污泥处理厂焚烧炉烟气连续排放监测系统（CEMS）的比对监测

陈 中

（四川鸿源环境检测技术咨询有限公司，四川 成都 610000）

引言

污染源自动监测设备比对监测是指采用参比（标准）方法与自动监测法在企业正常生产工况下实施同步采样分析，验证自动监测设备监测结果准确性的监测行为。《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号）规定：自动监控设备应定期进行比对监测，比对监测是判断自动监测数据准确性和有效性的重要依据。

污泥焚烧处理工艺流程是一种将城市污泥转化为固态残留物和气体的技术，通过高温热解、氧化等反应将污泥转化为其他固体产物，降低污泥的体积和有害物质含量，该焚烧炉燃料为天然气与高脂污泥压缩物，燃烧排放产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及污泥中的重金属等大气污染物，其为重点行业、重点排污单位，应安装连续排放监测系统并定期进行比对监测，保证监测系统数据有效性。

1 焚烧炉连续排放监测系统

某污泥处理厂的CEMS系统是由北京雪迪龙科技股份有限公司生产的SCS-900FT型，该系统由气体污染物监测单元（二氧化硫分析仪、氮氧化物分析仪、一氧化碳分析仪）、氧含量分析仪、数据采集单元与处理单元组成。气体分析仪采样探头安装于净化设施后垂直烟道内，CEMS的详细参数见表1。

表1 CEMS信息参数表

2 比对监测方法和内容

比对监测按照《固定污染源烟气（SO2、NOX颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ 76-2017）、《污染源自动监测设备比对监测技术规定（试行）》（总站统子[2010]192号）进行，参比方法监测孔设在直管段，距前端变径8米，距后端变径5米处，排烟管道直径1.2米，高度45米，参比采样孔距离CEMS监测断面1.5米范围内。

比对监测的烟气参数为二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧含量，监测期间生产负荷正常运行，环保设施运行正常。分4个时间段分别为2022年1月、3月、6月、12月，对该排气筒进行参比监测。根据规定要求，气态污染物和氧含量至少获取6个数据（其中仪器法可选取不小于2倍自动监测设备响应时间期间的平均值为1个数据，化学法以一个样品的采样时间段监测值为1个数据），取参比法测试的平均值与同时段烟气CEMS的平均值进行准确的计算，4次监测每个参数获取24个数据对[1-2]。

参比方法中的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧含量的监测方法、方法来源、仪器型号（编号）及检出限见表2[3-6]。

表2 参比监测方法、方法来源、仪器型号（编号）及检出限

3 结果与评价

各参比监测指标验收参数评价要求，根据《污染源自动监测设备比对监测技术规定（试行）》（总站统子[2010]192号）、《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）确定，各参比监测指标具体评价要求见表3。

表3 各参数比对监测评价指标要求

3.1 二氧化硫

3.1.1 绝对误差

绝对误差：

3.1.2 参比方法评估CEMS法的SO2测定结果

参比方法评估CEMS法的SO2测定结果见表4。

表4 参比方法评估CEMS法的SO2、NOX测定相对准确度 单位：mg/m3

该污泥处理厂焚烧炉排气筒SO2最高浓度低于57 mg/m3，根据表3采用绝对误差di进行评价，根据表4表明，参比方法平均值为14.5 mg/m3，绝对误差为0.75 mg/m3，绝对误差＜17 mg/m3，符合《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）的要求。因此，该CEMS系统SO2质量浓度监视器能够较为准确地反映出口烟道的实态SO2质量浓度。

3.2 氮氧化物

3.2.1 绝对误差

绝对误差：

3.2.2 参比方法评估CEMS法的NOx测定结果

参比方法评估CEMS法的NOx测定结果见表4。

该污泥处理厂焚烧炉排气筒NOx最高浓度为126 mg/m3，根据表3采用相对误差Re进行评价，根据表4表明，参比方法平均值为70.8 mg/m3，绝对误差为-1 mg/m3，相对误差Re为-1.41%＜±30%，符合《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）的要求。因此，该CEMS系统NOx质量浓度监视器能够较为准确地反映出口烟道的实态NOx质量浓度。

数据来源于四川鸿源环境检测技术咨询有限公司出具的监测报告，川鸿源环监字[2022]第019-2号、川鸿源环监字[2022]第021-2号、川鸿源环监字[2022]第024-2号、川鸿源环监字[2022]第308-2号。

3.3 一氧化碳

3.3.1 相对准确度

式中：—参比方法监测结果平均值；

—参比方法与CEMS法数据对差平均值；

cc—置信系数。

式中：tf,0.95—由t表查得，f=n-1；

Sd—参比方法与CEMS测定值数据对的差的标准偏差。

3.3.2 参比方法评估CEMS法的CO测定结果

参比方法评估CEMS法的CO测定结果见表5。

表5 参比方法评估CEMS法的CO、氧气含量测定相对准确度 单位：mg/m3

数据对标准偏差Sd为0.33，经过计算cc为0.17，RA为2.65%＜±15%，符合《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）的要求。因此，该CEMS系统氧气含量监视器能够较为准确地反映出口烟道的实态氧气含量。

根据表3确定一氧化碳采用相对准确度RA进行评价，根据表5表明，参比方法平均值为141.7mg/m3，绝对误差为3.58 mg/m3，数据对标准偏差Sd为9.52，经过计算cc为5.00，RA为6.06%＜±15%，符合《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）的要求。因此，该CEMS系统CO质量浓度监视器能够较为准确地反映出口烟道的实态CO质量浓度。

3.4 氧气含量

3.4.1 相对准确度

式中：RM—参比方法监测结果平均值；

—参比方法与CEMS法数据对差平均值；

cc—置信系数。

式中：tf,0.95—由t表查得，f=n-1；

Sd—参比方法与CEMS测定值数据对的差的标准偏差。

3.4.2 参比方法评估CEMS法的氧气含量测定结果

参比方法评估CEMS法的氧气含量测定结果见表5。

根据表3确定氧气含量采用相对准确度RA进行评价，根据表5表明，参比方法平均值RM为10.18 mg/m3，绝对误差di为0.1 mg/m3，数据对标准偏差Sd为0.33，经过计算cc为0.45，RA为5.4%＜±15%，符合《固定污染源烟气（颗粒物、SO2、NOX）排放连续监测技术规范》（HJ 75-2017）的要求。

因此，该CEMS系统氧气含量监视器能够较为准确地反映出口烟道的实态氧气含量。

数据来源于四川鸿源环境检测技术咨询有限公司出具的监测报告，川鸿源环监字[2022]第019-2号、川鸿源环监字[2022]第021-2号、川鸿源环监字[2022]第024-2号、川鸿源环监字[2022]第308-2号。