污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的量程
量程一般用于確定儀器儀表能夠測(cè)量的物理量的上、下限范圍,是確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要參數(shù)。污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的量程涉及物理量程、工作量程和信號(hào)輸出量程。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中未明確區(qū)分物理量程、工作量程或輸出量程,一些設(shè)備使用單位、管理部門在實(shí)際應(yīng)用和監(jiān)管過程中容易出現(xiàn)概念混用,生產(chǎn)廠商在自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備銘牌上標(biāo)注的量程格式不統(tǒng)一:有的廠商標(biāo)注物理量程作為標(biāo)注、有的則標(biāo)注工作量程,部分使用單位還存在隨意調(diào)整信號(hào)輸出量程的行為,這些不當(dāng)操作容易導(dǎo)致測(cè)量失真的后果。物理量程是由儀器儀表的硬件設(shè)計(jì)所決定的。以光學(xué)測(cè)量?jī)x器為例,其測(cè)量范圍受到光源、測(cè)量氣室(光程)以及檢測(cè)器等多個(gè)關(guān)鍵組件的影響。儀器出廠后,其物理量程一般不再更改。指儀器儀表實(shí)際使用的量程,可根據(jù)管理文件、技術(shù)規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等進(jìn)行設(shè)置(設(shè)備廠家通過線性調(diào)試確定)。污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范涉及量程設(shè)置的規(guī)定均指工作量程,零點(diǎn)漂移、量程漂移、示值誤差等技術(shù)指標(biāo)均按工作量程進(jìn)行計(jì)算。工作量程范圍一般小于或等于物理量程,管理部門應(yīng)當(dāng)掌握聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作量程設(shè)置和變動(dòng)情況。自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備一般有模擬量輸出、數(shù)字量輸出兩種信號(hào)輸出方式。信號(hào)輸出量程范圍一般等于工作量程。模擬量輸出量程指測(cè)量信號(hào)輸出值的上、下限范圍。如某SO2分析儀,輸出量程設(shè)置為(0~100)mg/m3、采用(4~20)mA模擬量信號(hào)輸出,則4mA對(duì)應(yīng)0 mg/m3,20mA對(duì)應(yīng)100 mg/m3。一般而言,模擬量信號(hào)輸出量程與工作量程一致。數(shù)字量輸出量程正常情況下無(wú)需設(shè)置。二、量程校準(zhǔn)與信號(hào)輸出有哪些情形?污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的量程選擇應(yīng)考慮監(jiān)測(cè)點(diǎn)位執(zhí)行的排放限值、實(shí)際工況等,其原則應(yīng)當(dāng)是:不因量程上限過低導(dǎo)致正常測(cè)量數(shù)據(jù)“觸頂”,首先要考慮污染防治設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)濃度范圍,還要盡可能兼顧污染防治設(shè)施運(yùn)行故障時(shí)高濃度污染物排放的情形。量程的校準(zhǔn)與信號(hào)輸出有四種情形。(一)單校準(zhǔn)曲線、模擬量信號(hào)輸出雙量程目前污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)的分析儀雙量程大多采用“單校準(zhǔn)曲線、模擬量信號(hào)輸出雙量程”方式。以SO2分析儀為例,量程設(shè)置為(0~100~500)mg/m3、采用(4~20)mA模擬量信號(hào)輸出:當(dāng)SO2測(cè)量值小于等于100 mg/m3時(shí),則4mA對(duì)應(yīng)0 mg/m3,20mA對(duì)應(yīng)100 mg/m3;當(dāng)SO2測(cè)量值大于100 mg/m3且小于等于500 mg/m3時(shí),則4mA對(duì)應(yīng)0 mg/m3,20mA對(duì)應(yīng)500 mg/m3;當(dāng)SO2測(cè)量值大于500 mg/m3時(shí),則信號(hào)輸出20mA,對(duì)應(yīng)信號(hào)輸出值500 mg/m3。模擬量信號(hào)輸出雙量程在提高測(cè)量準(zhǔn)確性方面并無(wú)實(shí)質(zhì)性作用,但部分廠商或排污單位出于某些管理需求可能會(huì)進(jìn)行此類設(shè)置。(二)雙/多校準(zhǔn)曲線、模擬量信號(hào)輸出雙/多量程從信號(hào)輸出角度,此類方式的輸出功能與“單校準(zhǔn)曲線、模擬量信號(hào)輸出”功能一致。從校準(zhǔn)曲線角度,“雙/多校準(zhǔn)曲線、模擬量信號(hào)輸出雙/多量程”的方式可對(duì)儀表的雙/多個(gè)量程進(jìn)行分別校準(zhǔn),形成兩條(多條)不同的校準(zhǔn)曲線,從而保證測(cè)量信號(hào)無(wú)論在低工作量程還是高工作量程下,都可以保證分析儀表的測(cè)量的準(zhǔn)確性。(三)單校準(zhǔn)曲線、數(shù)字量信號(hào)輸出(四)雙/多校準(zhǔn)曲線、數(shù)字量信號(hào)輸出此種情況下,可以確保分析儀表在各種工作量程下均能保證測(cè)量準(zhǔn)確性。采用數(shù)字量數(shù)據(jù)避免了因信號(hào)輸出量程設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致的污染物濃度“觸頂”情況。(一)量程設(shè)置的相關(guān)規(guī)定采用單工作量程的監(jiān)測(cè)儀器,當(dāng)測(cè)量值超出工作量程上限時(shí),監(jiān)測(cè)結(jié)果低于實(shí)際排放濃度、不能真實(shí)反映排污單位排放情況。如果污染防治設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行和故障時(shí)兩個(gè)濃度范圍跨度較大,使用同一量程很難兼顧,應(yīng)當(dāng)考慮采用雙量程或多量程的設(shè)備。采用雙量程或多量程的設(shè)備應(yīng)當(dāng)開啟監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)切換量程功能,確保在不同測(cè)量需求下設(shè)備能夠自適應(yīng)調(diào)整。為確保管理部門能夠及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及量程變更情況,應(yīng)將量程切換信息實(shí)時(shí)上傳至管理部門。1、《生態(tài)環(huán)境部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范適用環(huán)境行政處罰自由裁量權(quán)的指導(dǎo)意見》(環(huán)執(zhí)法〔2019〕42號(hào))附件“部分常用環(huán)境違法行為自由裁量參考基準(zhǔn)及計(jì)算方法”中,當(dāng)超標(biāo)幅度達(dá)到200%及以上時(shí),裁量等級(jí)統(tǒng)一劃定為5級(jí)。2、《關(guān)于做好重點(diǎn)單位自動(dòng)監(jiān)控安裝聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作的通知》(環(huán)辦執(zhí)法函 〔2021〕 484號(hào) 附件2)顆粒物或氣態(tài)污染物執(zhí)行超低排放限值或特別排放限值的,測(cè)試量程應(yīng)設(shè)置雙量程或多量程,低量程范圍一般設(shè)置為相應(yīng)污染物排放限值的1.5-2倍,高量程范圍一般設(shè)置為原煙氣最高濃度的1-1.5倍,污染源正常排放時(shí)使用低量程,污染物排放濃度超過低量程上限值時(shí)儀器自動(dòng)切換成高量程,量程設(shè)置信息需自動(dòng)傳輸(或填報(bào))至生態(tài)環(huán)境主管部門監(jiān)控平臺(tái)。所有污染物濃度數(shù)據(jù)和水質(zhì)、煙氣參數(shù)均由真實(shí)測(cè)量得出,現(xiàn)場(chǎng)端自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備不得具有數(shù)據(jù)模擬軟件、模擬信號(hào)發(fā)生器、隱藏操作界面、遠(yuǎn)程登錄軟件,用于過濾數(shù)據(jù)、限制數(shù)據(jù)上下限和修改監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及設(shè)備參數(shù)等任何數(shù)據(jù)造假的功能和漏洞。3、《關(guān)于加強(qiáng)生活垃圾焚燒發(fā)電 自動(dòng)監(jiān)控和監(jiān)管執(zhí)法工作的通知》(環(huán)辦執(zhí)法〔2019〕64號(hào) 附件2)垃圾焚燒廠應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要設(shè)置CEMS 的最大測(cè)量值(滿量程值)。污染物濃度較低時(shí),應(yīng)合理設(shè)置較小的滿量程值,以避免監(jiān)測(cè)單元示值誤差干擾監(jiān)測(cè)結(jié)果;污染物濃度較高時(shí),應(yīng)合理設(shè)置較大的滿量程值,不得出現(xiàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果低于實(shí)際排放濃度的情況;污染物濃度波動(dòng)幅度很大時(shí),監(jiān)測(cè)單元應(yīng)具有多量程自動(dòng)切換功能。分析儀器滿量程值小于等于50mg/m3時(shí),檢出限應(yīng)小于等于1mg/m3。4、《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CODcr、NH3-N等)運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》(HJ 355-2019章節(jié)5.1.1)在線監(jiān)測(cè)儀器量程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際水樣排放濃度合理設(shè)置,量程上限應(yīng)設(shè)置為現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值的2-3倍。5、《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》(HJ 76-2017章節(jié)5.4.5.1)應(yīng)顯示和記錄超出其零點(diǎn)以下和量程以上至少10%的數(shù)據(jù)值。當(dāng)測(cè)量結(jié)果超過零點(diǎn)以下和量程以上10%時(shí),數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)其最小或最大值。生產(chǎn)廠商應(yīng)標(biāo)注清楚自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的物理量程。生產(chǎn)廠商、第三方運(yùn)維服務(wù)單位正確引導(dǎo)排污單位購(gòu)買、使用量程與實(shí)際工況相匹配的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,優(yōu)先選擇在正常工況下能夠測(cè)得準(zhǔn),同時(shí)在異常工況下也能有效監(jiān)測(cè)高濃度排放的設(shè)備。積極采用雙/多量程的設(shè)備,在保證測(cè)得準(zhǔn)的前提下,兼顧量程足夠?qū)挕?/span>1、固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)優(yōu)先選用雙/多校準(zhǔn)曲線的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,高工作量程設(shè)置為原煙氣最高濃度的1-1.5倍,低工作量程根據(jù)企業(yè)正常工況下污染物排放濃度設(shè)置,設(shè)置的量程應(yīng)能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的性能要求。低量程和高量程最大比例一般可以到十倍,如果原煙氣濃度過高,高量程無(wú)法滿足1-1.5倍要求時(shí),鑒于違法行為裁量基準(zhǔn)對(duì)超標(biāo)200%以上劃定同一等級(jí),可優(yōu)先滿足低量程要求。工作量程滿足排放標(biāo)準(zhǔn)限值2-3倍的要求。如果某些行業(yè)排放濃度過低但排放限值較高,建議選用雙/多量程的監(jiān)測(cè)設(shè)備,低工作量程應(yīng)考慮正常工況下污染物排放濃度。3、固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)目前非甲烷總烴自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)方法適用于采用氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)的設(shè)備,該方法監(jiān)測(cè)的是總烴與甲烷,而非甲烷總烴為計(jì)算值,其量程范圍實(shí)際上是指非甲烷總烴計(jì)算結(jié)果信號(hào)輸出的量程范圍,設(shè)置時(shí)應(yīng)與總烴工作量程保持一致??偀N、甲烷工作量程設(shè)置應(yīng)考慮不“觸頂”的原則,高工作量程應(yīng)考慮原煙氣中總烴與甲烷濃度,因FID是高靈敏度檢測(cè)器可不考慮測(cè)量低濃度情況。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚未明確規(guī)定雙/多量程監(jiān)測(cè)設(shè)備的日常維護(hù)要求。針對(duì)正常工況下使用的量程,應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行維護(hù)工作;對(duì)于其他量程,宜定期(不少于一個(gè)月一次)對(duì)其量程上限進(jìn)行校準(zhǔn),以保障設(shè)備測(cè)量的準(zhǔn)確性。近年來(lái)出現(xiàn)超量程標(biāo)記被濫用的問題。根據(jù)《污染物排放自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備標(biāo)記規(guī)則》的定義,超量程指的是自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備測(cè)量結(jié)果數(shù)值超出測(cè)量范圍,導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失或無(wú)效的時(shí)段。在此定義中,所指的測(cè)量范圍即為自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作量程。然而,在實(shí)際操作中,部分排污單位的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備信號(hào)輸出量程設(shè)置小于工作量程,超出信號(hào)輸出量程的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也錯(cuò)誤地標(biāo)記為超量程,進(jìn)而使得這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被認(rèn)定為無(wú)效數(shù)據(jù)。管理部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)頻繁出現(xiàn)“超量程”標(biāo)記或者污染物濃度“觸頂”情況的排污單位的檢查力度,嚴(yán)厲打擊故意縮小量程范圍,設(shè)置在線儀表上限等逃避監(jiān)管行為。
(一)實(shí)質(zhì)重于形式
合理進(jìn)行量程設(shè)置是為了更準(zhǔn)確的測(cè)量。管理部門可以適當(dāng)放松對(duì)工作量程上限與污染物排放限值倍數(shù)關(guān)系的強(qiáng)制性要求,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相應(yīng)的文件中要求的倍數(shù)關(guān)系難以滿足所有行業(yè)工況,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注儀表是否能夠準(zhǔn)確的測(cè)量不同濃度的污染物。(二)從設(shè)備源頭抓規(guī)范和精準(zhǔn)排污單位應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用雙/多校準(zhǔn)曲線的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,采用數(shù)字量傳輸?shù)姆绞綄⑽廴疚餄舛纫约肮ぷ鲄?shù)、工作狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)管理部門。 (三)明確超量程時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法當(dāng)分鐘均值超過工作量程時(shí)應(yīng)標(biāo)記“超量程”。計(jì)算小時(shí)均值時(shí),標(biāo)記為“超量程”的分鐘均值應(yīng)按照其工作量程上限值進(jìn)行計(jì)算。小時(shí)均值標(biāo)記為“超量程”,則該小時(shí)數(shù)據(jù)視為無(wú)效數(shù)據(jù),標(biāo)記后修正值顯示為工作量程上限。
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