篡改自动监测参数
检查发现,徐州天安化工有限公司擅自篡改自动监测设备中二氧化硫、一氧化氮的斜率函数,致使两者的测量值大幅减小,分别只有真实值的5%和12%。现场使用标气进行测试,通入浓度206mg/m3的二氧化硫标准气体和浓度206mg/m3的一氧化氮标准气体,分析仪测量数值分别仅为9mg/m3和26mg/m3,数据严重失真。
图|徐州天安化工有限公司篡改自动监测设备中二氧化硫、一氧化氮的斜率函数
自动监测不正常运行(1)
现场检查发现,宿迁市沭阳鑫达新材料有限公司废气自动监测设施不正常运行,现场通入浓度98.49mg/m3的二氧化硫标气进行测试,分析仪显示二氧化硫浓度为45.88mg/m3,通入空气(氧含量21%)进行测试,分析仪显示氧含量为14.45%,均明显超过《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范(HJ 75-2017)》规定的示值误差±2.5%的要求。
检查还发现,该公司正常生产期间,烟气脱硝设施配套的喷氨泵未开启,脱硝设施处于闲置状态。现场监测,烟气中二氧化硫浓度为1442mg/m3,氮氧化物浓度为2438mg/m3,严重超标(排污许可限值分别为400mg/m3和700mg/m3)。
图|宿迁市沭阳鑫达新材料有限公司现场通入浓度为98.49mg/m3的二氧化硫标气,分析显示结果仅为45.88mg/m3
自动监测不正常运行(2)
信义玻璃(天津)有限公司主要从事平板玻璃制造。现场对两条玻璃熔窑生产线的自动监测设施分别进行通标测试,其中1200吨玻璃熔窑废气排口自动监测设施通入38mg/m3二氧化硫标气,经过328s,测试结果为2.3mg/m3;1500吨玻璃熔窑废气排口自动监测设施通入73mg/m3二氧化硫标气,经过360s,测试结果为41mg/m3,两套设备在规定时间内均不能达到目标值的90%,自动监测设施不正常运行。
图| 信义玻璃(天津)有限公司现场通标气未达标
数采仪断电
锦州金日纸业有限责任公司主要从事机制纸及纸板制造。现场检查时,该公司年产10万吨制浆造纸线正在生产,但化学浆生产线热风炉配套的废气处理设施碱洗塔已停运,废气未经碱洗塔脱硫直接排放。检查还发现,该公司锅炉废气排放口自动监测设备数采仪已断电,未按要求上传自动监测数据。
图|锦州金日纸业有限责任公司碱洗塔停运(上),锅炉废气排放口自动监测设备数采仪已断电(下)
全程通标问题分析
随着环保督查工作的逐步深入,污染源排放的浓度越来越低,检查人员检查项目越来越细,检查中经常发现部分企业在线监测SO2浓度为零,被要求进行SO2标气(与实际排放浓度相仿的标气)进行全采样流程测试,经多次测试发现完全抽取式在线监测设备存在以下问题:在存在脱硝和脱硫的工艺中,完全抽取式CEMS测量SO2数据经常为零或者偏低;对CEMS进行全程通低浓度SO2标气(<100mg/m3)测试,监测数据为零或者误差较大,形成在线监测不正常运行的嫌疑;
针对以上问题,结合CEMS及治理设施工艺进行分析,原因如下:燃煤锅炉、玻璃熔窑、水泥窑等行业均存在脱硝工艺,采用的方法为SCR和SNCR,由于燃烧等方面因素造成窑炉产生的NOx浓度较高,企业为到达NOx的达标排放,在脱硝工艺中喷射过量的氨水或氨气,形成大量的氨逃逸(氨逃逸监测仪表大部分不能正常使用),逃逸氨气在后续的工艺中被部分吸收,部分被排放到大气中。在线CEMS安装于最终排放口处,完全抽取式CEMS,将烟气从烟道中抽出经采样探头加热过滤,伴热管线保温,预处理除水除尘后送至分析仪进行测量;采用湿法脱硫的工艺,排放烟气中湿度及含水量较大,且部分脱硫设施在控制得当的情况下,SO2排放浓度可控制在35mg/m3以下,甚至更低浓度。
影响因素分析
①采样探杆内形成冷凝水,吸附部分SO2;
②采样探头滤芯积灰堵塞,造成通透性变差,滤芯积灰吸附SO2;
③伴热管线探头终端处存在约1米的不加热,形成冷凝水吸附,同时由于烟气温度从采样探头处120℃以上在采样管线终端处瞬间降温形成冷凝水吸收烟气中的氨气,并与SO2反应生成硫酸铵盐等结晶物,降低烟气中SO2的浓度;
④采样管线铺设存在U型或者不加热,管线内部形成冷凝水和铵盐,进一步吸附烟气SO2;
⑤采样管线机柜终端处存在将近1米的不加热部分,结露吸附SO2;
⑥预处理制冷器冷腔内排水不畅,或者氨逃逸浓度过高,在冷腔内与水、SO2反应生产铵盐,通过冷凝水的PH值可以判定氨逃逸浓度是否过量,冷凝管内壁附着有结晶物说明氨、SO2发生反应,SO2被吸附;
⑦分析仪采样流量控制不当造成样气置换不彻底,测量数据偏低;
⑧分析仪量程设置或者精度较差影响测量数据偏低。
解决方案
①企业调整治理设施工作情况,降低脱硝氨逃逸浓度,湿法脱硫后安装多级除雾设施,降低烟气中水分含量;
②提高采样探头加热温度,将采样探头加热温度设置>140℃以上,加密采样探头滤芯自动吹扫和手工吹扫频次,定期更换采样探头滤芯;
③采样探杆加装加热护套,保证采样探杆内部无液态水;
④采样管线铺设不得存在U型,确保采样管线全程加热,且加热温度>140℃,定期(一周或者3天)对采样管线进行冲洗,采用纯净水或者磷酸将管线内部结晶物冲洗干净,或者对采样管线进行改造加装自动冲洗功能,保证内部无铵盐结晶;
⑤采样管线终端预留足够长度伴热带,确保采样管加热温度满足要求,管路连接尽量缩短,并加装保温;
⑥针对预处理冷腔内铵盐结晶吸附问题,可以采用伴热管线终端加装除氨器或者磷酸滴定装置,除去烟气中氨气防止在冷腔内结晶吸附,采用渗透法除水,降低水对污染物的吸附;
⑦对分析仪采样流量进行改造,防止烟气循环形成的抽力不足,置换不彻底反应时间慢的问题;
⑧分析仪采用低量程分析仪,保证测量精度和准确性。