煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS,Continuous Emission Monitoring System)是工業(yè)企業(yè)落實(shí)環(huán)保法規(guī)、實(shí)現(xiàn)固定污染源煙氣實(shí)時、連續(xù)監(jiān)測的核心設(shè)備,其監(jiān)測參數(shù)需嚴(yán)格遵循國家《固定污染源煙氣(SO?、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》(HJ 76-2017)等標(biāo)準(zhǔn),同時結(jié)合不同行業(yè)的工藝特點(diǎn),覆蓋“法定必測污染物"和“行業(yè)特征污染物"兩大類。以下從核心監(jiān)測參數(shù)、分類說明及配套監(jiān)測項(xiàng)三個維度詳細(xì)解析:
一、法定必測的核心污染物(所有工業(yè)固定污染源通用)
根據(jù)國家環(huán)保總局統(tǒng)一要求,所有涉及燃煤、燃油、燃?xì)獾墓I(yè)固定污染源(如電廠、鋼鐵廠、水泥廠、化工廠等),CEMS必須優(yōu)先監(jiān)測以下3類核心污染物,數(shù)據(jù)需實(shí)時上傳至地方生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管平臺,作為排污許可、達(dá)標(biāo)排放判定的依據(jù):
污染物類別 具體監(jiān)測指標(biāo) 主要來源 監(jiān)測意義
硫氧化物 二氧化硫(SO?) 燃煤(如電廠、鍋爐)、燃油(如船舶、工業(yè)爐)、有色金屬冶煉(如硫酸生產(chǎn))過程中,含硫化合物燃燒或分解產(chǎn)生 控制酸雨、霧霾(SO?是PM?.5前體物),符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)等限值要求
氮氧化物 氮氧化物(NO?,含NO、NO?) 燃料高溫燃燒(如電廠鍋爐、工業(yè)窯爐)時,空氣中N?與O?反應(yīng)生成,或燃料中含氮化合物分解產(chǎn)生 | 控制光化學(xué)煙霧、酸雨(NO?是酸性氣體),重點(diǎn)行業(yè)(如火電)需滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)(NO?≤50mg/m3)
顆粒物 煙塵/粉塵(顆粒物濃度) 燃煤鍋爐排煙、鋼鐵廠高爐煤氣、水泥廠粉塵、有色金屬冶煉煙塵等 | 控制霧霾(顆粒物是PM?.5/PM??直接來源),多數(shù)行業(yè)要求顆粒物濃度≤10-30mg/m3(超低排放限值)
二、行業(yè)特征污染物(按工業(yè)類型差異化監(jiān)測)
除通用必測項(xiàng)外,CEMS需根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工藝、燃料類型、產(chǎn)品種類,額外監(jiān)測特定污染物,以覆蓋行業(yè)污染風(fēng)險。以下為典型行業(yè)的特征監(jiān)測項(xiàng):
行業(yè)類型 特征污染物監(jiān)測項(xiàng) 監(jiān)測目的
火電行業(yè) 汞及其化合物(Hg)、一氧化碳(CO) 汞是持久性有毒重金屬(《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 13223-2011 強(qiáng)制要求);CO反映燃燒效率,間接判斷NO?生成是否異常
鋼鐵/焦化行業(yè) 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs,如苯、甲苯)、氯化氫(HCl)、氟化氫(HF) 焦化工藝產(chǎn)生苯系物(VOCs),鋼鐵冷軋環(huán)節(jié)使用鹽酸酸洗產(chǎn)生HCl,需控制有毒有機(jī)物和腐蝕性氣體排放
化工/石化行業(yè) 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、氨(NH?)、氰化氫(HCN)、氯氣(Cl?) 化工合成(如氮肥、醫(yī)藥、涂料)過程中,易產(chǎn)生NH?(脫硝副產(chǎn)物)、VOCs(溶劑揮發(fā))、有毒氣體(Cl?、HCN),需防范有毒有害污染
垃圾焚燒行業(yè) 二噁英類(PCDDs/PCDFs)、重金屬(Pb、Cd、Cr等) 垃圾焚燒易生成二噁英(強(qiáng)致癌物)和重金屬,需通過“在線監(jiān)測+定期離線檢測"結(jié)合監(jiān)控(部分CEMS可實(shí)現(xiàn)二噁英半連續(xù)監(jiān)測)
玻璃/陶瓷行業(yè)氟化物 (以HF計)、二氧化硫(SO?,高濃度) 玻璃生產(chǎn)使用螢石(含氟原料),高溫下生成HF;燃料多為重油/天然氣,SO?排放濃度較高,需針對性監(jiān)測
有色金屬冶煉重金屬 ( As、Pb、Zn、Cu等)、硫酸霧(H?SO?) 銅、鉛、鋅冶煉過程中, 重金屬揮發(fā)進(jìn)入煙氣;硫酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生硫酸霧,需控制重金屬和酸性霧滴排放
三、配套監(jiān)測的煙氣參數(shù)(保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性)
為確保污染物濃度監(jiān)測結(jié)果的“真實(shí)性、有效性",CEMS需同步監(jiān)測煙氣工況參數(shù),用于對污染物濃度進(jìn)行標(biāo)況折算(將實(shí)測濃度換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的濃度,消除溫度、壓力、濕度對體積的影響),這些參數(shù)雖不屬于“污染物",但屬于法定強(qiáng)制監(jiān)測項(xiàng):
煙氣氧量(O?):判斷燃燒充分性,同時用于折算“基準(zhǔn)氧含量下的污染物濃度"(如電廠基準(zhǔn)氧含量6%,鋼鐵廠8%),是達(dá)標(biāo)判定的關(guān)鍵依據(jù)。
煙氣流速/流量:計算污染物“小時排放量"(排放量=濃度×流速×?xí)r間),用于總量控制(企業(yè)需遵守年度排污總量指標(biāo))。
煙氣溫度、壓力、濕度:修正煙氣體積(熱態(tài)煙氣→標(biāo)況干煙氣),確保濃度計算不偏差(如高濕度會導(dǎo)致實(shí)測濃度被稀釋,需扣除水分影響)。
煙氣含濕量:直接用于干基濃度換算(多數(shù)排放標(biāo)準(zhǔn)要求以“干煙氣"為基準(zhǔn)計算濃度)。