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生態環境部印發《固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統

作者:gslb時間:2019-01-09 11:35:01瀏覽次數:


固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統技術要求及檢測方法

Specifications and test procedures for nonmethane hydrocarbons continuous emission monitoring system in stationary sources

( HJ 1013-2018 2019-07-01實施)

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣汙染防治法》,保護生態環境,保障人體健康,規範固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統的性能、質量,實施大氣固定汙染源排放汙染物監測,製定本標準。本標準規定了固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統的主要技術要求、檢測項目和檢測方法。本標準的附錄A、C為規範性附錄,附錄B為資料性附錄。本標準為首次發布。

固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統技術要求及檢測方法(HJ 1013-2018)

 

 

前言

 

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣汙染防治法》,保護生態環境,保障人體健康,規範固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統的性能、質量,實施大氣固定汙染源排放汙染物監測,製定本標準。

本標準規定了固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統的主要技術要求、檢測項目和檢測方法。

本標準的附錄A、C為規範性附錄,附錄B為資料性附錄。

本標準為首次發布。

本標準由生態環境部生態環境監測司、法規與標準司組織製訂。

本標準起草單位:中國環境監測總站。

本標準生態環境部2018年12月29日批準。

本標準自2019年7月1日起實施。

本標準由生態環境部解釋。

固定汙染源廢氣非甲烷總烴連續監測係統技術要求及檢測方法

 

 
 
 
 
 
1 適用範圍
 

 

本標準規定了固定汙染源廢氣中非甲烷總烴連續監測係統的組成結構、技術要求、性能指標和檢測方法。

本標準適用於固定汙染源廢氣中非甲烷總烴連續監測係統的設計、生產和檢測。

 

 
 
 
 
 
2 規範性引用文件
 

 

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用於本標準。

GB 3836.1 爆炸性環境第一部分:設備通用要求

GB/T 4208 外殼防護等級(IP 代碼)

GB/T 16157 固定汙染源排氣中顆粒物測定與氣態汙染物采樣方法

HJ 38 固定汙染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法

HJ 75 固定汙染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術規範

HJ 76 固定汙染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測係統技術要求及檢測方法

 

 
 
 
 
 
3 術語和定義
 

 

下列術語和定義適用於本標準。

 

3.1

非甲烷總烴nonmethane hydrocarbons(NMHC)

在HJ 38 標準規定的條件下,氫火焰離子化檢測器上有響應的除甲烷外的其他氣態有機

化合物的總和,除另有說明,結果以碳計。

3.2

甲烷總烴連續監測係統nonmethane hydrocarbons continuous emission monitoringsystem(NMHC-CEMS)

連續監測固定汙染源廢氣中非甲烷總烴排放濃度和排放量所需的全部設備,簡稱NMHC-CEMS。

3.3

分析周期analysis cycle time

係統連續運行時給出兩組測量結果之間的時間間隔。

3.4

響應因子response factor

本標準中,氫火焰離子化檢測器測量其他氣態有機化合物響應值相對於測量丙烷響應值的無量綱比值。

3.5

轉化效率conversion efficiency

使用催化氧化裝置把除甲烷外的氣態有機化合物氧化掉的效率。

 

 

 

 
 
 
 
 
4 係統的組成與結構
 

 

4.1 係統組成

固定汙染源NMHC-CEMS 由非甲烷總烴監測單元、廢氣參數監測單元、數據采集與處理單元組成,見圖1。係統測量廢氣中非甲烷總烴濃度、廢氣參數(溫度、壓力、流速或流量、濕度等),對於含氧量參與汙染物折算濃度計算的要同時測量含氧量,同時計算廢氣中汙染物排放速率和排放量,顯示和打印各種參數、圖表,並通過數據、圖文等方式傳輸至管理部門。

4.2 係統結構

NMHC-CEMS 係統結構主要包括樣品采集和傳輸裝置、預處理設備、分析儀器、數據采集和傳輸設備以及其他輔助設備等。依據係統測量方式和原理的不同,係統可能由上述全部或部分結構組成。

 

1

4.2.1 樣品采集和傳輸裝置

樣品采集和傳輸裝置主要包括采樣探頭、樣品傳輸管線、流量控製設備和采樣泵等。一般采用抽取測量方式的係統均具備樣品采集和傳輸裝置。其具體技術要求見5.4.1。

2

4.2.2 預處理設備

預處理設備主要包括樣品過濾設備等,其具體技術要求見5.4.2。

3

4.2.3 分析儀器

分析儀器用於對采集的汙染源廢氣樣品進行測量分析,其具體技術要求見5.4.3。

4

4.2.4 數據采集和傳輸設備

數據采集和傳輸設備用於采集、處理和存儲監測數據,並能按中心計算機指令傳輸監測數據和設備工作狀態信息,其具體技術要求見5.4.4。

5

4.2.5 輔助設備

采用抽取測量方式的係統,其輔助設備主要包括氫氣源、尾氣排放裝置、反吹淨化及其控製裝置、零空氣預處理裝置等。其具體技術要求見5.4.5。

 

 

 
 
 
 
 
5 技術要求
 

 

5.1 外觀要求

5.1.1 NMHC-CEMS 應具有產品銘牌,銘牌上應標有產品名稱、型號、生產單位、出廠編號、製造日期、電源規格、主要參數量程等信息。

5.1.2 NMHC-CEMS 表麵應完好無損,無明顯缺陷,各零、部件連接可靠,各操作鍵、按鈕使用靈活,定位準確。

5.1.3 NMHC-CEMS 主機麵板顯示清晰,塗色牢固,字符、標識易於識別,不應有影響讀數的缺陷。

5.1.4 NMHC-CEMS 室外部件的外殼或外罩應至少達到GB/T 4208 中IP55 防護等級要求。

5.2 工作條件

NMHC-CEMS 在以下條件中應能正常工作:

a) 室內環境溫度:(15~35)℃;室外環境溫度:(-20~50)℃;

b) 相對濕度:≤85%;

c) 大氣壓:(80~106)kPa;

d) 供電電壓:AC(220±22)V,(50±1)Hz。

注:特殊環境條件下,係統設備的配置應滿足當地環境條件的使用要求。

5.3 安全要求

5.3.1 絕緣電阻

在環境溫度為(15~35)℃,相對濕度≤85%條件下,係統電源端子對地或機殼的絕緣電阻不小於20 MΩ。

5.3.2 絕緣強度

在環境溫度為(15~35)℃,相對濕度≤85%條件下,係統在1500 V(有效值)、50 Hz正弦波試驗電壓下持續1 min,不應出現擊穿或飛弧現象。

5.3.3 係統應具有漏電保護裝置,具備良好的接地措施,防止雷擊等對係統造成損壞。

5.3.4 安裝和使用者應建立起有效安全措施,防止易燃易爆、有毒有害氣體泄漏,及防備其他安全風險,若設備安裝環境有防爆要求,則必須按照GB 3836.1 中相關規定執行。

5.4 功能要求

5.4.1 樣品采集和傳輸裝置要求

5.4.1.1 樣品采集和傳輸裝置的材質應選用耐高溫、防腐蝕、不吸附、不與待測汙染物發生反應的材料,且不影響待測汙染物的正常測量。

5.4.1.2 樣品采集裝置應具備加熱、保溫和反吹淨化功能。其加熱應均勻、穩定,加熱溫度應保證在120 ℃以上,或高於煙氣溫度20 ℃,取高者。加熱溫度值應能夠在機櫃或係統軟件中顯示查詢。

5.4.1.3 樣品采集裝置應具備顆粒物過濾功能。其采樣設備的前端或後端應具備便於更換或清洗的顆粒物過濾器,過濾器應至少能過濾5 μm 粒徑以上的顆粒物。

5.4.1.4 樣品傳輸管線應具備穩定、均勻加熱和保溫的功能,其加熱溫度應保證在120 ℃以上,或高於煙氣溫度20 ℃,取高者。加熱溫度值應能夠在機櫃或係統軟件中顯示查詢。

5.4.1.5 樣品傳輸管線內包覆的氣體傳輸管應至少為兩根,一根用於樣品氣體的采集傳輸,另一根用於標準氣體的全程校準;係統樣品采集和傳輸裝置應具備完成係統全係統校準的功能要求。

5.4.1.6 采樣泵應具備克服煙道負壓的足夠抽氣能力,並且保障采樣流量準確可靠、相對穩定。

5.4.2 預處理設備

5.4.2.1 預處理設備及其部件應方便清理和更換,材質應使用不吸附、不與待測汙染物發生反應的材料。

5.4.2.2 為防止顆粒物汙染分析儀,在氣體樣品進入分析儀之前可設置精細過濾器,精細過濾器應至少能過濾(0.5~2)μm 粒徑的顆粒物。

5.4.3 分析儀器要求

5.4.3.1 采用氣相色譜法的分析儀需具有色譜圖文件自動記錄、曆史譜圖查詢等功能。

5.4.3.2 分析儀需具有實時或周期性的檢測當前火焰狀態的功能;一旦偵測到火焰熄滅,必須自動切斷燃燒氣源。

5.4.4 數據采集和傳輸設備要求

5.4.4.1 應顯示和記錄超出其零點以下和量程以上至少10%的數據值。當測量結果超過零點以下和量程以上10%時,數據記錄存儲其最小或最大值。

5.4.4.2 應具備顯示、設置係統時間和時間標簽功能,數據為設置時段的平均值。

5.4.4.3 能夠顯示實時數據,具備查詢曆史數據的功能,並能以報表或報告形式輸出,相關日報表、月報表和年報表的格式要求參見附錄A。

5.4.4.4 具備數字信號輸出功能。

5.4.4.5 具有中文數據采集、記錄、處理和控製軟件。數據采集、記錄、處理要求參見HJ 76中附錄B。

5.4.4.6 係統斷電後,能自動保存數據;恢複供電後係統可自動啟動,恢複運行狀態並正常開始工作。

5.4.5 輔助設備要求

5.4.5.1 氫氣源連接管路應使用不鏽鋼材質,一旦檢測到氫氣有泄漏時,應自動切斷氣源。

5.4.5.2 氫氣純度至少達到99.99%,其他工作氣源純度應滿足分析儀器使用要求。

5.4.5.3 係統尾氣排放管路應規範敷設,不應隨意放置。

5.4.5.4 係統尾氣排放裝置應能確保排放尾氣中的水分不冷凝、累積甚至結冰,造成尾氣排放管路堵塞和排氣不暢,必要時應配套加熱或伴熱裝置、氣液分離裝置等設施。

5.4.5.5 係統應根據現場實際需要配備定期自動反吹裝置,用以定期對樣品采集裝置等其他測量部件進行反吹,避免出現由於顆粒物等累積造成的堵塞狀況。

5.4.5.6 零空氣預處理裝置應具備除塵、除水、除油、除烴等功能,其發生的零氣應符合7.1.2.2 的要求。

5.4.5.7 係統內部氣體管路以及電路、數據傳輸線路等應規範敷設,同類管路應盡可能集中匯總設置;不同類型的管路或不同作用、方向的管路應采用明確標識加以區分;各種走線應安全合理,便於查找維護維修。

5.4.6 校準功能要求

5.4.6.1 係統應能用手動和/或自動方式進行校準。

5.4.6.2 采用抽取測量方式的係統,應具備固定的和便於操作的標準氣體全係統校準功能。

 

 

 
 
 
 
 
6 性能指標
 

 

 

6.1 實驗室檢測

6.1.1 分析周期

係統分析周期:≤2 min。

6.1.2 儀器檢出限

係統的檢出限:≤0.8 mg/m3。

6.1.3 重複性

重複性(相對標準偏差):≤2%。

6.1.4 線性誤差

線性誤差:不超過±2%滿量程。

6.1.5 24 h 漂移

24 h 零點漂移和量程漂移:不超過±3%滿量程。

6.1.6 環境溫度變化的影響

環境溫度在(15~35)℃範圍內變化,非甲烷總烴示值的變化:不超過±5%滿量程。

6.1.7 進樣流量變化的影響

進樣流量變化±10%,非甲烷總烴示值的變化:不超過±2%滿量程。

6.1.8 供電電壓變化的影響

供電電壓變化±10%,非甲烷總烴示值的變化:不超過±2%滿量程。

6.1.9 氧氣的影響

氧對零點和量程點測量的影響:不超過±2%滿量程。

6.1.10 響應因子

係統測量非甲烷總烴時其他VOCs 組分相對丙烷的相對質量響應因子必須滿足一定範圍的要求,如表1 所示。

6.1.11 轉化效率

使用催化氧化技術氧化除甲烷外的氣態有機化合物的裝置,其轉化效率應不低於95%。

6.1.12 平行性

三台(套)係統測量同一標準樣品示值的相對標準偏差不超過5%。

6.2 汙染物排放現場檢測

6.2.1 分析周期

係統分析周期:≤3 min。

6.2.2 24 h 漂移

24 h 零點漂移和量程漂移:不超過±3%滿量程。

6.2.3 準確度

當參比方法測量非甲烷總烴濃度的平均值:

a) <50 mg/m3 時,NMHC-CEMS 與參比方法測量結果平均值絕對誤差的絕對值:≤20mg/m3;

b) ≥50 mg/m3~<500 mg/m3 時,NMHC-CEMS 與參比方法測量結果的相對準確度:≤40%;

c) ≥500 mg/m3 時,NMHC-CEMS 與參比方法測量結果的相對準確度≤35%。

6.2.4 廢氣參數性能指標

廢氣參數(氧氣、流速、煙溫、濕度)的性能指標要求應符合HJ 76 相關要求。

 

 

 
 
 
 
 
7 檢測方法
 

 

 

7.1 實驗室檢測要求和方法

7.1.1 一般要求

7.1.1.1 至少抽取3 套同型號係統在指定的實驗室場地同時進行檢測。

7.1.1.2 係統具備雙量程或多量程時(非硬件調整),隻針對儀器的最小量程進行技術指標檢測。非甲烷總烴監測單元檢測量程最大值為200 mg/m3。

7.1.1.3 檢測期間除進行係統零點和量程校準外,不允許對係統進行計劃外的維護、檢修和調節。

7.1.1.4 如果因供電問題造成測試中斷,在供電恢複正常後,繼續進行檢測,已經完成的測試指標和數據有效。

7.1.1.5 如果因係統故障造成測試中斷,在係統恢複正常後,重新開始檢測,已經完成的測試指標和數據作廢;檢測期間,每台(套)係統故障次數≤2 次。

7.1.1.6 具有自動校準功能的係統,可設定任一周期,係統進行自動校準;檢測期間,自動校準周期應設置為≥24 h。

7.1.1.7 各技術指標檢測數據均采用係統數據采集與處理單元存儲記錄的最終結果。

7.1.1.8 本標準中的汙染物質量濃度均為標準狀態下的以碳計的幹質量濃度。

7.1.2 標準物質要求

7.1.2.1 標準氣體:市售有證標準氣體,不確定度≤2.0%。

7.1.2.2 零氣(零點氣體)可使用氮氣或潔淨空氣,其中碳氫化合物不得高於0.3 mg/m3。

7.1.2.3 量程標準氣體(量程標氣)采用甲烷或丙烷標氣,其濃度在(80%~100%)滿量程範圍內。較低濃度的標準氣體可以使用高濃度的標準氣體采用稀釋的方法獲得,稀釋裝置的精密度應在1.0%以內。

7.1.3 實驗室檢測方法

7.1.3.1 分析周期

分析周期指NMHC-CEMS 連續運行時給出兩組測量結果之間的時間間隔,連續3 天共測量3 次,每日分析周期都應符合表3 的要求。

7.1.3.2 儀器檢出限

待測係統運行穩定後,通入接近檢出限的零氣或除烴空氣加標樣品,待示值穩定後連續測量7 次,記錄每次測得濃度值,計算所取得數據的標準偏差,以3.143 倍標準偏差表示儀器檢出限,按公式(1)計算,應符合表3 的要求:





7.2 現場檢測要求和方法

7.2.1 一般要求

7.2.1.1 實驗室檢測指標全部通過後才允許進行汙染源排放現場檢測。

7.2.1.2 係統現場安裝和調試技術要求應符合HJ 75 標準的相關內容。

7.2.1.3 係統現場參比方法采樣位置、采樣孔數量以及采樣點設置等應符合GB/T 16157 標準的相關要求。

7.2.1.4 現場檢測包括初檢,90 天運行和複檢。NMHC-CEMS 調試完成後正常運行168 h可進行初檢;初檢合格後,進入90 天現場運行期;90 天運行符合要求後,進行複檢。

7.2.1.5 初檢和複檢期間除進行係統校準外,不允許對係統進行計劃外的維護、檢修和調節。

7.2.1.6 初檢和複檢期間如果因現場汙染源排放故障或供電問題造成測試中斷,在故障排除或供電恢複正常後,繼續進行檢測,已經完成的測試指標和數據有效。如果因係統故障造成測試中斷,則檢測結束。

7.2.1.7 具有自動校準功能的係統,可設定任一周期,係統進行自動校準;檢測期間,自動校準周期應設置為≥24 h。

7.2.1.8 在90 天現場運行期間,應按照質量保證計劃進行必要的校準、維護和檢修,係統應按規定遠程傳輸現場監測數據。90 天遠程有效數據傳輸率達到90%以上則現場運行檢測通過,否則延長運行期直到達到要求為止。如果因現場供電問題或係統故障造成係統數據缺失或傳輸中斷,則該段時間內數據無效。

7.2.1.9 各技術指標檢測數據均采用數據采集與處理單元存儲記錄的最終結果。

7.2.1.10 標準物質的要求與實驗室檢測要求一致,見7.1.2。

7.2.2 現場檢測方法

7.2.2.1 分析周期

分析周期現場檢測方法與實驗室檢測方法一致,見7.1.3.1,結果應符合表4 的要求。

7.2.2.2 24 h 漂移

現場24 h 零點漂移和量程漂移檢測方法與實驗室檢測方法一致,見7.1.3.5,結果應符合表4 的要求。

7.2.2.3 準確度

a) 當分析周期、24 h 漂移檢測通過後,可進行準確度檢測。

b) 待測NMHC-CEMS 運行穩定後,分別進行零點和量程校準。

c) 待測NMHC-CEMS 與參比測試方法同步對現場排放非甲烷總烴進行測量,由數據采集器連續記錄測量值至參比方法測試結束。

d) 取同一時間區間內(一般為2~3 倍分析周期)參比方法與NMHC-CEMS 測量結果平均值組成一個數據對,確保參比方法與NMHC-CEMS 測量數據在同一條件下(廢氣溫度、壓力、濕度等,一般取標態幹基濃度)。

e) 每天獲取至少9 組以上數據對,用於準確度計算。

f) 當參比方法測量非甲烷總烴濃度平均值< 50 mg/m3 時, 計算全部數據對NMHC-CEMS 與參比方法測量數據平均值的絕對誤差的絕對值,應符合表4 的要求。

g) 當參比方法測量非甲烷總烴濃度平均值≥50 mg/m3 時,按公式(16)~(21)計算相對準確度,結果應符合表4 的要求。






8.2.3 參比測量方法應采用國家或行業發布的標準分析方法。

8.2.4 對於完全抽取式和稀釋抽取式係統,當進行零點和量程校準時,原則上要求零氣和標準氣體與樣品氣體通過的路徑(如:樣品采集裝置、傳輸管線、預處理等)相同。

8.3 日常運行質量保證

8.3.1 定期校準

a) 具有自動校準功能的NMHC-CEMS 每24 h 至少自動校準一次儀器零點和量程,同時測試並記錄零點漂移和量程漂移;

b) 無自動校準功能的NMHC-CEMS 每7 d 至少校準一次儀器零點和量程,同時測試並記錄零點漂移和量程漂移;

8.3.2 定期維護

a) 至少1 個月檢查一次燃燒氣連接管路的氣密性;

b) 對於使用氫氣發生器的,應按其說明書規定,定期檢查氫氣壓力、氫氣發生器電解液等,根據使用情況及時更換;

c) 氫氣發生器每個月檢查一次變色矽膠的變色 情況,超過2/3 變色更換變色矽膠;

d) 對於使用氫氣鋼瓶的,要每天巡檢鋼瓶氣的壓力並記錄,有條件的應做到一用一備;

e) 至少每半年檢查一次零氣發生器中的活性炭和NO 氧化劑,根據使用情況進行更換;

f) 至少每1 個月檢查一次NMHC-CEMS 的過濾器、采樣管路的結灰,若發現數據異常應及時維護;

g) 使用催化氧化裝置的NMHC-CEMS 每年用丙烷標氣檢驗一次轉化效率,保證丙烷轉化效率在90%以上,否則需更換催化氧化裝置。

8.3.3 定期校驗

a) 至少3 個月做一次校驗;校驗用參比方法和NMHC-CEMS 同時段數據進行比對;

b) 當校驗結果不符合6.2.3 中準確度指標要求時,則應擴展為評估NMHC-CEMS 的準確度校正,直至達到要求,所取樣品數不少於9 對。

 

 

 
 
 
 
 
9 檢測項目
 

 

 

固定汙染源廢氣NMHC-CEMS 實驗室檢測項目見表3 和表4,廢氣參數現場檢測項目見表5。相關記錄表格見附錄B。






 

 

 

 

 

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