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关于超低排放CEMS改造相关问题的探讨

作者:邢台在线监测 2019-10-20 03:24  120 浏览量

随着超低排放的推进以及HJ75/76-2017标准的实施,涉气排放单位原来使用的CEMS部分参数性能已经不满足排放监测和标准的要求,为避免设备和资源的浪费,很多排污单位对原有的在线监测设备进行提标改造,提标改造后设备性能已经满足HJ75/76-2017标准的相关要求,改造后CEMS的核心部件或者辅助部件发生改变,在线监测设备的适用性和合规性是否还满足要求?本文针对以上问题进行相关分析和探讨。


一.CEMS安装验收运行及执法中遇到的问题:

1.实现超低排放后,原CEMS分析仪测量量程较大,更换为低量程的分析仪;或者由于超低排放改造后烟气中成分及干扰物质发生改变,为降低干扰影响,更换分析仪测量原理(如紫外分析仪更换为红外分析仪)。根据HJ75-2017标准要求,更换核心器件后应进行验收,验收时CEMS的适用性检测报告应为原系统的适用性报告还是更换后分析仪系统取得的适用性检测报告,如此改造后的CEMS是否具备适用性是自动监控运行人员和执法人员不易判断的问题。

2.部分行业实现超低排放后烟气中湿度较高,治理设施逃逸的氨浓度较高,低量程的CEMS系统监测数据长期为零,全程标气测试无响应、示值误差较大或者响应时间较长;排污单位或者设备厂家对CEMS预处理系统进行改造(加装磷酸滴定装置或者渗透干燥除水),改造后CEMS性能指标满足标准要求,改造后CEMS是否需要进行重新验收,验收时使用的相关资质是否可以使用原系统的相关资质,改造是否合规,是否在环境执法中被认定为不正常运行或者疑似造假。

3.部分CEMS供应商为争取利润的最大化,对有资质CEMS厂家设备进行监测参数拼凑销售,比如气态污染物、采样系统及数据采集软件采用A家设备,烟气参数(流速、湿度)采用B家设备,颗粒物监测设备采用C家设备,氮氧化物转换器采用D家设备,预处理系统采用E家设备,其中ABC三家均取得相关资质,验收时供应商提供ABC三家的相关资质,由于DE两家供应设备因无相关资质要求未提供相关材料,该CMES系统是否具备适用性,在系统各项性能指标满足标准要求的情况下,是否可以通过验收,在环境执法中是否存在相关资质不符或者不正常运行的隐患。

4.部分CEMS设备厂家对不同的行业或企业,供应的CEMS型号和使用的CEMS资质相同,设备配置却有所不同,比如数据采集处理软件、预处理方式、电气采集/控制设备、烟气参数等,或者设备不满足工况监测要求,对设备进行改造,改造后设备性能指标满足了标准要求,该设备的适用性和资质是否满足要求,同一型号设备不同场合供应设备配置不同,执法中如何判定设备是否正常运行。


二.标准文件对CEMS的要求:

HJ76-2017规定了固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统的组成结构、技术要求、性能指标和检测方法,适用于固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测系统的设计、生产和检测,适用对象为CEMS的设计单位、生产单位、认证检测单位。标准规定了CEMS系统结构主要包括样品采集和传输装置、预处理设备、分析仪器、数据采集和传输设备以及其它辅助设备等。综合HJ76-2017标准编制说明,该标准中附录A和附录B为规范性附录,对数据报表形式和数据采集处理进行了要求,相关单位必须按照要求进行设计、生产和检测;附录C-G部分作为资料性附录,仅供相关单位在设计、生产和检测时的推荐参考,非必须强制要求内容。依据CEMS测量方式和原理的不同,CEMS由上述全部或部分结构组成,附录E中引入了关键部件冷凝器和采样管线的技术性能指标,仅作为推荐使用和以后开展性能检测的参考,并不作为CEMS性能实验室检测的指定指标。


三.CMES相关资质要求:

CEMS的资质主要有计量器具型式批准证书(CPA)、环境监测仪器适用性检测报告、环保产品认证证书。按照正常流程应该是设备厂家生产出CEMS后,由质量技术监督部门进行认证,合格后出具计量器具型式批准证书,该证书描述了设备的名称、型号、规格及准确度,未对设备工作原理和配置信息进行描述;设备厂家向中国环保产业协会申请环保认证,中环协委托中国环境监测总站进行CEMS性能检测,设备厂家与中国环境监测总站签订委托检测合同,并提交三台样机进行测试,测试分为实验室测试和现场测试,两部分测试合格后中国环境监测总出具环境监测仪器适用性检测报告,检测报告中对检测项目、依据和结论进行描述,对受检设备的主要部件配置进行阐述(部分适用性监测报告未体现设备的主要部件配置),主要部件包括各监测参数部件名称、原理、规格型号、厂家、编号及量程等,未对CEMS的预处理(除尘、除水、除干扰物质等)、电气控制方式、数据软件、氮氧化物转换器等组成配置进行描述和要求。


四.参考建议:

1.CEMS设备的更换和改造本着“能测准,满足监测仪器性能要求和节约资源”的原则,同时兼顾排污单位工艺工况和在线监测设备的实际情况,通过简单易行的改造能满足监测性能要求的,不建议更换整套设备。简单易行的改造(此定义仅供参考)指对原在线监测设备改动不超过整体的30%,电路气路及控制信号的具备兼容性满足80%以上的在线监测设备。比如更换量程或者原理不同的分析仪,尺寸、气路、电路及信号均可兼容的情况。分析仪属于核心器件,更换后需进行重新验收和备案。

2.CEMS的相关资质的认证多为实验室认证,虽适用性检测中有现场检测认证,但是现场检测只是针对CEMS设备生产商所选择的工艺工况下进行CEMS性能的现场测试,考虑到不同行业现场工艺工况的特殊性和多变性,CEMS在不同行业中应用,设计时应充分考虑工艺工况对排放监测的影响,CEMS的监测原理、采样方式及预处理方式应及时进行调整和优化,以满足现场连续、准确、稳定监测的要求。鉴于以上因素,CEMS的相关资质认证中只对监测原理、量程、准确性等主要因素进行了描述和要求,对生产设计及改造中设备的配置和部分器件的去除、增加及调整未进行严格要求,但是改造后CEMS性能指标必须满足标准中相关要求。

3.我国适用性检测分为实验室检测和实际现场检测,针对的是某一厂家的某一类或某一型号的CEMS。在CEMS实际应用中,某一类或者某一型号的CEMS一旦取得环境监测仪器适用性检测报告,该公司生产的CEMS可应用于各个行业,由于适用性检测认证时的行业和工况与实际应用现场工艺工况的不同,造成一些CEMS在某些行业应用中设备性能指标不能满足标准要求,运行中故障率较高,形成该类或该型号设备在某些行业不具备适用性。针对超低排放后污染物浓度的降低以及背景干扰物质的增加,对自动连续监测形成的难点和影响,建议对CEMS的适用性以行业为类别进行测试,CEMS适用性检测报告中注明现场检测时的行业类别、工艺工况及影响因素,对现场检测CEMS去除干扰因素的方法原理和核心技术进行说明,并注明检测报告仅适用于与现场相同或相近工艺工况的行业。为排污单位选择适合自己行业和工艺工况的在线设备提供技术层面的支持和参考,避免排污单位盲目选择在线监测设备形成的数据和监管问题,同时降低排污单位重复购置在线监测设备的成本支出和企业负担。

4.针对CEMS设备生产厂家、供应商及排污单位对CEMS进行调整布局和配置、增删相关部件的改造或者以拼凑方式销售供应的在线设备,资质和适用性以及安装调试、检测比对、验收及运行中存在的问题,提出以下几点建议,仅供相关单位参考:

(1)设备厂家和供应商在设备选型中应考虑行业及工艺工况对所选用配置CEMS的影响和干扰,如所用配置与资质中使用配置一致的,供应商应出具选型报告,报告中应明确其资质认证时设备配置的详细信息以及该配置能够满足所使用行业及工艺工况的要求,并对提供材料负责;供应商为提高设备适用性可以通过设备调整布局和配置以及增删相关部件,且对适用性检测和相关认证中未明确描述的项目和内容进行改变的,需在选型报告中予以合理说明,选型报告应加盖印章,并作为验收及备案依据;以拼凑或集成各家监测设备进行供应的,各监测参数必须取得相关资质和适用性检测,对资质和适用性检测中未明确要求的部件,应取得相关检测报告和出厂检测合格报告,供应商应对所采用的CEMS配置及资质情况进行整理,编制采用设备和部件兼容性和选用合理性的选型报告,并由行业内相关专家(不少于三名)进行论证,出具选型合理性意见,作为验收及备案依据。  
 (2)设备安装调试中严格按照HJ75-2017对设备安装调试的规范要求进行安装调试,CEMS增删相关部件(如氮氧化物转换器、磷酸滴定装置、除氨器和渗透干燥器、除烃器等)未在HJ75-2017标准现场调试项目中体现的,安装调试单位应自行根据相关性能检测的标准,进行转换率、去除率及对待测组分影响测试,并记录调试中的原始数据,形成安装调试报告,加盖安装调试单位印章,安装调试单位对安装调试报告的真实性负责。  
  (3)验收时排污单位应出具设备选型报告及选型意见、设备相关资质、安装调试报告、比对监测报告、联网验收报告,采用拼凑或者集成方式供应设备的,相关资质中应包含所有监测因子的型式批准证书(CPA)、适用性检测报告、环保认证证书(CCEP)及其他形式的检测报告、出厂检测合格报告和数据,验收时排污单位组织相关专家进行资料报告的审核,现场监测设备与实际选型、资质、报告的真实性、适用性的评审,根据标准规范及自身的经验和认识对在线监测设备的选型、安装调试及比对监测等工作提出建议和意见,形成验收报告,设备经过改造或者拼凑方式供应安装的,验收报告中应予以体现和评价,并对验收负责。  
  (4)日常运行中环境管理部门加大对自动监控数据的检查执法力度和深度,对因设备选型不当或者不合理,造成的监测数据不准确,设备故障率高的场合,除追究排污单位主体责任外,应加大对设备供应商、安装调试单位、比对监测单位和验收人员等相关单位和人员的通报和打击,维护自动监控市场秩序,确保数据的准确性;对位因排污单位治理设施或者工艺工况改变,造成自动监控设备不适用或者不正常运行的,要求排污单位更换或者改造自动监控设备,防止出现变相排放或者转化排放,形成的逃避监管的情况。

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