煙氣在線監測系統(CEMS,Continuous Emission Monitoring System)是工業企業落實環保法規、實現固定污染源煙氣實時、連續監測的核心設備,其監測參數需嚴格遵循國家《固定污染源煙氣(SO?、NOx、顆粒物)排放連續監測系統技術要求及檢測方法》(HJ 76-2017)等標準,同時結合不同行業的工藝特點,覆蓋“法定必測污染物"和“行業特征污染物"兩大類。以下從核心監測參數、分類說明及配套監測項三個維度詳細解析:
一、法定必測的核心污染物(所有工業固定污染源通用)
根據國家環保總局統一要求,所有涉及燃煤、燃油、燃氣的工業固定污染源(如電廠、鋼鐵廠、水泥廠、化工廠等),CEMS必須優先監測以下3類核心污染物,數據需實時上傳至地方生態環境部門監管平臺,作為排污許可、達標排放判定的依據:
污染物類別 具體監測指標 主要來源 監測意義
硫氧化物 二氧化硫(SO?) 燃煤(如電廠、鍋爐)、燃油(如船舶、工業爐)、有色金屬冶煉(如硫酸生產)過程中,含硫化合物燃燒或分解產生 控制酸雨、霧霾(SO?是PM?.5前體物),符合《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)等限值要求
氮氧化物 氮氧化物(NO?,含NO、NO?) 燃料高溫燃燒(如電廠鍋爐、工業窯爐)時,空氣中N?與O?反應生成,或燃料中含氮化合物分解產生 | 控制光化學煙霧、酸雨(NO?是酸性氣體),重點行業(如火電)需滿足超低排放標準(NO?≤50mg/m3)
顆粒物 煙塵/粉塵(顆粒物濃度) 燃煤鍋爐排煙、鋼鐵廠高爐煤氣、水泥廠粉塵、有色金屬冶煉煙塵等 | 控制霧霾(顆粒物是PM?.5/PM??直接來源),多數行業要求顆粒物濃度≤10-30mg/m3(超低排放限值)
二、行業特征污染物(按工業類型差異化監測)
除通用必測項外,CEMS需根據企業生產工藝、燃料類型、產品種類,額外監測特定污染物,以覆蓋行業污染風險。以下為典型行業的特征監測項:
行業類型 特征污染物監測項 監測目的
火電行業 汞及其化合物(Hg)、一氧化碳(CO) 汞是持久性有毒重金屬(《火電廠大氣污染物排放標準》GB 13223-2011 強制要求);CO反映燃燒效率,間接判斷NO?生成是否異常
鋼鐵/焦化行業 揮發性有機物(VOCs,如苯、甲苯)、氯化氫(HCl)、氟化氫(HF) 焦化工藝產生苯系物(VOCs),鋼鐵冷軋環節使用鹽酸酸洗產生HCl,需控制有毒有機物和腐蝕性氣體排放
化工/石化行業 揮發性有機物(VOCs)、氨(NH?)、氰化氫(HCN)、氯氣(Cl?) 化工合成(如氮肥、醫藥、涂料)過程中,易產生NH?(脫硝副產物)、VOCs(溶劑揮發)、有毒氣體(Cl?、HCN),需防范有毒有害污染
垃圾焚燒行業 二噁英類(PCDDs/PCDFs)、重金屬(Pb、Cd、Cr等) 垃圾焚燒易生成二噁英(強致癌物)和重金屬,需通過“在線監測+定期離線檢測"結合監控(部分CEMS可實現二噁英半連續監測)
玻璃/陶瓷行業氟化物 (以HF計)、二氧化硫(SO?,高濃度) 玻璃生產使用螢石(含氟原料),高溫下生成HF;燃料多為重油/天然氣,SO?排放濃度較高,需針對性監測
有色金屬冶煉重金屬 ( As、Pb、Zn、Cu等)、硫酸霧(H?SO?) 銅、鉛、鋅冶煉過程中, 重金屬揮發進入煙氣;硫酸生產環節產生硫酸霧,需控制重金屬和酸性霧滴排放
三、配套監測的煙氣參數(保障數據準確性)
為確保污染物濃度監測結果的“真實性、有效性",CEMS需同步監測煙氣工況參數,用于對污染物濃度進行標況折算(將實測濃度換算為標準狀態下的濃度,消除溫度、壓力、濕度對體積的影響),這些參數雖不屬于“污染物",但屬于法定強制監測項:
煙氣氧量(O?):判斷燃燒充分性,同時用于折算“基準氧含量下的污染物濃度"(如電廠基準氧含量6%,鋼鐵廠8%),是達標判定的關鍵依據。
煙氣流速/流量:計算污染物“小時排放量"(排放量=濃度×流速×時間),用于總量控制(企業需遵守年度排污總量指標)。
煙氣溫度、壓力、濕度:修正煙氣體積(熱態煙氣→標況干煙氣),確保濃度計算不偏差(如高濕度會導致實測濃度被稀釋,需扣除水分影響)。
煙氣含濕量:直接用于干基濃度換算(多數排放標準要求以“干煙氣"為基準計算濃度)。