烟气连续排放监测系统（CEMS）比对监测工作探讨

王 琼，许 锋

（陕西省环境监测中心站，陕西 西安 710054）

《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》 （环发〔2009〕88号）及《关于加强国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核工作的通知》 （环办〔2010〕116号）等文件及相关规范的发布为污染源自动监测设施的正常运行提供了技术依据和标准，各省市也积极利用市场机制，吸收社会资金和外资，鼓励企业自筹资金加快重点污染源在线监控设备安装调试和启用，并加快推进自动监控数据有效性审核工作及自动监控数据的科学应用。然而部分地区在污染源自动监测数据有效性审核工作方面存在不够规范的问题，如何充分发挥污染源自动监控设施的作用，提高污染源自动监测数据的准确性，落实好国家相关文件、技术规范的要求，更好地为总量减排、排污费征收、行政处罚等环境管理工作提供技术支撑，做好污染源自动监测数据有效性审核工作尤为重要和关键。

烟气连续排放监测系统（简称CEMS）比对监测是保证污染源自动监控系统监测数据准确性的有效措施，其中最有代表性的就是30万kW以上火电厂自动在线设备的季度性比对监测。陕西省CEMS的比对监测是以《固定污染源排气中颗粒物测定与气体污染物采样方法》（GB/T 16157-1996）、《固定源废气监测技术规范》（HJ/T 397-2007）、《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T 75-2007）等国家标准方法和技术规范为依据，对CEMS的6项参数（二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、流速、烟温、氧量）进行季度性监测，并依据（HJ/T75-2007）中7.2的比对结果评价指标及限值进行核定[1]。

1 陕西省30万kW以上火电厂CEMS比对监测发展及开展情况

1.1 CEMS比对监测的发展

陕西省装机容量30万kW以上火电厂的污染源自动监测数据有效性审核工作全面开展始于2009年，目前已日趋成熟规范。2009年之前，由于火电厂CEMS型号规格的多样化，安装、调试、运行与质控措施上技术规范与标准的缺乏以及CEMS系统停运、甚至从未投运等原因，其监测、运行结果基本上未能得到环保部门的认可[2]。

1.2 CEMS比对监测的开展情况

30万kW以上的火电厂的CEMS比对监测由省厅负责，其他国控、省控企业污染源自动监测数据有效性审核工作由各市级环境保护部门负责。截至2013年4月，全省除拆迁、关停、无组织排放、废水回注和循环利用等原因不能安装在线监测设备企业以外，90%以上国控企业已安装污染源自动监测设备，30万kW以上火电厂共建成18家50台机组，分布在西安、咸阳、渭南、宝鸡、铜川、汉中、榆林7个地市，其中陕北地区4家，关中地区13家，陕南地区1家，仪器厂商90%以上选择国产设备，且18家重点火电污染源企业CEMS系统均实现第三方运营。根据近几年比对监测结果统计，机组实测率可达100%，CEMS实测率可达90%以上。

2 CEMS比对监测工作中存在的问题

通过对陕西省近几年30万kW以上火电厂CEMS比对监测结果的统计分析，可以看出目前比对监测主要有以下几个问题：

2.1 CEMS缺乏统一管理和规范

一方面，部分企业的在线设备存在运行管理制度不健全或者执行不到位的地方，表现在现场运行记录不规范，企业日常巡检记录、维护保养记录、定期校准和校验记录等不齐全，个别企业设备运转率较低，对异常和缺失数据无处理记录等，有效性审核的自检报告不规范。环保部门只监督是否安装了CEMS，但对于火电厂CEMS是否正常运行、何时校准校验、如何监督管理等尚无明确规定；另一方面，CEMS比对监测工作不被企业重视，企业只知按季度提供CEMS数据，却很少关心数据是否符合标准和要求，具有应付心理[3]。

2.2 监管薄弱导致在线设备运行维护不理想

在线监测仪器设备超期服役，采样和预处理系统严重老化，自动监测设备维护不及时，造成自动监测数据不稳定。据现场调查情况来看，部分企业里现有人员中懂得自动监测设备维护和校准技术的很少，CEMS出现问题后需要厂家到现场处理。陕西省30万kW以上火电企业均为第三方运营，但运营单位人员紧张，使得在线数据的准确性较难保证。

2.3 监测方法不同导致比对难度较大

以颗粒物比对监测为例，参比方法是选择几个代表性的点位进行定点捕集颗粒物，而CEMS则是对采样断面一个点照射捕集；另外部分企业CEMS探头和参比人工采样孔未安装在同一断面上，因此所采集的颗粒物也不能同步。为克服这些比对监测中的实际困难，采样人员要采集多个滤筒，并延长采样时间，才能达到评价指标的要求[4，5]。

再以二氧化硫的比对监测为例，陕西省对二氧化硫的比对监测使用英国凯恩生产的KM9106，主要原理为电化学法，该仪器受烟气的含湿量影响很大，对于低硫高湿烟气测试结果往往偏低，甚至为零，而CEMS设备分析原理多为紫外荧光法、紫外吸收法、非分散红外法，基本不受湿度的影响。为提高比对监测数据的准确性和可比性，采样人员曾尝试使用加热装置或得到KM9106测试值进行修正，效果并不显著，因而正考虑采用红外气体分析方法[6]。

2.4 CEMS设备安装位置不规范

一是由于监测现场条件所限，有些企业CEMS的安装位置不在平直管段，管道内气体流向和流速很不稳定，使得手工监测结果和CEMS结果也很难比对；有的企业的监测平台狭小，并有配电柜之类的障碍物阻挡，无法进行监测。有些企业自动设备探头旁边无比对监测孔或监测孔位置离得很远，造成比对结果偏离；二是现场监测的采样点位，虽然大部分与CEMS在线采样装置的安装位置紧邻，可是采样探头深入烟道的长度是无法完全一致的。颗粒物及气态污染物在烟道中的分布是不均匀的，流速也与采样点深入烟道的深度有关，所以人工监测与自动监测仪点位的差异也极易造成比对数据上的差异。

2.5 CEMS参数存在缺项，增加比对工作难度

根据环保部主要污染物总量减排监测体系建设考核相关要求，自动监测6项参数（二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、烟温、流速、氧量）的在线数据都应准确提供，并经过折算后上传，但部分企业出口CEMS系统参数中无烟气流速数据、无颗粒物自动监测数据、无烟尘数据或只提供一氧化氮数据，或数据未经折算上报，导致六项参数核算存在误差，或不能准确测量，造成在线数据与企业实际运行情况存在较大差异。对于目前自动在线监测数据没有折算的情况，监测站人员比对时只能先将CEMS数据人工折算后，再与手工监测折算后的数据进行比对。这既不符合国家要求，又增加了省环境监测中心站监测人员的工作量。

3 CEMS比对监测工作的建议

3.1 规范CEMS设备供应商

建议由省厅组织招标，选出若干个具有相当资质的在线设备公司，并制定一些配套的管理规定和模板，定期对国控企业CEMS维护人员进行集中管理培训和技术培训，使企业能深刻认识到CEMS数据的作用、数据有效性审核工作的意义，深入学习废水、废气自动监测设备的原理、操作维护、数据传输等专业知识，可有效提高CEMS的质量、运营管理水平及排污企业CEMS维护人员整体素质，保证在线监测系统的正常运转及在线数据的准确性，从源头上把关[3]。

3.2 严把CEMS系统验收监测关

环保部门应把握好CEMS系统验收标准的尺度，对于设备安装位置不规范的企业，不予提供验收监测手续。建设项目验收监测必须依据“建设项目环境影响报告书”及其批复的要求，依据相关法律法规，公正、科学、真实、可靠地为验收提供保证质量，全面规范的验收监测报告，为建设项目竣工环境保护验收及其以后的环境管理提供重要的技术依据。CEMS系统验收监测既是建设项目验收监测的一部分，又是一类特殊的建设项目验收监测，只有严格执行CEMS验收现场监测技术规范及标准，才能尽快提高陕西省CEMS验收监测工作质量，保证环境监测数据准确可靠，满足日趋完备的CEMS验收监测工作要求。各地要加强对自动监控系统中流速（流量）测量设备的监督管理，把好流速（流量）测量设备的选型、安装和验收关，确保流量（流速）监测数据准确可靠[7]。

3.3 加强监督管理，加快推进比对监测的顺利开展

各企业、运营单位应积极配合省环境监测站每季度的比对监测工作，完善缺项参数模块，按照省级监测站要求提供自动监测数据，在现场比对时提供相关支撑数据，保证上报数据的统一、规范。对于多次要求仍不整改的企业进行通报。因性能落后，漂移严重、老化严重、多次进行维护和调试不能彻底解决问题的设备，建议彻底改造、更换。

3.4 贯彻执行国家相关文件及技术规范规定，强化环境执法力度

污染源自动监测数据有效性审核不合格的，要书面通知企业查找原因，责令其根据比对监测结果和技术规范要求调试自动监测仪器，使之与比对监测数据一致。企业应将调试情况书面报告责任环保部门，由责任环保部门将调试情况报上一级环保部门备案。对连续两次比对监测不合格的，责任环保部门要通知企业更换设备、重新安装，并按程序及时申请验收。更换的自动监测设备经责任环保部门验收合格后，方可正式投入运行。同时，各地要将自动监测数据有效性审核开展和查处情况，以及企业整改情况向上一级环保部门备案。环保部门需严格环境执法，对于比对监测不合格且拒不采取任何措施进行整改的企业，环境执法部门应按照环保部令第十九号《污染源自动监控设施现场监督检查办法》相关规定，按程序执法。

[1] 国家环境保护总局.HJ/T 75—2007固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）[S].北京：中国环境科学出版社，2007.

[2] 潘荔，王卓昆，王志轩.我国火电厂烟气排放连续监测装置现状及对策建议[J].环境科学研究，2005，18（4）：42-45.

[3] 郜武.烟气连续监测系统（CEMS）技术及应用[J].中国仪器仪表，2009（1）：43-47.

[4] 李月娥，李昌平.污染源在线监测系统（CEMS）的验收比对监测[J].环境科学与管理，2009，34（5）：119-122.

[5] 杨凯，周刚，王强，等.烟尘烟气连续自动监测系统技术现状和发展趋势[J].中国环境监测，2010，26（5）：18-24.

[6] 邓继，万方，董励，等.CEMS比对监测结果反映的若干问题探讨[J].环境科学与管理，2011，36（4）：118-121.

[7] 苏静，吴海平，王金奇.CEMS烟气在线连续监测系统常见问题的探讨[J].污染防治技术，2011，24（3）：73-75.