HJ T 76-2001 固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法.pdf

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1、中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T 76-2001固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法Specifications and test procedures for continuous emission monitoringsystems of flue gas emitted from stationary sources2001一09一30发布2002一01一01实施国家M;境i呆护总局发布769HJ/r 76-2001前言为了执行国家、地方大气污染物排放标准，实施大气固定污染源排放污染物总量监测，制定本标准本标准规定了固定污染源排放烟气连续监测系统的安装、主要技术指标、检

2、测项目、检测方法和检测时的质量保证措施在起草过程中参考了国外的技术标准、国内和国外部分生产厂家生产的连续监测系统(以下简称CEMS或仪器)的技术指标和企业标准。检测的技术指标是把CEMS安装到固定污染源的烟道和管道上，正常运行168 h后，为保证获得准确的监测结果，必须要认定的指标。技术指标的检测时段为168 h，同时还要考验系统长期运行的可靠性和稳定性，因此在CEMS的技术指标检测合格，并运行90 d后，再进行复检。每年应对安装在固定源上的CEMS进行一次校验检测。安装在固定污染源上的CEMS需满足本标准。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准由中国环境监测总站负责起草。本标准主要起

3、草人:易江、高小晋、刘砚华、石金宝、李丽。本标准由国家环境保护总局负责解释。HJ/T 76-2001固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法1范围1.1本技术标准规定了CEMS的主要技术指标、检测项目、检测方法和检测时的质量保证措施。1.2本技术标准适用于监测固定污染源烟气参数，烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物浓度和排放总量的CEMS,2引用标准下列标准所包含的条文，通过在技术规定中引用成为本规定的条文GB 16297-1996大气污染物综合排放标准GB/T 16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB 4915-1996水泥厂大气污染物排放标准GB 9078

4、-1996工业炉窑大气污染物排放标准GB 13223-1996火电厂大气污染物排放标准GWPB 3-1999锅炉大气污染物排放标准GWKB 2-1999危险废物焚烧污染控制标准GWKB 3一1999生活垃圾焚烧污染控制标准HJ/T 46-1999定电位电解法二氧化硫测定仪技术条件HJ/T 47-1999烟气采样器技术条件HJ/T 48-1999烟尘采样器技术条件上述标准修订后，以最新版本为准。3术语3.1颗粒物颗粒物是指燃料和其他物质燃烧、合成、分解以及各种物料在处理中所产生的悬浮于液体和烟气中的固体和液体颗粒状物质。3.2气态污染物气态污染物是指以气体状态分散在烟气中的各种污染物。3-3标准

5、状态下的干烟气标准状态下的干烟气是指在温度273 K，压力为101 325 Pa条件下不含水气的烟气3.4烟气排放连续监测烟气排放连续监测是指对固定污染源排放的颗粒物和/或气态污染物浓度和排放率进行连续地、实时地跟踪测定，每个固定污染源(锅炉、工业炉窑、焚烧炉)的测定时间不得小于总运行时间的75%,在每小时的测定时间不得低于45 min.3.5烟气排放连续监测系统连续测定颗粒物和/或气态污染物浓度和排放率所需要的全部设备。它是由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。采样系统:采集、输送烟气或使烟气与测试系统隔离。HJ/T 76-2001测试系统:检测污染物，显示物理量或污染物浓度

6、。数据采集、处理系统:采集并处理数据，生成图谱、报表，控制自动操作功能。3.6点测且CEMS在烟道或管道断面某一点上或沿着等于或小于断面直径10%的路径上测定的CEMS o3.7线测f CEMS在沿着大于烟道或管道断面直径10%的路径上测定的CEMS e3.8满f程值根据实际应用需要设置CEMS的最大测量值。通常设置为高于排放源最大排放浓度的1-2倍。I9零点漂移在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，CEMS按规定的时间运行后，仪器的读数与零输人之间的偏差110 f程漂移在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，CEMS按规定的时间运行后，仪器的读数与已知参考值之间的偏差。3.11响应时间

7、显示值达到稳定值的90肠时所需要的时间。3门2矩心区烟道或管道断面的几何中心区域，区域面积不超过烟道或管道断面面积的10a,3.13调试期间在检测CEMS技术指标前，未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，要求CEMS的正常运行时间(不少于168 h) o3.14检测期间在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，检测CEMS技术指标所要求的运行时间(不少于168 h),3.15复检期间在CEMS技术指标检测合格，仪器连续运行90 d以后，复检CEMS技术指标所要求的运行时间(不少于24 h)，复检时不得进行计划外的维修、保养或调节。3.16校验期间对正常运行的CEMS的技术指标进行校验所要求的

8、运行时间(不少于24 h)，校验时不得进行计划外的维修、保养或调节。3.17参比方法国家或行业发布的标准方法。3.18相关校准建立颗粒物CEMS显示物理量与参比方法测定颗粒物浓度的相关曲线，将CEMS显示物理量转换为标准状态下，干烟气中颗粒物质量浓度含量。3.19相对准确度参比方法与CEMS法同步测定烟气中气态污染物浓度，取同时间区间的测定结果组成若干数据对，数据对之差的平均值的绝对值与置信系数之和与参比方法测定数据的平均值之比。3.20速度场系数通过烟道或管道断面烟气的平均流速与相同时间区间通过同一断面或非同一断面中某一固定点或Al定线的烟气平均流速的比值。H.vT 76-2001Q CEM

9、S的组成和描述烟气CEMS由颗粒物CEMS和/或气态污染物CEMS含02或COQ),烟气参数测定子系统组成(图1)。通过采样方式和非采样方式，测定烟气中污染物浓度，同时测定烟气温度、烟气压力、流速或流量、烟气含水分量(或输人烟气含水分量)、烟气含氧量(或二氧化碳含量);计算烟气污染物排放率排放量;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管理部门。固定姐监控系统顺拉物CEMS颐较物洲.仪傲据采集与处理系统校攀、枝标烟气参致翻量子系统烟气沮度变送朋翻气压力变送翻温变侧童仪压力侧全仪|1陋脸|数据处理与远程通讯系统4l$IfUt*集与$iltidS口一 1tllUt十-一匡A1tf;巨

10、巫画回斗-一气态污染物CEMS霎葬翼罢131E1E罗46AN7UY份积、磷气体eC531k7115$ffY-一I。、标准气体或.。完全抽取法稀释抽取法11制环保行政主管部门MODEM系可抽入大气压表示任选一种气体参盈侧e仪和气态污染物CEMS.图1烟气排放连续监测系统示意图5技术要求5.1外观要求5.1.1仪器应有制造计量器具CMC标志(进口仪器应取得我国质量技术监督部门的计量器具型式批准证书)和产品铭牌，铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。5.1.251仪器各零部件应连接可靠，表面无明显缺陷，各操作键钮使用灵活，定位准确。5.1.3仪器各显示部分的刻度、数字清晰，涂色牢

11、固，不应有影响读数的缺陷。5.1.4仪器外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。HJ/r 76-200152环境条件仪器设备在以下环境中应能正常工作。a)环境温度:一2045 C;b)相对湿度:24一巴1 fft最大值选取时段HB/HA中断前720运行小时注:HB/HA示中断前1h值和中断后1h值5.了.2.4污染物浓度和排放率计算仪器应具有计算污染物浓度和排放率功能，换算和计算方法见5. 8条。5.8烟气参数测定与污染物浓度换算和排放率计算要求5.8.1烟气参数测定5.8.1.1烟气温度的测定由CEMS配置的热电偶或热电阻温度传感器连续测定，示值偏差不大于士3C,5.8.1.2烟气中不

12、分含f的测定a)氧或湿度传感器连续测定方法由CEMS配置的氧传感器测定烟气除湿前、后氧含量计算烟气中水分含量，或由湿度传感器连续测定烟气中水分含量。b)手工测定方法按GB/T 16157-1996第5. 2条选用重量法或冷凝法或干湿球法中的一种方法测定，取平均值输人GEMS.5.8.1.3烟气中02,C0:的测定和计算a)由CEMS配置的氧传感器或二氧化碳检测仪分别连续测定烟气中的0:或c0含量h)按式(1)计算烟气中的o., c0:含量:C()一Col-1(卜乞瓦O220.9/而)HJ/r 76-2001式中:Col-燃料燃烧产生的最大C02体积分数，%;由Co-。近似值表查得。表2 C02

13、二近似值表燃料类型烟煤贫煤无烟煤燃料油石油气液化石油气湿性天然气干性天然气城市煤气CO:二/%18.8 4-18. 718.9 9-19. 319.。 3-20. 2一.60-6.011.1 2-11.413.58-15. 110.611.510.05.8.1.4烟气密度和气体分子量的计算按GB/T 16157-1996第6条计算烟气密度和气体分子量。5.8.1.5烟气流速、流f的测定和计算a)测定大气压力由CEMS配置的大气压力传感器测出。也可以根据当地气象站给出的上月平均值或上年平均值，并根据测点与气象站的不同标高，按每增、减lo m，大气压减、增110 Pa进行修正后，输人CEMS中作为

14、本月或本年的平均大气压。b)测定烟气流速由皮托管测速仪或靶式流量计测速仪连续测定烟道或管道断面某一固定点的烟气流速，或热平衡仪连续测定断面某一固定点的烟气质量流量，或由超声波测速仪连续测定断面上烟气的线平均流速。c)烟气流速和流量的计算烟气流速的计算皮托管法、热平衡法、超声波法(测速仪安装在矩形烟道或管道)、靶式流量计法按式(2)计算烟道或管道断面平均流速:V=K, X Vp(2)式中:K速度场系数;pV_测定断面某一固定点或测定线上的湿排气平均流速，m/S;测定断面的湿排气平均流速，m/So超声波测速法(测速仪安装在圆形烟道或管道)按式(3)计算烟道或管道断面平均流速.(3)V二2cosa(

15、1to一1to式中:l安装在烟道或管道上两侧A(接收/发射器)与B(接受/发射器)间的距离(扣除烟道壁厚),m;a烟道或管道中心线与AB间的距离l的夹角;to声脉冲从A传到B的时间(顺气流方向),S;to声脉冲从B传到A的时间(逆气流方向)IS.烟气流量的计算工况下的湿烟气流量Q按式(4)计算:Q，=3600X FX下。一(4)式中:Q-一工况下湿烟气流量，m丫h;F-测定断面的面积，m“标准状态下干烟气流量R.按式(5)计算:HJ/T 76-2001Q-=Q, X273273+tB,+尸101 325X (1一X，)。二(5)式中:Q标准状态下干烟气流量,m/h;B,大气压力，Pa;尸5烟气

16、静压，Pa;t,烟气温度，C;X,烟气中水分含量体积分数，%。5.8.1.6颗粒物或气态污染物浓度和排放率计算a)颗粒物或气态污染物排放浓度按式(6)计算:c=bx+a(6)式中:c一标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度，mg/m,;当气态污染物CEMS符合相对准确度要求时，c =x二一一CEMS显示的物理量;b回归方程斜率;a回归方程截距，mg/m,当气态污染物显示浓度单位为PPM时，SO-NO和NO:换算为标准状态下mg/m，的换算系数SO2:1 ppm=64/22.4 mg/mNO:1 ppm=30/22.4 mg/mNO,:l ppm=46/22.4 mg/mb)颗粒物或气态污染物

17、折算排放浓度按式(7)计算:。一太aX -(7)式中:c折算成过量空气系数为a时的颗粒物或气态污染物排放浓度，mg/m;a在测点实测的过量空气系数;a,有关排放标准中规定的过量空气系数。c)过量空气系数按式(8)计算:2121一X,.。.一(8)式中:X烟气中氧的体积分数。d)颗粒物或气态污染物排放率按式(9)计算:G=c X Q, X 10“式中:G颗粒物或气态污染物排放率，kg/h;Q一一标准状态下干排烟气量,m/h,59CEMS主要技术指标5.9.1颗粒物CEMS主要技术指标5.91.1测定范围:当仪器只设置一个测量档时，测量范围的上限应符合个测量档时，最低档测定范围的上限应不超过500

18、 mg/m,5.9.1.2零点漂移:24 h零点漂移不超过满量程的士20o.(9)3.8条的要求;当仪器设置多HJ/T 76-20015.9.1.3量程漂移:24 h量程漂移不超过满量程的士5%.5.9.1.4相关校准校准曲线应符合下列条件:相关系数:相关系数)0.850置信区间:95写的置信水平区间应落在由距校准曲线为颗粒物最高允许排放浓度士10%的两条直线组成的区间内。允许区间:允许区间应具有95%的置信水平，即75%的测定值应落在由距校准曲线为颖粒物最高允许排放浓度士25%的两条直线组成的区间内。5.9-1.5准确度复检和校验时应符合下列条件之一:参比方法测定结果落在校准曲线允许区间内。

19、当参比方法测定颗粒物排放浓度a) 50 mg/.-镇100 mg/m，时，相对误差蕊士25写.100 mg/.，一(200 mg/.，时，相对误差簇士20%;200 mg/m，时，相对误差毛士15%8.2.3条HJ/T 76-2001表6(续)项目指标检测方法二氧化硫CEMS检侧期间线性误差镇士5%8.3.2条响应时间200 s8. 3. 3条零点漂移G士2.5%F. S.8.3.4条量程漂移镇土2. 5 %F. S.8. 3. 4条相对准确度15%83.5条排放浓度250 ppm(715 mg/m)时，绝对误差20 ppm(57 mg/m)复检和校验期间零点漂移士2.5%F.5.8.3.4条

20、量程漂移成士2.5%F. S.8.3.4条相对准确度镇15纬8.3.5条排放浓度250 ppm(715 mg/m)时，绝对误差20 ppm(57 mg/m)氮氧化物CEMS检侧期间线性误差(士5%8，3.2条响应时间簇200 s8.3.3条零点漂移镇士2.5写F. S.8.3.4条量程漂移簇士2. 5/oF. S.8.3.4条相对准确度15%8.3.5条排放浓度250 ppm(513 mg/m)时，绝对误差20 ppm(41 mg/m)复检和校验期间零点漂移簇士2.5%F. S8.3，4条量程漂移簇士2.5纬F. S.8.3.4条相对准确度蕊15%8.3.5条排放浓度250 ppm(513 m

21、g/m)时绝对误差20 ppm(41 mg/m)流速连续侧量系统检测期间精密度(5%8.4.2条复检和校验期间相对误差蕊士10%8.4.3条注:F. S，示满量程;氮氧化物以NO:计;OCO2CEMS检测项目见5. 9.2条。789HJ/T 76-2001参比方法校准颗粒物CEMS实例:测定结果原始记录列表70表7 CEMS法和参比方法测定烟气中颗粒物原始记录表序号CEMS显不值参比方法(mg/m)一CEMS刁石诅参比方法(mg/m)一CEMS显尔值参比方法(mg/m)1109.371.41398.155.5189.853.02106.171. 2一60. 034. 62698. 052.53

22、111.269. 980.048. 0】68. 635.2485. 259.0一73. 546.32876.448. 15119. 673. 7189. 558. 9一130. 694. 46110. 172. 418160. 7110.030120. 888. 07123. 672. 9一158. 9113.6一118.075.58147. 4102.120170. 3120,832135. 09029139. 899. 221168.3109. 333110. 371. 410124. 788. 6一150.4108.834125.589611139. 895. 8一178. 9123.

23、435100. 471.112119.972.0厅2473. 647.43698. 970. 2一元线性回归方程:Y=0.768 4)一12.2x=115. 9Y=76. 9S:二33 235. 0S-=25 539. 0S=20 527,3回归直线精密度:S=5.巧回归线95置信水平双侧置信区间Y=0. 768 4x一12.2士2. 034 X 5. 15 X1 + (x - 115.9)36 33 235.0回归线95%置信水平双侧允许区间:Y=0. 768 4x12.2士5. 15kk,253 X u ,f=36一2=34;n=3636只(x一115. 9)2，护，)2十线性回归曲线、回

24、归线置信区间、允许区间计算结果列表8图233 235.0参比方法校准CEMS法的校准曲线见790HJ/T 76-2001表8线性回归曲线、回归线置信区间、允许区间计算结果j406080100120140160180200y18. 533.949. 264. 680.095.4110. 7126. 1141. 5置信区司23. 237. 652.066. 681.897. 6113.8130. 2146.613.830.246.662. 778.293.1107. 7122. 0136. 3n了58152835221274k1. 5451. 5451.4901. 4691. 4621.4751.

25、5021. 5451. 545允许区司26. 541. 956. 972. 285. 7103.0118.5134. 1149. 410. 625. 941. 657.172. 587. 8103. 0118. 2133. 5参比方法(mg/-勺Y-0.7684x-12.2, r-0.977895%贵信水平赞信区间一40加0080，.且，胜95%置信水平允许区间60402040 60 80 100 120 140 160 180 200CEMS法(无量纲)圈2参比方法校准CEMS法的校准曲线附表1烟气排放连续监测小时平均值日报表排放源名称:排放源编号:监测日期:年月日时间颗粒物SO,NO,流量

26、/(m/h)0,含量/%Aft/C水分含量/写负荷/%备注mg/m3mg/mkg/h-g/m黑kg/hhng/m IrTwg1.kg/h00-0101-0202-0303-0404-0505.06060707-0808-09791x3/T 76-2001附表1 (续)时间颗粒物so,NO. 9EA/7h 02含量/%温度/U水分含量/%负荷/%备注mg/m3黑。kg/hmg/tn3黑3kg/h-g/- 9T*g/mkg/b09-1010-1111-1212-1313-1414-15151616-171718土8-1919-2020-2121-2222-232324平均值最大值最小值样本数日排放

27、总量(t )烟气日排放总量单位,X10ms/d附表2烟气排放连续监侧日平均值月报裹排放源名称:排放源编号:a测月份:_年_月时间顺粒物5()全NO,流量/(10m/d)02含量/%温度/t水分含量/%负荷/%备注mg1m, trrx9/m 3t/dk-g1m, trr wg/.t/dmg/mg/mat/d1日2日3日4日5日6日7日792HJ/T 76-1001附表2(续)时间顺粒物so,NO,流量/(10m/d)O,含量/%温度/U水分含量/肠负荷/%备注-g/- trT Xg/mt/dvng/., trT 99/-,t/d-gl-, 4rf Xg/.t/d8日9日10日11日12日13日1

28、4日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日平均值最大值最小值样本数月排放S量(t)烟气月排放总量单位X 100 ml/.上报单位(盖章):负责人报告人报告日期:年月日793HJ/T 76-2001附表3烟气排放连续监测月平均值年报表排放源名称:时间颗粒物so,Nof流量/(10,m/m)()之含量/%温C水分含量/%负荷/肠备注mg/m黑t/-mg/m,装t/mntg/m装t/-I月2月3月月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值最大值最小值样本数年排放总量(t)烟气年排放总量单位上报单位盖章):X 10 m/n,测试人员测

29、试地点测试位置GEMS原理单位负责人:报告人:报告日期:附表4颗粒物CEMS零点和f程漂移检测GEMS生产厂年GEMS型号、编号标准值E3一一计最单位(mg/m,.A,mV、不透明度%)清洁镜头否备注l零点读数零点漂移绝对误差调节零点否L标校准读数量程漂移绝对误差调节量程否起始(2户最终(乙)dZ二22开始结束黔黔d5-S;-S一L_一I794H7/T 76-2001附表4(续)日期时间计量单位(mg/m,mA,mV、不透明度%一)请洁镜头否备注零点读数零点漂移绝对误差调节零点否上标校准读数量程漂移绝对误差调节量程否起始(SO(S;)AS一S;-5o开始结束am(Z.)妙(Z)Z=Z;-Z零点

30、漂移绝对误差最大值(式10)量程值漂移绝对误差最大值(式12)量程漂移(式13)零点漂移(式11)附表5计算t伯区间和允许区间参数表ft.竹产于1u (75)72.3561.797 271. 23382. 3061. 711 081. 23392. 2621.645 29l. 214102.2281. 593 1101.208112. 2011.550 6111.203122. 1791. 515 3121.199132. 1601.485 4131.195142. 1451. 459 7141. 192152. 1311.437 3151. 189162. 1201. 417 6161.18

31、7172.1101.400 1171. 185182. 1011. 384 5181. 183192.0931.370 4191.181202. 0861. 357 6201. 179212.0801. 346 0211. 178222. 0741. 335 3221. 177232.0691.325 3231.175795HJ/T 76-2001附表5(续)ft.功u,(75)242.0641. 316 5241. 174252.0601.308 1251. 173302.0421. 273 7301.170352.0301. 248 2351. 167402.0211. 228 4401.

32、 165452. 0141.212 5451. 163502.0091.199 3501.162(=n一1附表6参比方法校准顺粒物CEMS日期时间/(时、分)参比方法CEMS法顺粒物颜色备注序号滤筒编号颐较物重/m9采气体积/(NL)0浓度/(mg/m)测定值(无量纲)796HJ/T 76-2001附表6(续)日期时间/(时、分)参比方法CEMS法颗粒物颜色备注序号滤筒编号顺粒物重/盯g采气体积/(NL)0浓度/(mg/m )测定值(无量纲)1)标准状态下千烟气体积，1,797HJ/T 76-2001附表7气态污染物CEMS线性误差和响应时间检测测试人员CEMS生产厂测试地点CEMS型号、编号

33、测试位置CEMS原理标准气体浓度或校准器件的已知响应值:低浓度中浓度高浓度污染物名称计量单位测试日期年_月日序号标准气体或校准器件参考值CE哪显不值CEMS显示值的平均值相对误差/%响应时间/s备注测定值平均值测试人员测试地点测试位置附表8气态污染物CEMS(含OZ或C02)零点和，程漂移检测CEMS生产厂CEMS型号、编号CEMS原理标准气体浓度或校准器件的已知响应值污染物名称序号日期时间计量单位(pg/m, mg/m . PPb. PP )备注零点读数零点漂移绝对误差写满量程上标校准读数量程漂移绝对误差写满量程起始(So)最终(S,)dS=S;-占o起始乙。)最终(艺)AZ三Z;-Zo12345678零点漂移绝对误差最大值(式10)量程值漂移绝对误差备*值(式12)1于-一一r一一，量程漂移(式13)零点漂移(式H)799