火电厂烟气排放连续监测关键技术标准规范.doc

火电厂烟气排放持续监测技术规范
1范畴
本原则合用于以固体、液体、气体化石为燃料火电厂固定式烟气排放持续监测系统。
2规范性引用文献
下列文献中条款通过HJ/T75－引用而成为本原则条款。凡是注日期引用文献，其随后所有修改(不涉及勘误内容)或修订版均不合用于本原则，然而，勉励依照本原则达到合同各方研究与否可使用这些文献最新版本。凡是未注日期引用文献.其最新版本合用于本际准。
GB13223 火电厂大气污染物排放原则
GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样办法
HJ/T47－1999烟气采样器技术条件
HJ/T48－1999烟尘采样器技术条件
HJ/T56 固定污染源排气中二氧化硫测定 碘量法
HJ/T57 固定污染源排气中二氧化硫测定 定电位电解法
HJ/T42 固定污染源排气中氮氧化物测定 紫外分光光度法
HJ/T43 固定污染源排气中氮氧化物测定 盐酸萘乙二胺分光光度法
《空气与废气监测分析办法》(国家环保局编写，中华人民共和国环境科学出版社，1990年版)
3术语和定义
3.1烟气排放持续监测continuous emissions monitoring
烟气排放持续监测是指对火电厂排放烟气进行持续地、实时地跟踪测定：当火电厂烟气排放持续监测系统配备各种测定探头时，每个探头在每小时测定期间不得低于15min，其测定成果即为该小时监测成果平均值；烟气排放持续监测系统监测时间不得不大于火电厂运营时间(不涉及火电厂启动和停运)80%。
3.2响应时间response time
显示达到稳定值90%时所需要时间。
3.3现场持续监测in-situ continuous monitoring
由直接安装在烟囱或烟道(涉及旁路)上监测系统对烟气进行实时测量(不需要抽取烟气在烟囱或烟道外进行分析)。
3.4抽取式持续监测extractive continuous monitoring
通过采样系统抽取某些样气并送入分析单元，对烟气成分进行实时测量。按采样方式不同又分为：稀释采样法和直接抽取采样法（加热管线法）。
3.5丢失数据.missing data
是指由于烟气排放持续监测系统故障等因素未能记录下应当持续监测有效数据。
3.6数据有效率data availability
数据有效率是指烟气排放连线监测系统有效监测时间与电厂运营时间比例。
4火电厂烟气排放持续监测系统构成
4.1系统构成
一种全面烟气排放持续监测系统是由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放
参数监测子系统、系统控制及数据采集解决子系统构成(见图1)。通过采样方式(抽取式持续监测)或直接测量方式(现场持续监测),测定烟气中污染物浓度,并按本原则规定显示与记录。
烟尘监测子系统
系统控制及数据采集解决系统

烟尘测量仪

烟气参数测量子系统
系 统 控 制 器

烟气流速变送器
流速测试仪
远 程 输 出 接 口

烟气温度变送器
温度监测仪

烟气压力变送器
压力监测仪

烟气湿度变送器
水分监测仪

数据采集
解决装置

氧分析仪
氧变送器

气态污染物监测子系统
抽取式监测

气态污染物
分 析 仪

烟气气态污染物
采 样 器
烟气预解决器
打 印
显 示

校验原则气体 、零气
气体控制器

烟气气态污染物测量仪（现场监测）

图1烟气排放持续监测系统示意图(上方)
4.2电源规定
4.2.1额定电压220 V。
4.2.2容许偏差-15%~+10%。
4.2.3谐波含量<5%。
4.2.4额定频率50Hz。
4.25接地 系统各设备接地，.按安装设备阐明书规定进行。
5烟尘持续监测
5.1监测办法
5.1.1浊度法
光通过具有烟尘烟气时，光强因烟尘吸取和散射作用而削弱，通过测定光束通过烟气先后光强比值来定量烟尘浓度。
5.1.2光散射法
通过调制激光或红外平行光束射向烟气时，烟气中烟尘对光向所有方向散射，经烟尘散射光强在一定范畴内与烟尘浓度成比例，通过测量散射光强来定量烟尘浓度。
5.2测尘仪构造
5.2.1浊度法
浊度法测尘仪，分为单光程测尘仪和双光程测尘仪两种。单光程测尘仪光源发射端与接受端烟道或烟囱两侧，光源发射光通过烟气。由安装在烟道或烟囱对面接受装置检测光强，并转变为电信号输出。双光程测尘仪光源发射端与接受端在烟道或烟囱同一侧，由发射/接受装置和反射装置两某些构成，光源发射光通过烟气，由安装在烟道对面反射镜反射再通过烟气回到接受装置，检测光强并转变为电信号输出。
5.2.2光散射法
依照接受器与光源所呈角度大小可分为前散射、边散射及后散射。前散射测尘仪，接受器与光源呈±60º；边散射测尘仪，接受器与光源呈±(60º～120º)；后散射测尘仪，接受器与光源呈±(120º～180º)。
5.3安装规定
5.3.1普通规定
5.3.1.1不受环境光线影响。
5.31.2监测位置处烟气中没有水滴和水雾。
5.3.1.3安装位置烟道振动幅度尽量小。
5.3.1.4保证人身安全。
5.3.1.5安装位置易接近，有足移空间，便于寻常维护。
5.3.1.6监测位置处烟道不漏风。
5.3.2烟尘监测孔位置规定
5.3.2.1应优先选取在垂直管段。
5.3.2.2若烟道直管段长度不不大于9倍烟道当量直径,则监测孔前直管段应不不大于6倍当量直径、且监测孔后直管段长度不不大于3倍当量直径；若烟道直管段长度不大于9倍烟道当量直径,则监测孔前直管段长度必要大子监测孔后直管段长度。
5.3.2.3对于垂直管段测量光束应通过烟道中心；对于水平管道可考虑烟尘重力沉降因素。
5.3.2.4在烟尘监测孔下游0.5m左右应预留有手工采样孔，供校准使用。
5.4技术性能规定
5.4.1关于参数规定
5.4.1.1测量范畴
依照电厂实际排放浓度状况与环保法规、原则详细规定并考虑一定裕度而定。
5.4.1.2零点漂移(24h)≤2% 满量程。
5.4.1.3全幅漂移(24h)≤士5% 满量程。
5.4.1.4响应时间≤l0s。
5.4.1.5线性度≤士1%。
5.4.2其他规定
5.4.2.1光源
a. 浊度法测尘仪使用光源可根据实际状况选取氦氖气体激光或半导体激光或百英卤素光源。
b. 光散射测尘仪使用光源可为激光或红外光，.红外光应考虑水分、其她气体影响。
5.4.2.2 仪器校准
烟尘持续监测系统须具备对仪器进行自动、手动零点校准和全幅校准装置。
5.5浓度有关校准
依照GB/T 16157《固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样办法》规定手工采样过滤称重法，对烟气中烟尘浓度进行测定,建立与烟尘持续监测系统测定成果进行有关分析得出有关曲线。
5.5.1烟尘持续监测装置须进行仪器校准,检查与否合格。
5.5.2手工采样测孔和烟尘持续监测测孔，在互不影响测量成果前提下，尽量接近。
5.5.3为了获得高、中、低不同烟尘浓度测定成果，可选取不同燃烧负荷、短时间变化除尘器运营状况得以实现，如煤质变化较大，应选取代表性煤质，重复以上工况。烟尘持续监测仪必要与手工采样办法同步进行，至少获得5组数据对，显示物理量取平均值时必要剔除除尘器振打峰值。
5.5.4有关系数≥0.90。当不满足此规定期，应作如下检查：
a .手工采样办法测试过程。
b. 采样测孔位置。
c. 采样仪器可靠性。
d. 电广运营条件变化，特别是除尘器运营条件变化。
e. 烟尘颗粒物粒径变化。
f. 手工监测成果数量及分布。
g. 烟尘持续监测装置安装位置。
如果都作了检查并符合关于规定,则应考虑烟尘持续监测装置与否合格。
6 气态污染物持续监测
6.1监测项目
二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)
6.2 监测办法
气态污染物持续监测按采样方式不同可分为两大类：抽取式持续监测和现场持续监测。抽取式持续监测又分为稀释采样法和直接抽取采样法。|
6.2.1抽取式持续监测技术规定
6.2.1.1稀释采样法
采集烟气并除尘，然后用干净零气按一定稀释比稀释除尘后烟气，以减少气态污染物浓度，将稀释后烟气引入分析单元，分析气态污染物浓度。
采样流量需不不大于0.5L/min；依照电厂附近环境与烟气排放实际状况,拟定稀释比,稀释比普通不适当超过1：250，如从采样至分析仪烟气产生结露，应采用加热与稀释相结合方式。稀释比误差不不不大于±1%，稀释器温度变化不大于±2℃；采用临界孔稀释时，临界孔先后压差不低于66666.7Pa。
6.2.1.2直接抽取采样法(加热管线法)
通过加热管对抽取已除尘烟气进行保温，保持烟气不结露，输至干燥装置除湿，然后送至分析单元，分析气态污染物浓度。
采样流量需不不大于2L/min，流量误差不大于±0.1L/min，热管温度不不大于140℃不大于16O℃。
6.2..1.3监测孔位置规定
监测孔位置可参照5.3规定执行，避开烟气涡流区。由于气态污染物混合比较均匀，安装位置受现场条件限制时，可不受5.3规定限制。
采样点离烟道内壁距离必要不少于1m或者1/3烟道当量直径。-
6.2.1.4分析办法及校准办法
气态污染物二氧化疏、氮氧化物持续监测分析办法及校准办法，见表1
表1 气态污染物持续监测分析办法
分 析 项 目
序 号
方 法
校准办法
二氧化硫
1
紫外荧光法
采用国家认定原则气体对系统进行校准
2
非分散红外吸取法（NDIR法）
氮氧化物
1
化学发光法（CLD法）
2
非分散红外吸取法（NDIR法）
6.2.2现场持续监测技术规定l
6.2.2.1安装位置规定
应安装在便于维修位置,避开烟气涡流区,测量光束应通过烟道(或旁路)中心。
6.2.2.2分析办法
运用红外或紫外光直接照射烟道中气体，测量烟气中二氧化硫和氮氧化物。
6.3技术性能规定
6.3.1测量范畴
依照电厂实际排放浓度状况与环保法规、原则详细规定并考虑一定裕度而定。
6.3.2检出下限 浓度校准后10mg/m⒊。
6.3.3零点漂移≤±0.5mg/(m⒊·24h)；≤±2%满量程/周。
6.3.4全幅漂移≤土2.5%满量程/24h；≤±5%满量程/周。
6.3.5响应时间SO⒉、NOx<3min。
6.3.6线性度≤土1.5%。
6.4普通规定
6.4.1持续监测系统各部件必要形状规整、装配良好。
6.4.2规定系统操作安全平稳,不会浮现人身和设备危险。
6.4.3与热力单元(光源和加热器等)连接部件,不会由于热力作用变形。
6.4.4系统在例行维修和检查期间不会浮现人身危险。
7烟气排放参数持续监测
7.1监测项目
温度、氧量和流量。
7.2监测办法
7.2.1烟气温度持续监测
7.2.1.1测量位置
应选取烟气温度损失最小地方,可按6.2.l.3条拟定。
7.2.1.2监测办法
热电偶法 将一根导线和另一根不同材料导线连成一闭路，构成热电偶，当两连接处在不同温度环境时，热电偶产生热电势大小，便能反映烟气温度。
7.2.1.3技术性能规定
a. 测量范畴0～300℃。
b. 批示误差≤±3℃。
7.2.1.4校验
热电偶使用前必要进行校验，使用中要定期校验。
a. 校验办法
校验办法分为定点法或比较法。定点法是以纯元素沸点或凝固点作为温度原则。比较法是将原则热电偶与被校热电偶之间直接进行比较,也可用原则水银温度计进行校验。
b. 校验周期
不同材料热电偶规定校验周期不同,可依照详细使用热电偶材料拟定校验周期,普通为3～6个月。
7.2.2烟气氧量持续监测
7.2.2.1氧化锆法
运用极限电流氧化锆传感器实时对烟气中氧进行分析。当氧化锆被加热时，由于氧离子在氧化锆晶体构造中迁移作用,使氧化锆晶体变成导电体；烟气中氧浓度不同使这种迁移作用产生电流不同。
7.2.2.2 测量位置及安装
选取测量点可与6.2.1.3气态污染物采样点相似。
7.2.2.3技术性能规定
a. 测量范畴0～25%。
b. 精密度≤±1.5%。
c.响应时间≤30s。
7.2.2.4校准
仪器应具备自动校准功能每24小时至少自动校准一次。
7.2.3烟气流量监测
烟气流量可以采用持续监测办法或非持续监测办法,详见附件A。
8数据解决
8.1 系统普通规定
系统应能进行数据运算、记录、存贮、事件分类解决(事件辨别率<2O ms(毫秒) )、数据合理性检查和可以删除指定记录。同步还需考虑其可靠性、可维修性、可扩性。系统和各单元逻辑设计采用校验技术,并留有恰当逻辑余量。硬件系统有自检功能。配备设备,其性能和构造尺寸符合相应产品国标。配备软件要与系统硬件资源相适应，除系统软件、应用软件外.还需配备在线故障诊断和杀毒软件等。软件记录遵循模块化原则。软件技术规范,点阵、字型等都应符合相应国标。系统具备多级安全认证功能(设立密码进入)。
8.2数据存储和检索
硬件能存贮不低于5年以上监测小时平均值、监测系统有关工况及锅炉工况参数数据，并能检索、打印或在屏幕上显示出来。
8.3数据输出设备功能
8.3.1屏幕浏览显示
8.3.1.1显示规定
屏幕显示具备中文系统功能.并能显示图形、表格、曲线、条形图或棒图等。
8.3.1.2画面能显示过程变量实时数据和设备运营状态。
8.3.1.3在同一屏画面同一时间轴上，采用不同显示颜色，能同步显示4个模仿量数值趋势，并便于运营人员检索和调用。
8.3.2打印
定期或人工祈求制表、打印。
8.3.3报警
应具备显示、打印、声音超限报警(异常报警)和事故报警信号功能。
8.4数据输出设备技术参数
8.4.1屏幕显示
8.4.1.1辨别率400线以上；
8.4.1.2符号种类256；
8.4.1.3几何失真≤1.5%。
8.4.2数据通道
a. 传播速率 300、600、1200、2400bit/s。
b. 通道工作方式 单工、半双工、全双工。
c. 比特差错率≤l×10－4。
d. 接受电平－40～0dB。
e. 发送电平0～－20dB。
8.4.3通信接口
RS232、RS422、RS485中一种
8.4.4抗干扰能力
a. 共模电压≥250V。
b. 共模抑制比≥90dB。
c. 差模电压≥60V。
d. 差模控制比≥60dB。
8.5丢失数据解决
丢失S02及烟尘数据解决按表2进行。
丢失流量和NOX数据解决按表3进行。
表2 丢失S02及烟尘数据解决
数据有效率A（%）
事故持续时间N（h）
处 理 方 法
A≥80
N≤72
事故前1h和事故后1h监测值平均值
N＞72
事故前1h和事故后1h监测值两者之中较大值
A＜80
N＞0
事故前720h内单位小时监测值中最大值

表3 丢失流量核NOx数据整顿
数据有效率A（%）
事故持续时间N（h）
处 理 方 法
A≥80
N≤72
事故前1h和事故后1h监测值平均值
N＞72
事故前1h和事故后1h监测值两者之中较大值
A＜80
N＞0
事故前2160h内相应锅炉负荷单位小时监测值中最大值

9质量保证
烟气排放持续监测系统必要建立质量保证体系,以保证烟气排放持续监测系统监测成果可靠性和精确性，质量保证体系涉及：烟气排放持续监测系统技术认证；烟气排放持续监测系统认定;系统各仪器设备工作过程中定期标定。
9.1技术认证
9.1.1认证办法
依照本原则、《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样办法》GB/T 16157、国标分析办法或《空气与废气监测分析办法》(国家环保局编写,中华人民共和国环境科学出版社,1990年版)等对用于火电厂详细型号烟气排放持续监测系统基本技术参数进行认证。认证期间烟气徘放持续监测系统不得进行维护、修理和调节。
9.1.2认证规定
手工监测应在火电厂额定负荷75%以上运营工况下进行,并与烟气排放持续监测同步。每隔24h测量和记录一次仪器零点漂移和全幅漂移,手工监测应在每次完毕零点漂移和全幅漂移测试后进行,持续进行7 d (168h)。每天烟尘监测成果不少于5个数据对,气体监测成果应不少于9个数据对。详细指标规定见表4。
项 目
烟 尘
SO2和NOx
零点漂移（7d中最大值）
±2%满量程
±2%满量程
全幅漂移（7d中最大值）
±5%满量程
±2.5%满量程
每天相对精确度
满足5.5条规定
≤20%
表4 烟气排放持续监测系统认证规定
9.2烟气排放持续监测系统认定
9.2.1认定办法
按《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样办法》GB/T 16157、国标分析办法或《空气与废气监测分析办法》(国家环保局编写,中华人民共和国科学出版社,1990版)和本原则规定进行。
认定期按国家规定手工办法对烟气排放持续监测系统进行对比测试，检查系统持续监测成果与手工办法一致性。
9.2.2认定内容
9.2.2.1安装
校验监测孔和测量点位置与系统安装与否符合本原则规定。
9.2.2.2校验
对系统各设备零点漂移、全幅漂移、响应时间、线性度等指标进行校验。
9.2.2.3烟气预解决部件
烟气预解决部件解决效果检查。
9.2.2.4系统控制器检查
系统控制器功能检查涉及工作时间、周期设立,自动、手动校验、反吹等控制功能。
9.2.2.5采样系统验收
采样系统验收项目按采样方式不同而异；
a. 直接抽取采样法验收涉及采样管道泄漏检查、管道加热、保温恒温性能检查等。
b. 稀释采样法验收涉及采样管道泄漏检查、稀释比及误差检查等。
9.2.2.6烟气温度、流量等参数测试设备检查和校准
烟气温度、流量等参数测试设备检查和校准按设备技术规定进行。
9.2.3原则物规定
采用国家认定原则物质，对仪器进行校准。
9.2.4认定规定
同本原则9.1.2。其他指标符合本原则关于规定。
9.3烟气排放持续监测系统运营过程中定期标定
仪器能自动定期标定,并要定期进行人工标定。
9.3.1自动标定
自动标定项目及规定见表5。
9.3.2 人工标定
人工标定内容同本原则9.2.2
9.3.2.1 泄漏检查
人工标定前应做所有采样管道泄漏检查。
9.3.2.2 人工标定项目及周期
项目及周期见表6。
表5 自动标定项目及规定一览表
项 目
烟 尘
SO2和NOx
氧 量
零点漂移
±2%满量程
≤0.5mg/m3
≤±1%满量程
全幅漂移
±5%满量程
≤2.5%满量程
≤±2%满量程
周 期（h）
24
24
24

表6 人工标定项目及周期一览表
项目
烟尘
SO2
NOx
温度
流量
水分含量
氧量
周期（月）
6~12
6~12
6~12
3~6
6~12
6~12
6~12

10 运营管理
10.1建立运营维护技术管理制度
建立健全烟气排放持续监测系统运营、维护技术管理制度，明确管理人员和运营、维护人员责任。
10.2 人员培训
烟气排放持续监测系统运营、维护人员应进行技术培训，持证上岗。
10.3 档案管理
所有仪器设备技术资料和监测、报表、检修记录等都要建立技术档案，并保存完整。
10.4 寻常管理
烟气排放持续监测仪器正常运营期间应按仪器使用阐明书提出规定，定期进行寻常管理和维护工作，并及时更换已到试用期限零部件。
10.5定期维护
按系统运营、维护操作规程定期对系统各某些进行巡逻，每3个月对系统进行一次叫维护检查，保证仪器处在最佳技术状态。
10.6锅炉启停维护管理
锅炉停运或启动时均应事先通报烟气排放持续监测系统运营管理人员，按烟气排放持续监测系统规定进行操作维护。
10.7系统投运时间
锅炉重新点火启动时，烟气排放持续监测系统投运时间是机组发电并网8小时后来开始至锅炉停运为止。
11数据记录与报表
11.1记录
11.1.1监测成果记录
系统应能显示并打印输出任意时段原则状态下干烟气烟尘、S02和 NOx平均排放浓度(mg /m3)和排放量（kg/h、t/d、t/a），并能显示所有有关参数，每天应记录原则状态下（273K、101.3kPa）干烟气小时平均成果，详细按附录B表1进行。
11.1.2排放量计算
烟尘或气态污染物排放量按下列公式计算：（i＝1～24）
Gh＝c·Qm×10-6
24
Gd =∑Ghi×10-3
i＝1

31
Gm =∑Gdi
i＝1

365
Gy =∑Gdi
i＝1
Gh——烟尘或气态污染物小时排放量kg/h；
c——原则状态下烟尘或气态污染物持续监测小时平均浓度,mg/m3；
Qm——原则状态下干烟气小时平均流量m3/h.见附录A；
Gd——烟尘或气态污染物日排放量，t/d；
Ghi——该天中第i小时烟尘或气态污染物排放量，kg/h；
Gm——烟尘或气态污染物月排放量，t/m；
Gdi——该月中第i天烟尘或气态污染物排放量，t/d；.
Gy——烟尘或气态污染物年排放量，t/a；
Cdi——该年中第i天烟尘或气态污染物日排放量，t/d。
11.2系统校验记录
系统校验记录按附录B表2进行。
11.3监测成果报告
火电厂要定期将烟气排放持续监测成果上报关于主管部门，详细按附录B表3和表4或主管部门规定进行。