孫海林 賀鵬 朱媛媛
(中國環(huán)境監(jiān)測總站,北京市朝陽區(qū)安外大羊坊8號院乙,100012)
CEMS是英文Continuous Emission Monitoring System的縮寫,即煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。完整的CEMS系統(tǒng)主要包括顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據處理子系統(tǒng)四部分,能連續(xù)監(jiān)測污染源排放的SO2、NO、煙塵等主要污染物的排放濃度、折算排放濃度、排放量及其他煙氣參數(shù),并通過多種傳輸方式將測量數(shù)據、有關參數(shù)傳送到環(huán)境保護管理部門。煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的運營管理就是由專業(yè)技術人員組成團隊,配備適宜的交通、辦公條件,利用適用的專業(yè)工具與裝置,定期按照操作規(guī)范規(guī)程對系統(tǒng)進行維護維修,使系統(tǒng)保持良好的工作狀態(tài),保證監(jiān)測數(shù)據連續(xù)、真實、有效。
人員配備應根據CEMS維護維修工作量、道路行駛時間、儀器狀況進行確定,確保有足夠的人員滿足儀器維修、維護的需要。所有運營服務人員一律實行持證上崗,必須接受嚴格的技術培訓和考核,能正確和熟練掌握儀器設備的操作和使用,能迅速判斷故障和及時排除故障。一般每3—5套系統(tǒng)配備一名技術人員。除專業(yè)技術人員外,一般運營公司還需配備項目經理、統(tǒng)計負責人(負責數(shù)據遠程調取、診斷、報表)、實驗室人員、內勤、司機(一般公司由技術人員兼職)等。運營單位應獲得環(huán)境保護部頒發(fā)的環(huán)境污染治理設施運營資質,運營服務機構人員上崗要求如下:
(1) 有較強的敬業(yè)精神、科學的工作態(tài)度和相互配合的優(yōu)良作風;
(2) 自動監(jiān)測的組織者應對整個系統(tǒng)具有全面的了解和較強的組織能力;
(3) 各崗位人員對本專業(yè)應具有足夠的技術知識和一定的實際工作能力;
(4) 能正確和熟練掌握儀器設備的操作和使用,能迅速判斷故障和及時排除故障;
(5) 必須接受嚴格的技術培訓和考核,獲得相應的上崗證書。
運營服務機構應設有獨立的辦公、維修場地,建立獨立的質量保障實驗室、維修校驗室、數(shù)據采集監(jiān)控中心室、備品備件庫、辦公室等。
質量保證實驗室應配備必要的設備和監(jiān)測儀器,如煙塵采樣器、煙氣分析儀、天平(萬分之一)、烘箱、大氣壓計、溫濕度表、秒表、計算器、標氣鋼瓶、減壓閥、專用工具、對講機等;數(shù)據采集監(jiān)控中心機室應配備計算機、打印機、寬帶、空調等設施,以滿足數(shù)據采集、傳輸、統(tǒng)計報表編制、上傳等需要;專用修理校驗室應配備必需的修理工具和校驗設備,如標準電阻箱、轉子流量計、示波器、直流可調穩(wěn)壓電源、數(shù)字多用表、氣態(tài)污染物分析儀、便攜式顯示器、流速測定儀等;辦公室應配備必要的辦公設備;備件庫中應配有備用機、備品備件存放的專用貨架;環(huán)境條件滿足儀器儀表存放的倉儲條件,根據儀器設備運行階段,配備足夠儀器配件、耗材,確保故障儀器得到及時的維護、維修。
此外,運營部門還應配備巡檢維修用車輛,一般為越野車或面包車,用于人員攜帶工具設備進行儀器巡檢維護工作,確保在第一時間對儀器進行維護和檢修,保障數(shù)據傳輸正常及數(shù)據準確性。
(1) 按系統(tǒng)及各設備操作規(guī)范進行操作維護;
(2) 數(shù)據量目標。保證每日檢測并上傳數(shù)據組≥18組污染物和煙氣參數(shù)的小時平均值,CEMS系統(tǒng)至少每小時獲得一個監(jiān)測值,檢測上傳數(shù)據包括:SO2、NOX、煙塵、O2、溫度、壓力、流速等項目,監(jiān)測數(shù)據的捕獲率在90%以上。參與統(tǒng)計的有效數(shù)據不低于所捕獲數(shù)據的90%;
(3) 保證所有自動監(jiān)控設備正常運行率在95%以上;
(4) 24小時技術服務及支持,響應時間<2小時,一般問題4小時內解決;
(5) 故障恢復時間<24小時;
(6) 備品備件保證:備件、易耗品、備用機能滿足需要;
(7) 建立污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)日常運行記錄和設備臺賬,建立相應的質量保證體系,并接受環(huán)境保護主管部門檢查。
承擔委托責任,負責所轄區(qū)域污染源在線系統(tǒng)的日常運行、維護、檢修、換件、耗材更換等事項,保證污染源在線系統(tǒng)的正常運轉,保證監(jiān)測工作正常開展。
運行機構對所有自動監(jiān)控基站對應建立專人負責制,制定操作及維修規(guī)程和日常保養(yǎng)制度,建立日常運行記錄和設備臺賬,建立相應的質量保證體系,并接受環(huán)境保護管理部門的臺賬檢查;負責每天進行一次儀器運行狀態(tài)檢查,發(fā)現(xiàn)問題在第一時間內解決;定期進行儀器現(xiàn)場巡查,進行必要的校準、維護、維修、耗材更換工作。以保障儀器準確可靠運行;按儀器運行要求定期對系統(tǒng)進行校準,以保證儀器數(shù)據的準確有效;運行機構應每月向有關環(huán)境保護管理部門作運行工作報告,陳述每個站點和在線監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況;維護站應備有常用耗材與配件及必要的交通工具,以保障維修及時;運行機構必須接受監(jiān)督部門的監(jiān)督、指導、考核,及時匯報重大事故或儀器嚴重故障的情況;運行機構必須及時匯報重大事故或儀器嚴重故障的情況;若自動監(jiān)控系統(tǒng)產生重大故障,致使監(jiān)控數(shù)據缺少1天以上,需將故障原因和處理方案及時上報環(huán)保部門;運營公司有責任對企業(yè)的有關排污情況和其他技術情況保密。
對煙氣自動監(jiān)控系統(tǒng)的維護按照系統(tǒng)的維護規(guī)范和各種儀器相應的維護規(guī)范進行,包含以下基本內容:
(1) 每日遠程檢查設備運行狀態(tài),檢查數(shù)據傳輸系統(tǒng)是否正常,檢查數(shù)據獲取率。
(2) 每10日至少到現(xiàn)場對系統(tǒng)進行一次檢查維護。定期檢查、及時更換分析儀器所必需的標準氣體、耗材;定期檢查、定期更換系統(tǒng)所必需的易損設備,如供給軟管、排水管、采樣探頭等,保證系統(tǒng)正常運行;對儀器進行一次零點和量程的手動校準。
(3) 每3個月至少進行一次手動對比監(jiān)測,根據測定結果對設備進行校準。
(4) 保持儀器設備的清潔。
(1) 每10日至少對反吹空氣保護裝置進行一次維護,檢查空壓機、軟管、過濾器等部件;
(2) 根據實際情況,每2-6周對光學鏡面進行一次清潔;
(3) 每6個月至少更換一次過濾器;
(4) 污染源停爐后,開爐后必須及時到現(xiàn)場清潔光學鏡面。
(1) 每10日至少進行一次系統(tǒng)檢查,包括檢查外接設備(氣體過濾器、氣體制冷器等)、氣路、數(shù)據存儲/控制系統(tǒng)工作狀態(tài)等;
(2) 每月至少對預處理系統(tǒng)進行一次維護,包括清潔采樣頭、檢查管路等;
(3) 每6個月至少更換一次濾芯;每年至少更換一次管路;
(4) 每6個月至少檢查一次內部氣路的密封性。
皮托管流速測定單元的空壓機至少每7天清理一次機內的積水。
固定污染源煙氣CEMS運行過程中的定期校準是質量保證中的一項重要工作,定期校準應以《HJ/T75-2007固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范(試行)為依據》,并做到:
(1) 進行相關校準和校驗時,必須有專人負責監(jiān)督工作,在測試期間保持相對穩(wěn)定,作好測試記錄和調整、維護記錄;
(2) 具有自動校準功能的顆粒物CEMS和氣態(tài)污染物CEMS每24小時至少自動校準一次儀器零點和跨度;具有自動校準功能的流速CEMS每24小時至少自動校準一次儀器的零點和跨度;
(3) 無自動校準功能的顆粒物CEMS每3個月至少用校準裝置校準一次儀器的零點和跨度;
(4) 直接測量法氣態(tài)污染物CEMS每30天至少用校準裝置通入零氣和接近煙氣中污染物濃度的標準氣體或校準裝置校準一次儀器零點和工作點;
(5) 無自動校準功能的流速CEMS每3個月至少手動校準一次儀器的零點和跨度;
(6)無自動校準功能的氣態(tài)污染物CEMS每15天至少用零氣和接近煙氣中污染物濃度的標準氣體或校準裝置校準一次儀器的零點和跨度;
(7) 抽取式氣態(tài)污染物CEMS每3個月至少進行一次全系統(tǒng)的校準,要求零氣和標準氣體與樣品氣體通過的路徑(如采樣頭、過濾器、洗滌器、調節(jié)器)一致,進行零點和跨度、線性誤差和響應時間的檢測。
(8) 對于校準漂移的自動調整,調整前后的濃度值均應記錄,調整的量也應記錄。許多系統(tǒng)的調整僅僅是計算機數(shù)據的調整,并沒有對物理量上的電位差計或儀器控制本身進行調整,實際上的調整應由操作者來完成。在如此情況下,計算機應內置報警系統(tǒng)以便提醒操作者調整。
(9) 對于連續(xù)校準漂移的失控條件也被定義。低濃度和高濃度校準檢查結果連續(xù)5天超出規(guī)定范圍要求的2倍或任意一天單次校準檢查結果超過規(guī)范的4倍,則進入失控期,失控期內,數(shù)據是不可接受的。
運營負責人的不定期到現(xiàn)場巡視、抽檢是非常必要的,以核實運營人員的工作正確有效。現(xiàn)場巡視從采樣到數(shù)據的輸出,均應被檢查,在審核之前,審核者應對系統(tǒng)有一個基本的全面了解。有許多內容需要巡視,應列出巡視清單。伴隨巡視,檢查清單應給出相應的評價。以下是一些例子,系統(tǒng)布局是和初始驗收時、與上次審核時的一致性,有任何可能影響系統(tǒng)性能的更改;煙囪或煙道安裝點;維護人員維護記錄檢查;煙氣靜壓變化;現(xiàn)場環(huán)境條件變化;煙道上儀器狀況;標準氣體的相關信息;觀察校準的操作過程和反吹的過程;顆粒物監(jiān)測系統(tǒng)的準直性(檢查準直信號)、氣路管線情況、反吹氣壓縮機情況(馬達噪聲、震動等)、反吹氣過濾系統(tǒng)等;控制室狀況等。
審核者應以產品說明書或質量保證手冊上明確系統(tǒng)操作的正確方法為基礎,考核運營維護人員的系統(tǒng)維護日志,考核例行的系統(tǒng)維護程序。所有的維護行為應在維護日志內或質量保證手冊內全面檢查,以判斷程序是否被正確執(zhí)行。
實行合格/不合格考核制度,具體參考辦法如下:
(1) 設備正常運行率考核。公司運營巡查組(以下簡稱巡查組)每月對監(jiān)控設備巡查一次,并將巡查結果記錄,存入巡查檔案,作為公司對運營中心考核的依據。每月末運營巡查組依據月檢查結果計算出設備正常運行率(正常運行設備數(shù)除以檢查設備總數(shù)的百分數(shù)),存檔并書面通知運營中心。年末公司運營巡查組將全年檢查結果匯總,計算出全年設備正常運行率,存檔作為年度考核依據。正常運行率90% 以上為合格,低于90%為不合格。
(2) 監(jiān)測數(shù)據準確率考核。此項考核由公司運營巡查組結合運營項目所在地市的環(huán)境監(jiān)測站對儀器的校準和比對工作進行,一般根據所在地的市環(huán)境監(jiān)測站每季度對監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據作一次比對監(jiān)測,其結果存入比對監(jiān)測檔案作為年終考核的依據。每季度末算出符合誤差準許值要求的在線監(jiān)測數(shù)據數(shù),與當季度所作比對監(jiān)測總數(shù)的商的百分數(shù),為當季度監(jiān)測數(shù)據準確率的考核結果,以書面形式存檔,運營巡查組書面通知運營項目小組。年末公司運營巡查組將全年每季度所作比對數(shù)據統(tǒng)計匯總,作為運營中心年度考核結果。準確率在90%以上為合格,90% 以下為不合格。
(3) 停運設備恢復及時率考核。公司運營巡查組,在巡查過程中每發(fā)現(xiàn)一處設備停運,要記錄停運設備的位置種類發(fā)現(xiàn)時間并存入巡查檔案,及時通知運營中心并明確恢復時間(最長不超24小時),達到要求時間恢復的記錄完成修復時間,并記錄為及時,否則記錄為不及時并存檔。恢復及時次數(shù)除以發(fā)現(xiàn)停運設備總次數(shù)的商的百分數(shù)為停運設備恢復及時率。每月恢復及時率存檔并書面通知運營中心。年末將全年數(shù)據統(tǒng)計匯總,為年度考核結果。及時率在95%以上為合格,低于95%為不合格。
(4) 錯誤數(shù)據傳輸時間數(shù)考核。此項由公司運營巡查組結合運營項目所在地監(jiān)控中心的結果進行考核。根據監(jiān)控中心工作人員記錄的錯誤數(shù)據傳輸分鐘數(shù),月累計小時數(shù),由公司運營巡查組書面通知運營中心。年末累計成年小時數(shù),不超過12小時為合格。
(5) 保證設備正常運行必備備品、備件、設備齊全率的考核。公司運營巡查組根據污染源在線監(jiān)控設備正常運行的需要,確定必備的備品、備件、設備名單和數(shù)量,并存檔。公司運營巡查組根據雙方共同確定的備品、備件、設備名單及數(shù)量,每半年對運營機構庫存?zhèn)淦?、備件、設備的數(shù)量考核一次,以單品種實際庫存數(shù)乘以單價的和除以單品種應有庫存數(shù)乘以單價的和的百分比為每半年的考核結果,存入考核檔案,并書面通知運營中心。兩個半年的考核結果的平均值作為年度考核結果。90%以上為合格,低于90%為不合格。
(6) 運營檔案資料齊全率考核。公司運營巡查組每月對運營中心的運營檔案進行抽查,抽查結果予以記錄并存檔,抽查實有檔案資料數(shù)與應有檔案資料數(shù)的商的百分比為月運營資料齊全率,存檔并書面通知運營中心。年終統(tǒng)計匯總作為年度考核結果。齊全率在90%以上的為合格,不足90%的為不合格。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運營管理是一項復雜、細致、專業(yè)工作,涉及機械、電子、化學、計算機等專業(yè),需要極強的綜合能力,需要深入了解在線監(jiān)測設備的原理、方法,掌握相關的知識,建立、健全規(guī)章制度,把CEMS系統(tǒng)管理好,保證監(jiān)測數(shù)據科學、準確,充分發(fā)揮好污染治理的投資效能,為節(jié)能減排奠定堅實基礎。
[1]賈曉紅.固定大氣污染源污染物排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)問題淺析,山西能源與節(jié)能 2004 年第3 期.
[2]孫海林,李巨峰,朱媛媛,蘇清柱.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的運營管理,中國環(huán)保產業(yè) 2008.9.
[3]陳曉鵬,朱丹陽,楊建國.CEMS 日常維護中存在的問題及分析處理,江蘇電機工程,2008 年第27 卷第5 期.
[4]CEMS比對監(jiān)測要求探討,潘柳青,環(huán)境監(jiān)測管理與技術,2008年第20卷第3期.