6.Hg CEMS功能安装要求6.1 一般要求（1）系统中所有用于气态总汞、元素汞和氧化态汞采样和与样品、校准气所接触的部分，必 须采用与汞成化学惰性、无反应的材料。材料可采用：全氟烷氧基树脂（PFA） TeflonTM、石 英或惰性不锈钢等。（2）系统需能够测量和控制采样流量。（3）系统应能保证样品温度在氧化态汞转化为元素汞之前保持在酸露点以上。（4）系统可自带内置元素汞标准源对元素汞进行校准，并可将元素汞转化为气化态汞进行氧 化态汞的校准，系统如果没有内置汞标准源，需配置外置元素汞校准装置或氧化态汞校准装 置。（5）系统米样系统应配备加标法检测口，可完成加标检查。6.2具体要求a）采样探头材质必须符合6.1中的相关规定，并配置进行校准和动态加标的端口，并有足够长度能符 合采样要求。b）过滤器或其它颗粒物去除装置过滤器或其它颗粒物去除装置的材质必须符合6.1中相关规定，并且必须在所有测试中， 均对此部件一同进行检测。c）采样管线采样管线连接取样探头、转换器、样品处理设备和分析仪，制造材料需符合6.1中相关规 定，其长度原则上不超过70米。d）样品预处理系统（1）湿基系统必须满足样品始终处于露点以上，可以采用以下两种方式：A. 使用加热式取样探头和加热样品传输管线，保证样品传输全过程温度始终高于露 点温度，样品直接进入分析仪进行分析（使用热-湿法分析仪）。B. 使用稀释探头和样品传输管线，样品经稀释后进行分析。（2）干基系统必须配置冷凝器、干燥器或相应装置，连续不断地从样品中去除水分，所 有系统必须使用加热探头和加热采样管线，以防止水分凝结。e）采样泵采样泵需使足够的样品气流在最短的时间内穿过整个测量系统到达分析单元。采样泵连 接在检测单元之前的材料必须符合61中的相关规定。对于稀释采样系统，喷射泵的材料必须 符合6.1中的相关规定。f）校准单元系统可通过内置、外置汞标准发生器或连接汞标气源进行校准。校准气体需从采样探头 进入系统，经过与样品气流流路相同的所有部件最终到达分析单元，达到测量系统的全程校 准。g）动态加标口系统必须配备一个动态加标口，使得加标气体能和样品气流混合，为了保证两种气体能 充分混合，动态加标口须接近采样探头入口。h）数据采集器系统应配置检测数据采集、存储、控制、管理、输出、传输等功能的相关设备。i）净化系统（反吹系统）仪器应具有防止光学镜头、插入烟道或管道的探头被烟气污染的净化系统；净化系统能 克服烟气压力，保持光学镜头、插入烟道或管道探头的清洁。6.3烟气参数系统应包含烟气参数子系统，能够同时监测烟道内烟气流速或流量、烟气温度、烟气压 力（静压）、烟气含水量（湿度）、烟气含氧量（或烟气含二氧化碳量），并能够计算烟气中气 态汞污染物排放浓度、排放速率和排放量（与排放标准中规定的单位一致）。系统能够显示、存储和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至管理部门。 7、Hg CEMS 验收Hg CEMS验收由验收检查和验收监测两部分组成。一旦验收通过，此次试点Hg CEMS或污染工矿不得发生重大变动，否则应重新验收或 此后的数据均为无效数据。7.1验收条件Hg CEMS在完成安装、调试并符合下列要求后，可组织验收。a. Hg CEMS应具有国家环境保护部环境监测仪器质量监督检验中心出具的适用性检测合格 报告，型号与报告内容相符合。b. 排污口安装的Hg CEMS的外部环境、位置、功能及手工采样位置符合本草案要求。c. 根据本草案附录A的要求进行调试检测，并提供调试报告。7.2验收检查7.2.1跨度范围申请验收的Hg CEMS，其选择的跨度通常为排放限值的2.5倍或使通常的排放浓度在 所选跨度的20%至80%范围内。可以选择双跨度，但双跨度均必须通过验收。7.2.2校准功能系统应能使用手动和/或自动方式通过汞标准源或汞标准物质进行元素汞零点和跨度 的校准。汞和氧气的校准流程应与实际测量状态流程保持一致，并具有动态加标测试功能。 零点应可以显示和记录零点周围的正值和负值，应可以显示和记录超过所选跨度1.25倍的测 量值。流速CEMS应至少具有零点校准功能。7.2.3记录要求Hg CEMS必须按标准要求记录所有参数，有效位保留至小数点后一位。数据单位以所在污染应符合的排放标准中要求的单位为准。7.2.4时间要求Hg CEMS数据以小时有效数据为准。小时平均数据应至少使用四个本小时连续、等间 隔的有效数据。数据记录的时间间隔为响应时间的2倍。7.2.5数据处理数据的计算均以小时为准。7.3验收监测 7.3.1基本要求现场验收期间，生产设备应正常且稳定运行，可通过调节固定污染源烟气净化设备从面 达到某一排放状况，该状况在测试期间应保持稳定。用参比方法进行验收时，流速、烟温至少获取6个该测试断面的平均值；汞和氧量至少 获得9个数据对，氧量单个数据对的采样测量时间不不得低于最大响应时间（参比方法和 CEMS两者响应时间的最大值）的2倍，汞参比方法的富集时间不得小于CEMS响应时间的 4倍；湿度至少获得6个数据对，重量法采样测量时间不得小于CEMS响应时间的2倍并不 得少于10分钟。7.3.2验收比对要求验收比对技术要求如下：表7-1验收技术要求验收监测项目技术要求备注烟气中 气态汞验收监测前 后CEMS漂移W所选跨度的土 5%F.S.加标回收率9 0 %三加标回收率110%相对准确度当排放浓度5yg/m3时，相对准确度20% 5gg/m3时，绝对误差 1 gg/m3此浓度按干基浓 度计算氧量相对准确度<15%流速相对误差流速10m/s时，速度相对误差±10% 流速10m/s时，速度相对误差±12%按实测流速计算烟温相对准确度<±3°C氧量相对准确度<15%此处浓度干基浓 度计算湿度相对误差当烟气湿度5.0%时，绝对误差±1.5%5.0%时，相对误差±25%8. Hg CEMS运行技术要求Hg CEMS日常运行应根据Hg CEMS使用说明书、本草案的要求以及安装点的实际情 况制定质量保证和质量控制手册。并安手册内容执行，同时对从事的所有活动进行记录和归 档，以便监督查询。8.1日常巡检日常巡检以达到质控目标并数据不失控为准，巡检记录应包括检查项目、检查日期、被 检项目的运行状态等内容，每次巡检应记录并归档。日常巡检规程应包括该系统的运行状况、 CEMS工作状况、系统辅助设备的运行状况、系统校准工作等必检项目和记录，以及仪器使 用说明书中规定的其他检查项目和记录。8.2日常维护保养日常维护保养应根据CEMS说明书的要求和现场安装的实际情况对保养内容、保养周 期或耗材更换周期等进行，每次保养情况应记录并归档。备件或材料更换后应立即进行系统校准，更换的备件或材料的品名、规格、数量以及校准情 况等应记录并归档。8.3校准和校验CEMS的校准和校验应根据本标准中规定的方法和第9条质量保证规定的周期制 订系统的日常校准和校验操作规程，并对校准和校验应记录的内容作出明确的规定，校准 和校验记录应及时归档。9. Hg CEMS日常运行质量保证与质量控制HgCEMS日常运行质量保证是保障CEMS正常稳定运行、持续提供有质量保证监测数据 的必要手段。当Hg CEMS不能满足技术指标而失控时，应及时采取纠正措施，并应缩短下一 次校准、维护和校验的间隔时间。Hg CEMS的日常运行维护达不到以下要求，则所获得数据失控。 9.1漂移9.1.1漂移要求气态污染物（汞和氧）CEMS的24小时零点和跨度漂移不超过所选量程的±10.0%,超出 则数据失控；漂移大于±5.0%并小于±10.0%时，可使用偏差调节因子修正数据。流速CEMS的24小时零点漂移不超过所选量程（跨度）的土 6.0%,超出则数据失控；漂移大于 ±3.0%并小于±6.0%时，可使用偏差调节因子修正数据。9.1.2漂移失控期漂移测试一旦显示CEMS数据失控，则应立即进行维护和校准，校准后至漂移测试失控 前24小时为漂移失控期，此时间内数据为失控数据。9.2线性9.2.1线性要求线性应每个月做一次，线性误差不超过所选量程（跨度）的±5%，超出则数据失控。 9.2.2线性失控期线性误差测试一旦显示CEMS数据失控，则应立即进维护、校准和线性测试，线性测试 通过至发现线性误差导致失控的时间段为线性失控期，此段时间内数据为失控数据。9.3相对准确度 9.3.1相对准确度要求相对准确度（含汞和烟气参数）应每三个月做一次，应满足表7-1要求，超出则数据失 控。9.3.2相对准确度失控期汞和氧相对准确度测试一旦显示CEMS数据失控，则应立即进行维护、校准、线性测试 和相对准确度测试，线性测试通过并相对准确度测试通过至发现相对准确度导致失控的时间 段为相对准确度失控期，此段时间内数据为失控数据。流速准确度测试一旦显示CEMS数据失控，则应立即进行维护、校准、校验和准确度测 试，流速准确度测试通过至发现流速准确度导致失控的时间段为流速准确度失控期，此段时 间内数据为流速失控数据。温度和湿度准确度测试一旦显示数据失控，则应立即进行维护、校准、校验和准确度测 试，温度和湿度准确度测试通过至上次温度和湿度准确度测试通过时间段为温度和湿度准确 度失控期，此段时间内温度和湿度数据为失控数据。10. 数据处理10.1数据审核10.1.1烟气CEMS故障期间、维修期间、失控时段、参比方法替代时段、以及有计划（质 量保证/质量控制）地维护保养、校准、校验等时间段均为烟气CEMS缺失数据时间段。其 中失控时段的数据处理应按本草案丢失数据规定进行。10.1.2锅炉启、停运（大修、中修、小修等）以及闷炉等时间段均为烟气CEMS无 效数据时间段。10.1.3有效数据捕集率每季度应达到75%。每季度有效数据捕集率 =（该季度小时数-缺失数据小时数-无效数据小时数）/ （该 季度小时数-无效数据小时数）。10.2失控期间数据处理10.2.1任一参数的CEMS数据缺失在24小时以内（含24小时），缺失数据按该参数 缺失前1小时的有效小时均值和恢复后1小时的有效小时均值的算术平均值进行补遗，见 表1。10.2.2气态污染物CEMS数据缺失超过24小时时，缺失的小时排放量按该参数缺失前720 有效小时均值中最大小时排放量进行补遗，其浓度值不需补遗。10.2.3烟气参数数据缺失超过24小时时，缺失数据按该参数缺失前720有效小时均值的 算术平均值进行补遗。表1缺失数据的处理方法中断时间N（h）缺失参数处理方法方法选取值NW24所有参数算术平均值中断前一小时和中断后一小时 的有效小时均值N>24气态污染物排放量最大值中断前720有效小时均值11记录附录A （规范性附录）Hg CEMS主要技术指标调试检测方法Hg CEMS在现场安装运行以后，在接受验收前，应进行技术性能指标的调试，调试检测方法 按下面要求进行：A.1 般要求A.1.1现场完成烟气CEMS安装、初调后，烟气CEMS连续运行时间应不少于168小时。A.1.2 CEMS进入调试检测期间，不允许计划外的检修和调节仪器。A.1.3如果因CEMS故障、固定污染源故障、断电等原因造成调试检测中断，在上述因素恢 复正常后，应重新开始调试检测。A.1.4当CEMS需要通入标准气体或汞蒸气进行相应的检测时，要求标准气体和发生汞蒸气 与样品气体通过的路径（如：采样探头、过滤器、洗涤器、调节器）一致。A.1.5调试检测的时间为连续7天。A.1.6调试检测后应编制调试检测报告。A.2调试检测性能指标调试检测项目考核指标烟气中气态水零点漂移W±5%F.S.量程漂移W±5%F.S.线性误差W±5%F.S.响应时间W300s重复性W±5%转化效率三95%动态加标回改率9 0 %三加标回收率110%准确度当排放浓度5gg/m3时，相对准确度20% 5 yg/m3时，绝对误差 1 yg/m3流速速度场系数精密度<5%相对误差当流速10m/s时，速度相对误差±10%10m/s时，速度相对误差±12%氧量相对准确度<15%湿度相对误差当烟气湿度5.0%时，绝对误差±1.5%5.0%时，相对误差±25%