大气污染物国内外标准对CEMS的影响

大气污染物国内外标准对CEMS的影响

刘庆

（山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013）

摘要：近年来，国家对燃煤电厂污染物排放的发布标准越来越严格，烟气排放连续监测系统（CEMS）针对不同标准要求选型不同。本文主要介绍了国内外大气污染物排放标准，并结合CEMS工作原理，提出了CEMS仪表选型的影响。

关键词：燃煤机组；CEMS；超低排放

1.概述

近几年中国环境空气污染的日益加重，特别是长三角、珠三角、京津冀等重点区域的雾霾频发，作为燃煤大户的火力发电厂，污染物排放水平是我国大气污染控制的重点。2014年9月12日，国家发展改革委员会、环保部和能源局联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》（发改能源[2014]2093号），明确指出新建燃煤发电机组应基本达到燃气轮机组排放限值，即在基准含氧量为6%的条件下，SO2，NOx及烟尘排放质量浓度分别不高于35、50，10mg/m3）。本次要求严格高于现行火电行业执行的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》中关于污染物的排放标准。对于在线监测CEMS提出了更高的要求。

2.大气污染物国内外标准对比

2.1SO2、NOx及粉尘排放标准

（a）美国排放标准

3.CEMS仪表选型的影响

3.1烟气排放连续监测系统（CEMS）简介

CEMS作为燃煤电厂烟气排放连续监测装置，是监测环保排放和检测工艺过程的重要设备。CEMS由颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数测量子系统、数据采集、传输与处理子系统等组成，通过采样和非采样方式，测定烟气中污染物的质量浓度，同时测定烟气温度、压力、流速或流量、含湿量、含氧量或CO2含量等参数，计算烟气污染物质量浓度、排放率和排放量，显示和打印各种参数、图表，并通过数据、图文传输系统传输至固定污染源监控系统。HJ/T76—2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》规定颗粒物CEMS的测定范围为当只设置1个测量档时，最大测量值设置为高于排放源最大排放浓度的1至2倍；当设置多个测量档时，最低档测定范围的上限应不超过500mg/m3；准确度为C’≤50mg/m3时，-15mg/m3≤δ≤+15mg/m3；50mg/m3＜C’≤100mg/m3时，-25%≤ξ≤+25%；100mg/m3＜C’≤200mg/m3时，-20%≤ξ≤+20%；200mg/m3＜C’时，-15%≤ξ≤+15%（C’为颗粒物排放质量浓度；δ为CEMS法与参比方法测定结果平均值的绝对误差；ξ为CEMS法与参比方法测定结果平均值的相对误差）。

3.2对烟尘质量浓度分析仪选型的影响

为满足最新文件要求，分析仪的量程上限需要由原来的100mg/m3或更高缩小为20mg/m3或15mg/m3甚至更小。

其次，分析仪的准确度要提高。虽然超低排放实施前、后烟尘质量浓度限值均为C’≤50mg/m3，准确度均为-15mg/m3≤δ≤+15mg/m3，但由于超低排放目标值为≤10mg/m3或者≤5mg/m3，所以其对应的δ绝对值应≤5mg/m3。HJ/T76—2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》也正在修订并公开征求意见，要求改为C’≤20mg/m3时，-5mg/m3≤δ≤+5mg/m3。

采用湿除的工程，经过湿除后的烟气处于低温高湿状态，粉尘含量又极低，水汽对粉尘质量浓度的测量干扰很大，误差会导致测量结果超过10mg/m3或5mg/m3的限值，普通测尘仪无法满足测量要求，需要选择抽取加热式测尘仪。不同品牌配置的烟尘质量浓度分析仪参数见表1。

表1不同品牌测尘仪参数

3.3对气体污染物分析仪选型的影响

HJ/T76—2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》对气态污染物CEMS的主要技术指标，如线性误差、相对准确度等做了规定，但规定的指标对最新文件超低排放参数实施前、后气体分析仪表的选型无影响。

根据产品供应商提供的信息，不同品牌的气体分析仪产品受超低排放参数的影响不同。德国SICK产品在非超低排放参数下，可做成SO2/CO/NOx/O24组份分析仪，在超低排放参数下，只能做成2组份分析仪。而ABB公司的产品不论是否为超低排放，均可以做成SO2/CO/NOx/O24组份分析仪。

4结束语

不论新建还是现有的燃煤机组，最终要满足当地大气污染物排放要求。CEMS作为电厂污染物排放监测系统，其设计方案及分析仪表选型的合理性，对有效控制脱硫、脱硝效率具有举足轻重的作用。伴随着排放标准的不断升级，CEMS设计方案及分析仪表选型需在应用中不断进行优化。

参考文献：

[1]超低排放湿式除尘烟尘监测技术在火力发电厂中的应用[J]，科技创新导报，2015，27：75-76.

[2]GB13223-2011.火电厂大气污染物排放标准[S].中国环境科学出版社，2011，7.

[3]固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）：HJ/T75—2007[S].

[4]赵鹏，陈勇，蹇浪.湿式静电除尘器在火电厂中的应用探讨[J].能源与环境，2013（6）：95-96，99.