污染源排放过程工况监控技术指南.docx
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污染源排放过程工况监控技术指南
江苏省火电厂烟气排放过程（工况）
自动监控技术指南
（征求意见稿）
目次
1适用范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4排放过程（工况）监控系统的组成2
4.1一般规定2
4.2现场端监控系统3
4.3中心端监控平台3
5排放过程（工况）监控系统的技术要求4
5.1外观要求4
5.2环境条件4
5.3安全要求4
5.4功能要求4
6治理设施运行状况的判定6
6.1监控处理工艺参数判定法6
6.2污染物去除效率判定法7
6.3以实际测定污染物浓度为基准判定9
7烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定9
7.1排放系数法判定SO2、NOx和颗粒物（PM）CEMS监测数据的合理性9
7.2校准曲线法判定SO2、NOxCEMS监测数据的合理性10
7.3数据逻辑关联法13
7.4模型法13
8排放过程（工况）监控系统的技术验收15
8.1技术验收条件15
8.2现场检查16
8.3实际测试16
9排放过程（工况）监控系统日常运行管理16
9.1制订运行管理规程16
9.3参数传感器的质量保障和质量控制16
9.3日常巡检与维护16
附录A（资料性附录）烟气排放过程（工况）监控生产设施和治理设施常见处理工艺关键参数表18
附录B（规范性附录）烟气排放过程（工况）监控系统数据传输规范19
附录C（资料性附录）石灰石/石灰-石膏湿法脱硫设施运行状况的判定参考表26
附录D（资料性附录）火力发电行业产排污系数表27
附录E（资料性附录）标准规定的污染物去除效率32
附录F（资料性附录）大型火电厂燃煤硫转化为SO2的转化率（k）32
附录G（规范性附录）t检验和F检验因子表32
江苏省火电厂烟气排放过程（工况）自动监控技术指南
1适用范围
本文件规定火电厂烟气排放过程（工况）监控系统的组成、技术要求、治理设施运行状况的判定、烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定、技术验收和日常运行管理。
本文件适用于火电厂（含热电联产电厂）烟气排放过程（工况）监控系统。
工业锅炉、工业窑炉等
污染源治理设施的烟气排放过程（工况）监控系统可参展本文件执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6587
电子测量仪器通用规范
GB/T18268.1
测量、控制和实验室用的电设备
电磁兼容性要求第1部分：
通用要求
HJ75
固定污染源烟气（SO2、NOx、
颗粒物）排放连续监测技术规范
HJ76
固定污染源烟气（SO2、NOx、
颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法
HJ/T178
火电厂烟气脱硫工程技术规范
烟气循环流化床法
HJ/T179
火电厂烟气脱硫工程技术规范
石灰石/石灰-石膏法
HJ212
污染物在线自动监控（监测）系统数据传输标准
HJ462
工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范
HJ562
火电厂烟气脱硝工程技术规范
选择性催化还原法
HJ563
火电厂烟气脱硝工程技术规范
选择性非催化还原法
HJ2001
火电厂烟气脱硫工程技术规范
氨法
DL/T5136
火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/T5137
电测量及电能计量装置设计技术规程
T/CAEPI13
火电厂烟气排放过程（工况）监控系统技术指南
3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1原烟气OriginalStackGas未经污染治理设施处理的烟气。
3.2净化烟气CleaningStackGas经污染治理设施处理后的烟气。
3.3污染物治理PollutionTreatment应用物理的和/或化学的方法，去除排放废气中污染物的过程。
3.4污染物治理设施PollutionTreatmentEquipments治理排放废气中污染物所需的全部设备。
3.5标准状态下的干烟气DryFlueGasandStandardConditions在温度273K，压力为101325Pa条件下不含水气的烟气。
3.6排放过程（工况）监控系统ProcessMonitoringSystems（PMS）
监测、分析影响污染物排放的污染源的生产及治理设施运行的关键参数，并提供关键参数的永久性记录所需的全部设备及应用软件组成的系统。
3.7数据采集传输仪DataAcquisitionandTransmissionEquipment采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据传输通讯功能的单片机、工控机、嵌入式计算机、可编程自动化控制器（ProgrammableAutomationController，PAC）或可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）等，本标准简称数采仪。
3.8分布式控制系统DistributedControlSystem（DCS）
集计算机技术（Computer）、控制技术（Control）、通讯技术（Communication）和图形显示技术（CRT）等4C技术并通过通讯网络将分布在工业现场（附近）的现场控制站、检测站和操作站等操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等连接起来，共同完成分散控制、集中操作、管理和综合控制的系统。
3.9排放预测监测系统PredictiveEmissionMonitoringSystem（PEMS）
用过程参数和其他参数确定污染物的浓度或排放速率的系统。
通过公式转换，图形或计算机程序处理测量参数，用于和排放限值或标准进行比较。
3.10排放连续监测系统ContinuousEmissionMonitoringSystem（CEM）S
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。
一般由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。
3.11建立模型EstablishingModels基于自然科学的基本原理或应用数学的方法，如：
神经网络法、统计回归法，推导过程参数与污染物排放数据之间的关系，所建立的理论模型或经验模型。
4排放过程（工况）监控系统的组成
4.1一般规定
PMS由现场端监控系统和中心端监控平台两部分构成，其系统示意图见图1。
表示采用任一种治理排气的技术；生产设施和治理设施的运行参数数据可用传感器直接获取；示意图仅表
示单个生产设施和治理设施运行参数数据的采集、污染物监测、数据传输及与中心端监控平台的连接和部分功能。
图1火电厂烟气污染源排放过程（工况）自动监控系统示意图
4.2现场端监控系统
由参数监测、数据采集传输和应用软件三个子系统组成。
a.参数监测子系统：
由各类传感器和监测设备组成，可准确、完整、系统的获取生产设施、治理设
施运行的关键参数数据和污染物排放及烟气参数监测数据。
b.数据采集传输子系统：
由分布式控制系统、数据采集传输仪、局域网组网设施等组成，可实现数
据的采集、存储、传输等功能。
c.应用软件子系统：
工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警。
实施现场监测数据的统计分析，
治理设施运行状态的判定。
4.3中心端监控平台
包含污染源中心端工况监控系统。
接受多个现场端监控系统的信息，实现现场数据的监控、汇总、
统计分析、共享交换等功能；根据环境管理的需要，可扩展环境监察、环境信用评价、企业绿色信贷及
其他方面的功能。
5排放过程（工况）监控系统的技术要求
5.1外观要求
5.1.1仪器应在醒目处标识产品铭牌，铭牌标识应符合GB/T13306的要求。
5.1.2显示器无污点。
显示部分的字符均匀、清晰、屏幕无暗角、黑斑、彩虹、气泡、闪烁等现象。
5.1.3机箱外壳应耐腐蚀、密封性能良好、表面无裂纹、变形、污浊、毛刺等现象，表面涂层均匀、无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。
产品组装坚固、零部件无松动。
按键、开关等控制灵活可靠。
5.1.4机箱外壳应有足够的强度和刚度，能承受安装组件及短路时产生的机械应力和电动力，同时不因设备的吊装、运输等情况影响设备的性能。
5.2环境条件
适应温度、湿度环境的能力应分别符合GB/T6587.2和GB/T6587.3中环境组别为II组的要求，抗振动性能应符合GB/T6587.4的要求，抗电磁干扰能力应符合GB/T18268.1的有关要求。
5.3安全要求
5.3.1绝缘阻抗应不小于20MΩ。
5.3.2在正常大气条件下，应能承受频率为50Hz、有效值为1500V的正弦交流电压1min，应无飞弧和击穿现象。
5.4功能要求
5.4.1现场端监控系统
5.4.1.1参数监测子系统参数监测子系统的要求，参见附录A。
5.4.1.2数据采集传输子系统
5.4.1.2.1数据获取企业生产设施和治理设施的运行参数和电气参数等监控数据统一由智能数据采集仪与企业的中控
系统、DCS连接获取。
5.4.1.2.2信号接入要求
a.智能数据采集仪至少应具备8个模拟量输入通道，应支持（4~20）mA、（0~20）mA电流输入或（0~5）
V电压输入，采样误差小于千分之一；至少应具备8路开关量输入通道，带光电隔离；应至少具备6个RS232/485数字输入通道，用于连接监测仪表，实现数据、命令双向传输；备1个标准10/100M以太网口用于连接以太网。
b.对于模拟量输入信号，开关量输入（输出）信号，应采用屏蔽电缆，宜采用屏蔽双绞电缆，屏蔽层要单端接地。
c.模拟信号应隔离，以增强现场与远传信号的可靠性，所安装的电流互感器应采用适应实际工况需要的规格型号，保证参数的准确采集。
d.如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于15cm，应在信号电缆和电源电缆之间设置屏蔽用的金属隔
板，并将隔板接地，避免交叉走线，以减少干扰；当信号电缆和电源电缆垂直方向或水平方向安装时，信号电缆和电源电缆之间的间距应大于15cm。
e.智能数据采集仪获取数据时，应屏蔽编写操作，系统只能读取，以避免对中控系统数据造成干扰。
f.依据电力系统二次安全防护的要求，在火电厂获取工况数据方式时应加装单向物理隔离装置。
g.PMS同设备现场之间的接线应符合DL/T5136的要求，所采用的硬件采集设备应符合DL/T5137的要求。
5.4.1.2.3数据传输
PMS的数据编码规则和传输协议应符合国际电工委IEC60875-5-104规约和HJ212标准的要求，
对于HJ212未覆盖部分，需遵循本规范的要求，具体参见附录B。
工况数据通过光纤或GPRS无线网络、3G/4G/5G网络或者TCP/IP有线网络等手段，发送至中心端监控平台。
现场端监控系统和中心端监控平台中间通过防火墙等手段，确保采集服务器的安全。
5.4.1.2.4信号采集误差要求模拟量采集传输过程中产生的误差应小于1‰。
5.4.1.2.5系统时钟计时误差系统时钟时间控制24h内误差不超过±0.1‰，并能通过平台对系统时钟进行校准。
5.4.1.2.6存储要求数据采集仪应具备断电保护功能，断电后所存储数据不丢失。
存储容量不低于16G，，能保存1年
及以上的分钟数据，可通过U盘、存储卡导出数据。
5.4.1.3应用软件子系统
5.4.1.3.1数据展示应能实时显示采集的生产设施、治理设施运行数据，以及与监控污染物排放相关的监测数据或统计数据，可以工况图、表格、折线和/或柱状图等方式表现。
5.4.1.3.2数据查询应能查询实时数据、历史数据、异常报警记录等。
5.4.1.3.3多曲线比较应能比较监控的设施运行参数数据、排放污染物、脱硫和脱硝效率、生产设施与治理设施关联参数
（如：
发电负荷与脱硫系统增压风机电流关联曲线）数据的小时（适合时）、日、月变化曲线，以及不同电厂同类指标的比较等。
5.4.1.3.4异动分析应能对采集的数据进行预处理，筛除离群值、可疑值并能识别在设施非稳定运行状态下获得的值。
5.4.1.3.5工况核定
判定治理设施的投运、停运及运行状况，并核定运行状况有效或无效，以保证精确的统计治理设施的有关数据及核定监控污染物的排放总量。
分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势。
5.4.1.3.6数据判定利用监控生产设施和治理设施的关键参数、数据统计分析、数学模型等方法判定设施的运行状态和
CEMS监测数据的合理性。
5.4.1.3.7故障报警应能针对生产设施和治理设施运行中出现的故障或异常情况进行实时预警和报警，并能记录和查询报警。
对报警内容进行推送，跟踪报警处理措施和处理结果，形成报警信息闭环管理。
5.4.1.3.8安全管理
应具有安全管理功能，操作人员需登录工号和密码后，才能进入控制界面。
安全管理功能应至少为二级系统操作管理权限。
5.4.1.3.9自动恢复
设备开机应自动运行，当停电或设备重新启动后，无需要人工操作，自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间。
5.4.2中心端监控平台中心端监控平台的主要功能是完成各企业污染治理设施运行参数数据的收集、存储、分析和应用，为环保管理的各项相关工作提供数据基础，为企业提供生产运行的优化建议。
该平台除具有应用子系统的所有功能外，还应具有统计分析、数据存储、共享交换等功能。
5.4.2.1统计分析
提供生产设施和治理设施运行数据的多种报告和数据汇总表，结果可导出成EXCLE、PDF、WORD等格式。
5.4.2.2共享交换
提供数据交换接口，支持工况监控系统与江苏省污染源自动监控平台之间及其他业务系统之间的数据交换共享。
5.4.2.3数据存储
存储容量不低于500G，能保存10年及以上的分钟数据。
存储单元应具备断电保护功能，断电后所存储数据不丢失。
可通过磁盘、U盘、存储卡或专用软件导出数据。
6治理设施运行状况的判定
6.1监控处理工艺参数判定法通过对治理设施运行参数的监测，来监控并判定其运行状况。
6.1.1脱硫设施运行状况判定
6.1.1.1石灰石/石灰-石膏湿法脱硫设施运行状况判定湿法脱硫需要接入的参数是旁路挡板开度、浆液循环泵电流、脱硫塔内浆液pH值等。
石灰石/石灰
-石膏湿法脱硫设施运行状况的判定见附录C。
脱硫设施未投入运行：
a.引风机未开（工作电流小于额定电流的10%）。
b.循环泵未开（工作电流小于额定电流的10%）。
6.1.1.2循环流化床脱硫设施运行状况判定循环流化床脱硫设施运行状况判定需要接入的参数是消石灰流量、脱硫塔内喷水泵电流等。
脱硫设施未投入运行：
a.脱硫剂输送装置带未开（消石灰流量小于额定流量的10%）。
b.喷水泵没有开（工作电流为0±10%额定电流）。
6.1.2脱硝设施运行状况判定
6.1.2.1SCR脱硝工艺设施运行状况判定
SCR脱硝设施运行状况判定需要接入的参数是液氨法：
喷氨流量、稀释风机电流等；尿素法：
尿素溶液流量、喷枪投入信号等。
脱硝设施未投入运行：
液氨法
a.氨喷射系统未开（喷氨流量小于额定流量的10%）。
b.稀释风机未开（工作电流小于额定电流的10%）。
尿素法
a.喷射系统未开（尿素溶液流量小于额定流量的10%）。
b.喷枪未投运（所有喷枪状态为停运）。
6.1.2.2SNCR脱硝工艺
SNCR脱硝设施运行状况判定需要接入的参数是喷氨流量、调节阀开度等。
脱硝设施未投入运行：
a.氨喷射系统未开（喷氨流量小于额定流量的10%）。
b.未喷氨（调节阀开度小于额定开度的10%）。
6.1.3除尘设施运行状况判定除尘器除尘设施运行状况判定需要接入的参数是电流和压差。
6.1.3.1电除尘电除尘器电场未正常投运：
电场高压整流器电流小于额定电流的10%。
6.1.3.2布袋除尘除尘器未开：
除尘器进出口压差的压力信号小于额定压差的10%。
6.1.3.3湿式电除尘除尘器未开：
高压整流器电流小于额定压差的10%。
6.2污染物去除效率判定法以有关技术标准规定的污染物去除效率为基准，或在治理设施正常运行的条件下，在一定的时间期间内通过实际测定获得的污染物去除效率的平均值为基准，并给定污染物去除效率允许的波动范围，判定治理设施是否正常运行。
6.2.1以标准规定的污染物去除效率为基准判定
SO2去除效率：
循环流化床法：
80%～95%以内，判定治理设施运行正常；石灰石/石灰-石膏法、氨
法：
95%±5%以内，判定治理设施运行正常；
NOx去除效率：
SCR法80%±10%以内，判定治理设施运行正常；SNCR法40%±10%以内，判定治理设施运行正常。
6.2.2以实际测定污染物去除效率为基准判定
6.2.2.1应在生产设施和治理设施正常运行的条件下，通过安装在治理设施入口的CEMS和安装在旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的CEMS[CEMS位于净化烟气的烟道（旁路烟道加装流量
装置）时应对数据进行修正]测定污染物的质量流量（kg/h）。
6.2.2.2连续测定、计算720h去除效率的小时平均值和平均值的标准偏差（720h可分时段，如：
火电厂
发电高峰时段、低谷时段计算），以去除效率的平均值为基准，标准偏差的±3倍为限值。
此后，当测定去除效率（整点小时均值）在平均值±3倍标准偏差以内时，判定治理设施运行正常。
之后，每获得
168个整点小时有效数据后，重新计算后720h去除效率的小时平均值和平均值的标准偏差，作为新的判定标准。
污染物去除效率的平均值、标准偏差和判定式的计算方法分别同式（7）、式（8）和式（9）。
湿法脱硫CEMS的安装位置：
位于旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道，见图2；位于净
化烟气的烟道（旁路烟道加装流量装置）见图3。
1.原烟气CEMS；2.原烟气挡板；3.脱硫塔；4.GGH；5.净烟气挡板；6.原烟气挡板；7.净化烟气CEMS；
8.烟囱；9.工艺水；10.石膏浆；11.流量装置。
图2汇合烟道
图3净化烟气烟道
6.2.2.3CEMS安装在汇合烟道
污染物的去除效率按式
（1）计算。
式中：
——实测污染物去除效率，%；
——实测治理设施入口烟气中的污染物质量流量，kg/h；
——实测汇合烟道烟气中的污染物质量流量，kg/h。
式中：
M——实测治理设施入口（）、旁路烟道（）、净化烟气烟道（）或汇合烟道（）烟
气中的污染物质量流量，kg/h；
——实测治理设施入口（）、旁路烟道（）、净化烟气烟道（）或汇合烟道（）
烟气中的污染物浓度，mg/m3；
——实测标准状态下治理设施入口（）、旁路烟道（）、净化烟气烟道（）或汇合烟道（）干烟气的体积流量，m3/h。
式中：
——实际条件下湿烟气体积流量，m3/h；——测定断面面积，m2；
——测定断面湿烟气平均流速，m/s；
——烟气温度，oC；
——大气压力，Pa；
——烟气静压，Pa；
——烟气含湿量，%。
注1：
计算旁路烟道时，烟气参数（、、）取值等于治理设施入口烟气参数。
尽管与治理设施入口烟气的有所不同，但对烟气体积流量准确度的影响可忽略不计。
注2：
为避免测定烟气流速因测定位置和测点点位不能满足标准的要求影响污染物质量流量的准确测量，造成测定污染物去除效率的较大误差，可用下式替代式
（1）。
式中：
——实测治理设施入口烟道测点烟气的过量空气系数；
——实测治理设施汇合烟道测点烟气的过量空气系数；
——实测治理设施入口烟道测点烟气中的氧浓度，%；
——实测治理设施汇合烟道测点烟气中的氧浓度，%。
6.2.2.4CEMS安装在净化烟气烟道
a.
5）计算。
浓度修正：
净化烟气烟道中的污染物浓度修正到原烟气与净化烟气汇合后的浓度按式（
式中：
——实测净化烟气修正到原烟气与净化烟气汇合后的污染物的浓度，mg/m3。
注：
CEMS除应显示实测净化烟气中的污染物浓度（）外，还应显示修正后的污染物浓度（）
b.实测污染物去除效率按式（6）计算。
6.3以实际测定污染物浓度为基准判定
6.3.1应在生产设施和治理设施正常运行的条件下，通过安装在旁路排放原烟气与净化烟气汇合后的混合烟道上的CEMS[CEMS位于净化烟气的烟道（旁路烟道加装流量装置）时应对数据进行修正]测定污染物的质量流量（kg/h）。
6.3.2连续测定、计算720h气态污染物（如：
SO2、NOx等）浓度的小时平均值和平均值的标准偏差（720h可分时段，如：
火电厂发电高峰时段、低谷时段），以浓度平均值为基准，标准偏差的±3倍为限值。
此后，当测定污染物浓度（整点小时均值）在基准值的±3倍标准偏差以内时，判定治理设施运行正常。
之后，每获得168个整点小时有效数据后，重新计算后720h气态污染物浓度的小时平均值和标准偏差，作为新的判定标准。
按式（7）、式（8）计算平均值、标准偏差和用式（9）判定。
式中：
——污染物i的浓度值，mg/m3或mg/L；
——污染物i浓度的平均值，mg/m3或mg/L；n——样品数量。
式中：
S
当满足式（9）情形时，判定治理设施运行正常。
7烟气排放连续监测系统监测数据的合理性判定在生产设施和治理设施正常运行条件下，运用PMS采集影响污染物排放的关键参数数据，经与污染物排放数据关系的统计分析和/或建立的数学模型，判定CEMS监测污染物排放数据的合理性。
常用的判定方法有：
排放系数法判定SO2、NOx和颗粒物（PM）CEMS监测数据的合理性、校准
曲线法判定SO2、NOxCEMS监测数据的合理性、数据逻辑关系法和模型法判定CEMS监测数据的合理性。
7.1排放系数法判定SO2、NOx和颗粒物（PM）CEMS监测数据的合理性排放系数涉及到与排放活动相关的排放源释放物质的量，含义为单位质量排放源排放物质的质量
（如：
燃烧每吨煤排放的SO2，kg/t）或单位排放物质活动时间排放物质的质量（如：
燃烧煤每小时排放的NO2，kg/h）。
当可获得排放系数时，与需要用专门的设备获取信息（如：
监测数据）相比，估算排放量用排放系数更适合。
当估算值与实测值一致（与实测值的相对误差不超过25%）时，判定实测值
合理。
a.用排放系数估算设施（排放源）排放污染物（SO2和NOx）排放量的计算方法如式（10）。
式中：
——污染物i的排放速率，kg/h；
——燃料
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