鋼鐵企業(yè)有組織超低排放評估監測工作中,需要通過(guò)最近連續30天煙氣排放連續監測系統(CEMS)有效數據95%以上時(shí)段小時(shí)均值來(lái)認定是否符合超低要求。有相當多的企業(yè)在超低排放評估工作中,往往只重視在線(xiàn)數據的達標性分析,卻忽視了CEMS系統檢查的工作。即使CEMS數據和比對結果能夠滿(mǎn)足超低要求,但由于CEMS系統不規范,無(wú)法保證數據客觀(guān)反映污染源真實(shí)排放狀況,導致數據無(wú)效,需重新開(kāi)展評估監測,給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。本文總結了數十家鋼鐵企業(yè)在超低排放評估CEMS規范化和系統檢查工作中出現的常見(jiàn)問(wèn)題,供相關(guān)單位開(kāi)展超低排放評估工作借鑒。
一CEMS系統檢查重點(diǎn)
CEMS現場(chǎng)比對監測前,需要核查有組織采樣口和采樣平臺設置規范化情況是否滿(mǎn)足現場(chǎng)評估監測基本條件,檢查排放口CEMS運行和質(zhì)控是否符合技術(shù)方案的要求,能否穩定、客觀(guān)反映污染源排放狀況。在《鋼鐵行業(yè)超低排放評估監測技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《指南》”)中明確了開(kāi)展CEMS系統檢查的要求和程序,但是由于CEMS系統檢查的內容非常多,專(zhuān)業(yè)性較強,特別是企業(yè)和評估單位對CEMS調試、驗收和運維的第三方單位過(guò)度信任,導致該項工作往往把關(guān)不嚴、流于形式,留下隱患。對于大多數專(zhuān)業(yè)能力較弱的企業(yè)來(lái)說(shuō),要確保CEMS系統檢查完全符合要求難度較大,但是只要抓住硬件設備安裝合規性現場(chǎng)查驗、CEMS調試/驗收報告查驗、CEMS運維報告查驗三個(gè)重點(diǎn),逐項認真對照檢查,就可以避免出現文中所列的絕大多數問(wèn)題。
二硬件及安裝規范化常見(jiàn)問(wèn)題
CEMS硬件及安裝規范化方面的常見(jiàn)問(wèn)題主要集中在站房合規性、采樣孔采樣平臺規范性、CEMS設備選型適用性、量程設置、CEMS設備安裝規范性等方面。
1. CEMS站房
CEMS監測站房設置問(wèn)題常見(jiàn)類(lèi)型主要是站房面積不足、振動(dòng)大、無(wú)法保持合適溫度、標氣配備不符合要求等。(1)企業(yè)站房面積小,無(wú)法滿(mǎn)足單臺機柜站房面積≥2.5×2.5㎡的要求;CEMS站房設置在推焦車(chē)上,無(wú)法滿(mǎn)足CEMS監測的煙道振動(dòng)幅度盡可能小的要求。(2)CEMS監測站房存在溫度調節能力不足、無(wú)法保證及時(shí)開(kāi)啟等問(wèn)題,導致室內溫度無(wú)法長(cháng)期穩定維持在15~30℃。如部分北方企業(yè)空調只有制冷功能,且無(wú)其他采暖設備;空調不具備來(lái)電自動(dòng)重啟功能。(3)監測站房標氣存在配備種類(lèi)、濃度不足,標氣無(wú)效等問(wèn)題。如標準氣體中無(wú)零氣;鉬爐轉換方式測NOx濃度的,未配備N(xiāo)O2標氣,無(wú)法定期檢查鉬爐轉換效率;未使用國家認證標氣,導致標氣無(wú)效等。
2. 采樣孔和采樣平臺
采樣孔和采樣平臺規范性問(wèn)題主要是采樣點(diǎn)位設置不滿(mǎn)足“前四后二”、“手工采樣點(diǎn)應位于自動(dòng)監測設備采樣點(diǎn)下游”及“采樣斷面煙氣流速大于5m/s”的要求。(1)采樣點(diǎn)位設置位置未避開(kāi)煙道彎頭和斷面急劇變化的部位,采樣位置在距彎頭、閥門(mén)、變徑管下游方向的距離小于4倍直徑或距上述部件上游方向的距離小于2倍直徑;(2)手工采樣點(diǎn)位于自動(dòng)監測設備采樣點(diǎn)上游或與自動(dòng)監測設備位于同一水平位置;(3)焦爐煙囪的流速普遍小于5m/s,導致采用S型皮托管測流速存在較大的偏差等。
3. CEMS適用性
CEMS適用性問(wèn)題主要是測試組分之間存在干擾、測試精度不足、測試方法適用性未經(jīng)檢驗及工況條件不適用等。(1)SO2的測量采用紫外差分DOAS法,受NO2干擾大,導致SO2測試結果不準;(2)NOx測量采用系數法,精確度不符合要求;(3)NOx直接測量法部分品牌設備未經(jīng)過(guò)中國環(huán)境監測總站適用性檢測認證,其現場(chǎng)適用性、穩定性及可靠性有待進(jìn)一步通過(guò)現場(chǎng)運行檢驗;(4)部分煙囪煙氣流速不能滿(mǎn)足5m/s以上,皮托管無(wú)法適用,導致流速數據長(cháng)期異常,流速數據異常導致無(wú)法實(shí)現等速跟蹤采樣,數據有效性無(wú)法保證。
4. 量程設置
CEMS量程設置不符合《指南》中“SO2、NOx、顆粒物量程設置不超過(guò)最大允許排放濃度的2-3倍”的要求。主要是量程過(guò)大或過(guò)小,量程未按照地方排放標準限值2~3倍設置;或者企業(yè)直接更改CEMS設備顯示量程,但是監測儀未更換,對于低濃度污染物的測量精度隨之降低,無(wú)法保證數據有效性。
5. 設備安裝規范性
設備安裝常見(jiàn)問(wèn)題易出現在采樣探頭安裝、管線(xiàn)連接及參數設置等方面。(1)管線(xiàn)安裝不規范。如采樣探頭未傾斜5~10°;粉塵儀皮托管動(dòng)壓、靜壓管接反,導致無(wú)法實(shí)現等速采樣;皮托管正負壓方向不是垂直方向;伴熱管和加熱盒之間的氣管未做保溫,有冷點(diǎn)。(2)參數設置不符合要求。顆粒物未按調試報告中線(xiàn)性相關(guān)的斜率截距進(jìn)行設置,流速未按調試報告中的速度場(chǎng)系數進(jìn)行設置。(3)CEMS氧、濕度一體機存在手操器接口,手工調整氧、濕度的關(guān)鍵參數時(shí)存在無(wú)操作記錄的情況,存在數據弄虛作假的嫌疑。
三調試與驗收報告合規性常見(jiàn)問(wèn)題
通常來(lái)講,調試與驗收合格的CEMS設備都應該符合超低評估要求,但是由于種種原因,實(shí)際情況往往并非如此。因此,超低排放評估階段應逐項重新核實(shí)調試與驗收報告是否符合要求。
1. 沒(méi)有調試和驗收報告
目前企業(yè)存在CEMS完成安裝、穩定運行后,長(cháng)時(shí)間不組織調試和驗收的問(wèn)題,導致CEMS系統檢查時(shí)無(wú)法查看調試和驗收報告。
2. 調試和驗收內容不符合要求
調試檢測和驗收報告經(jīng)常出現技術(shù)指標缺失、檢測操作不符合要求等問(wèn)題。(1)部分技術(shù)指標未開(kāi)展調試或驗收檢測。如顆粒物未做線(xiàn)性相關(guān)系數、置信區間及允許區間調試;流速CMS速度場(chǎng)系數未檢測;零點(diǎn)漂移、量程漂移、示值誤差、系統響應時(shí)間等技術(shù)指標未驗收等。(2)調試或驗收檢測操作不符合HJ 75-2017要求。如驗收時(shí),二氧化硫兩分鐘取一組數據對,不能滿(mǎn)足HJ 75-2017“每個(gè)數據對取5~15min均值”的要求。
3. 調試和驗收檢測結果不符合要求
企業(yè)調試和驗收報告存在技術(shù)指標計算錯誤、不滿(mǎn)足要求,合格判定結論缺失等問(wèn)題。(1)調試報告或驗收報告示值誤差和系統響應時(shí)間計算錯誤;顆粒物斜率和截距計算有誤;氣態(tài)污染物零點(diǎn)漂移、量程漂移調試檢測結果不滿(mǎn)足標準技術(shù)指標要求等;表中含氧量等參數缺失等。(2)大部分調試驗收報告無(wú)調試內容是否合格判定。
四日常運維合規性常見(jiàn)問(wèn)題
企業(yè)CEMS日常運維規范性對于CEMS的穩定運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用,企業(yè)和第三方運維單位需要對該項工作給予足夠重視。CEMS日常運行管理包括日常巡檢、日常維護保養和CEMS校準和校驗等工作,日常運維規范化的現場(chǎng)勘查包括定期校準、定期維護、定期校驗及日常記錄溯源等的核查。超低排放評估工作中,需要通過(guò)認真審查CEMS運維報告,對CEMS設備數據有效性進(jìn)行判斷。CEMS運維報告中的常見(jiàn)問(wèn)題如下。
1. 定期校準周期、校準記錄、校準結果不滿(mǎn)足要求
?。?)校準超期
如流速等技術(shù)指標未按照要求頻次按時(shí)校準;鉬爐轉換方式測NOx的,未定期開(kāi)展NO2轉換效率測定,鉬爐更換不及時(shí),導致無(wú)法長(cháng)期保證NOx測試數據準確度。
?。?)校準記錄不全或不規范
校準記錄顆粒物量程填寫(xiě)錯誤;校準記錄大段時(shí)間缺失等。
?。?)校準結果不合格,未采取糾正措施
如在線(xiàn)顆粒物、SO2、NOx及煙氣參數定期校準結果不滿(mǎn)足要求,但是未進(jìn)行整改,且未縮短下一次校準、維護和校驗的間隔時(shí)間。
2. 定期維護周期、維護內容、維護記錄不符合要求
CEMS容易出現問(wèn)題的部位包括站房衛生和密封性、室內溫濕度,排水系統、管路冷凝水情況,標氣有效期、鋼瓶壓力,分析儀狀態(tài)檢查、定期校準開(kāi)展情況、監測數據檢查等,企業(yè)運維工作不到位,常常導致上述點(diǎn)位出現各種問(wèn)題。
?。?)巡檢維護超期
企業(yè)未按照HJ 75-2017要求定期開(kāi)展巡檢維護,巡檢維護周期超過(guò)7d,或長(cháng)時(shí)間不開(kāi)展巡檢維護工作等。
?。?)站房維護工作不到位
站房衛生、密封性、空調、除霧器、管路冷凝水、標氣等維護不到位。站房衛生和密封性未維護到位,導致部分CEMS站房存在破損、漏雨的現象,無(wú)法滿(mǎn)足防水、防潮要求;站房衛生差、管線(xiàn)鋪設雜亂,無(wú)保護套管等問(wèn)題。未定期檢查站房空調運行情況,站房空調長(cháng)時(shí)間未開(kāi)啟。未檢查除霧器等設備運行情況,除霧器存在問(wèn)題,導致煙氣排放下方范圍內有“雨”降落,濕度較大,影響CEMS運行環(huán)境等。未定期核查標氣情況,存在標氣過(guò)期、鋼瓶壓力不足、現場(chǎng)標氣擺放隨意、混亂等問(wèn)題。未定期檢查管路情況,管線(xiàn)有冷凝液、伴熱管U彎等問(wèn)題較普遍,磷酸滴定溶液補充不及時(shí),氨逃逸導致管線(xiàn)堵塞等問(wèn)題,日常維護未做到及時(shí)清理等。
?。?)儀器維護不到位
分析儀狀態(tài)檢查不到位。如儀器運行狀態(tài)維護不到位。氨逃逸采樣流量為0L/min,設備不正常運行;濕度探頭有堵塞,導致濕度數據低等相關(guān)問(wèn)題未及時(shí)發(fā)現并解決。常見(jiàn)故障處理不及時(shí),未及時(shí)向主管部門(mén)報告等。
?。?)監測數據檢查不到位
存在數據不一致、不符合邏輯現象。在線(xiàn)監測設備與其他記錄中數據不一致,如校準記錄和歷史報表數據不一致;動(dòng)態(tài)管控儀與在線(xiàn)監測儀量程不一致。備案登記表中記錄數據與其他記錄中數據不一致,如備案登記表記錄的斜率、截距與粉塵儀不一致;氧氣測量原理由氧化鋯改為電化學(xué),與備案登記表上不符;備案登記表中流速、壓力等技術(shù)指標單位和動(dòng)態(tài)管控儀上不一致。數據值不合邏輯,如顆粒物數據長(cháng)時(shí)間在1mg/m3以下,未表現出與工況和治理設施參數變化的相關(guān)性;煙氣排放含氧量出口低于進(jìn)口、進(jìn)出口流量差距較大、流速短接不歸零等。
?。?)維護記錄缺失或不準確
未記錄巡檢結果,關(guān)鍵參數修改未記錄、失控數據未記錄等。如易耗品記錄填寫(xiě)不完整,標氣更換記錄填寫(xiě)不完整、標氣濃度記錄與實(shí)際不符;儀器故障描述不清,維修記錄描述不清。修改煙道截面積,臺賬無(wú)相關(guān)記錄;工控機參數修改記錄中粉塵量程有修改,但臺賬中無(wú)相關(guān)記錄。濕氧、流速等煙氣參數數值長(cháng)時(shí)間異常,未采取校準、調試乃至更換設備重新驗收等糾正措施,也沒(méi)有相關(guān)記錄。
3. 定期校驗不滿(mǎn)足要求
定期校驗主要問(wèn)題有校驗數據樣本數不足、采樣方法精度差、技術(shù)指標不合格時(shí)未重新開(kāi)展調試等問(wèn)題。如濕度采用干濕球法導致濕度測量精度不夠;顆粒物比對監測時(shí)采樣時(shí)間較短,采樣體積沒(méi)有達到1m3,無(wú)法保證樣品增重為1mg,不滿(mǎn)足HJ 836-2017技術(shù)規范的要求等。
4. 質(zhì)控數據無(wú)法溯源
各運行狀態(tài)無(wú)規定標志位,無(wú)法溯源。如顆粒物自動(dòng)校準時(shí)CEMS沒(méi)有相關(guān)標記位,動(dòng)態(tài)管控儀不能準確記錄標記現場(chǎng)校準時(shí)間。
五建議
環(huán)保治理設施穩定運行、監測監控措施滿(mǎn)足超低排放要求、排放口污染物長(cháng)期達標排放是開(kāi)展超低排放有組織評估監測的前提。CEMS安裝和運維規范,是在線(xiàn)監測數據質(zhì)量的基本保障條件。為保證在線(xiàn)數據的真實(shí)有效性,降低企業(yè)環(huán)保違法風(fēng)險,企業(yè)需要重視CEMS日常運維工作,按照HJ 75-2017、《指南》等要求,嚴格開(kāi)展超低排放評估CEMS系統檢查工作。進(jìn)一步加強CEMS環(huán)保管理能力,通過(guò)聘請專(zhuān)業(yè)機構對在線(xiàn)運維工作進(jìn)行檢測和校核,并加強對企業(yè)環(huán)保人員的技術(shù)培訓,提升環(huán)保人員對在線(xiàn)監測的管理能力。評估監測單位在開(kāi)展現場(chǎng)評估過(guò)程中,需要針對硬件設備安裝合規性現場(chǎng)查驗、CEMS調試/驗收報告查驗、CEMS運維報告等內容進(jìn)行重點(diǎn)核實(shí),確保評估所用數據的有效性。