污泥處理廠焚燒爐煙氣連續排放監測系統（CEMS）的比對監測

陳 中

（四川鴻源環境檢測技術咨詢有限公司，四川 成都 610000）

引言

污染源自動監測設備比對監測是指采用參比（標準）方法與自動監測法在企業正常生產工況下實施同步采樣分析，驗證自動監測設備監測結果準確性的監測行為。《污染源自動監控管理辦法》（國家環境保護總局令第28號）規定：自動監控設備應定期進行比對監測，比對監測是判斷自動監測數據準確性和有效性的重要依據。

污泥焚燒處理工藝流程是一種將城市污泥轉化為固態殘留物和氣體的技術，通過高溫熱解、氧化等反應將污泥轉化為其他固體產物，降低污泥的體積和有害物質含量，該焚燒爐燃料為天然氣與高脂污泥壓縮物，燃燒排放產生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及污泥中的重金屬等大氣污染物，其為重點行業、重點排污單位，應安裝連續排放監測系統并定期進行比對監測，保證監測系統數據有效性。

1 焚燒爐連續排放監測系統

某污泥處理廠的CEMS系統是由北京雪迪龍科技股份有限公司生產的SCS-900FT型，該系統由氣體污染物監測單元（二氧化硫分析儀、氮氧化物分析儀、一氧化碳分析儀）、氧含量分析儀、數據采集單元與處理單元組成。氣體分析儀采樣探頭安裝于凈化設施后垂直煙道內，CEMS的詳細參數見表1。

表1 CEMS信息參數表

2 比對監測方法和內容

比對監測按照《固定污染源煙氣（SO2、NOX顆粒物）排放連續監測系統技術要求及檢測方法》（HJ 76-2017）、《污染源自動監測設備比對監測技術規定（試行）》（總站統子[2010]192號）進行，參比方法監測孔設在直管段，距前端變徑8米，距后端變徑5米處，排煙管道直徑1.2米，高度45米，參比采樣孔距離CEMS監測斷面1.5米范圍內。

比對監測的煙氣參數為二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧含量，監測期間生產負荷正常運行，環保設施運行正常。分4個時間段分別為2022年1月、3月、6月、12月，對該排氣筒進行參比監測。根據規定要求，氣態污染物和氧含量至少獲取6個數據（其中儀器法可選取不小于2倍自動監測設備響應時間期間的平均值為1個數據，化學法以一個樣品的采樣時間段監測值為1個數據），取參比法測試的平均值與同時段煙氣CEMS的平均值進行準確的計算，4次監測每個參數獲取24個數據對[1-2]。

參比方法中的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧含量的監測方法、方法來源、儀器型號（編號）及檢出限見表2[3-6]。

表2 參比監測方法、方法來源、儀器型號（編號）及檢出限

3 結果與評價

各參比監測指標驗收參數評價要求，根據《污染源自動監測設備比對監測技術規定（試行）》（總站統子[2010]192號）、《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）確定，各參比監測指標具體評價要求見表3。

表3 各參數比對監測評價指標要求

3.1 二氧化硫

3.1.1 絕對誤差

絕對誤差：

3.1.2 參比方法評估CEMS法的SO2測定結果

參比方法評估CEMS法的SO2測定結果見表4。

表4 參比方法評估CEMS法的SO2、NOX測定相對準確度 單位：mg/m3

該污泥處理廠焚燒爐排氣筒SO2最高濃度低于57 mg/m3，根據表3采用絕對誤差di進行評價，根據表4表明，參比方法平均值為14.5 mg/m3，絕對誤差為0.75 mg/m3，絕對誤差＜17 mg/m3，符合《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）的要求。因此，該CEMS系統SO2質量濃度監視器能夠較為準確地反映出口煙道的實態SO2質量濃度。

3.2 氮氧化物

3.2.1 絕對誤差

絕對誤差：

3.2.2 參比方法評估CEMS法的NOx測定結果

參比方法評估CEMS法的NOx測定結果見表4。

該污泥處理廠焚燒爐排氣筒NOx最高濃度為126 mg/m3，根據表3采用相對誤差Re進行評價，根據表4表明，參比方法平均值為70.8 mg/m3，絕對誤差為-1 mg/m3，相對誤差Re為-1.41%＜±30%，符合《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）的要求。因此，該CEMS系統NOx質量濃度監視器能夠較為準確地反映出口煙道的實態NOx質量濃度。

數據來源于四川鴻源環境檢測技術咨詢有限公司出具的監測報告，川鴻源環監字[2022]第019-2號、川鴻源環監字[2022]第021-2號、川鴻源環監字[2022]第024-2號、川鴻源環監字[2022]第308-2號。

3.3 一氧化碳

3.3.1 相對準確度

式中：—參比方法監測結果平均值；

—參比方法與CEMS法數據對差平均值；

cc—置信系數。

式中：tf,0.95—由t表查得，f=n-1；

Sd—參比方法與CEMS測定值數據對的差的標準偏差。

3.3.2 參比方法評估CEMS法的CO測定結果

參比方法評估CEMS法的CO測定結果見表5。

表5 參比方法評估CEMS法的CO、氧氣含量測定相對準確度 單位：mg/m3

數據對標準偏差Sd為0.33，經過計算cc為0.17，RA為2.65%＜±15%，符合《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）的要求。因此，該CEMS系統氧氣含量監視器能夠較為準確地反映出口煙道的實態氧氣含量。

根據表3確定一氧化碳采用相對準確度RA進行評價，根據表5表明，參比方法平均值為141.7mg/m3，絕對誤差為3.58 mg/m3，數據對標準偏差Sd為9.52，經過計算cc為5.00，RA為6.06%＜±15%，符合《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）的要求。因此，該CEMS系統CO質量濃度監視器能夠較為準確地反映出口煙道的實態CO質量濃度。

3.4 氧氣含量

3.4.1 相對準確度

式中：RM—參比方法監測結果平均值；

—參比方法與CEMS法數據對差平均值；

cc—置信系數。

式中：tf,0.95—由t表查得，f=n-1；

Sd—參比方法與CEMS測定值數據對的差的標準偏差。

3.4.2 參比方法評估CEMS法的氧氣含量測定結果

參比方法評估CEMS法的氧氣含量測定結果見表5。

根據表3確定氧氣含量采用相對準確度RA進行評價，根據表5表明，參比方法平均值RM為10.18 mg/m3，絕對誤差di為0.1 mg/m3，數據對標準偏差Sd為0.33，經過計算cc為0.45，RA為5.4%＜±15%，符合《固定污染源煙氣（顆粒物、SO2、NOX）排放連續監測技術規范》（HJ 75-2017）的要求。

因此，該CEMS系統氧氣含量監視器能夠較為準確地反映出口煙道的實態氧氣含量。

數據來源于四川鴻源環境檢測技術咨詢有限公司出具的監測報告，川鴻源環監字[2022]第019-2號、川鴻源環監字[2022]第021-2號、川鴻源環監字[2022]第024-2號、川鴻源環監字[2022]第308-2號。