HJ 1013-2018 固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法.pdf

中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 10132018 固定污染源废气非甲烷总烃连续监测 系统技术要求及检测方法 Specifications and test procedures for nonmethane hydrocarbons continuous emission monitoring system in stationary sources 2018-12-29 发布 2019-07-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 10132018 i 中华人民共和国生态环境部 公 告 2018 年 第 75 号 为贯彻中华人民共和国环境保护法，保护生态环境，保障人体健康，规范生态环境监测工作，现批准 环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法 等四项标准为国家环境保护标准，并予发布。标准名称、编号如下。一、环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法（HJ 10102018）；二、环境空气和废气 挥发性有机物组分便携式傅里叶红外监测仪技术要求及检测方法（HJ 10112018）；三、环境空气和废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求及检测方法（HJ 10122018）；四、固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法（HJ 10132018）；以上标准自 2019 年 7 月 1 日起实施，由中国环境出版集团出版，标准内容可在生态环境部网站（ 2018 年 12 月 29 日 HJ 10132018 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统的组成与结构.2 5 技术要求.3 6 性能指标.5 7 检测方法.6 8 质量保证.13 9 检测项目.14 附录 A（规范性附录）NMHC-CEMS 日报表、月报表和年报表.16 附录 B（资料性附录）实验室检测和现场检测原始记录表.19 附录 C（规范性附录）体积浓度转换为以碳计质量浓度的计算.25 HJ 10132018 iv 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，保护生态环境，保障人体健康，规范固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统的性能、质量，实施大气固定污染源排放污染物监测，制定本标准。本标准规定了固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统的主要技术要求、检测项目和检测方法。本标准的附录 A、C 为规范性附录，附录 B 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。本标准起草单位：中国环境监测总站。本标准生态环境部 2018 年 12 月 29 日批准。本标准自 2019 年 7 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 10132018 1 固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术 要求及检测方法 1 适用范围 本标准规定了固定污染源废气中非甲烷总烃连续监测系统的组成结构、技术要求、性能指标和检测方法。本标准适用于固定污染源废气中非甲烷总烃连续监测系统的设计、生产和检测。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 3836.1 爆炸性环境 第一部分：设备 通用要求 GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码）GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ 38 固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法 HJ 75 固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范 HJ 76 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 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 非甲烷总烃 nonmethane hydrocarbons（NMHC）在 HJ 38 标准规定的条件下，氢火焰离子化检测器上有响应的除甲烷外的其他气态有机化合物的总和（除另有说明，结果以碳计）。3.2 非甲烷总烃连续监测系统 nonmethane hydrocarbons continuous emission monitoring system（NMHC-CEMS）连续监测固定污染源废气中非甲烷总烃排放浓度和排放量所需的全部设备，简称 NMHC-CEMS。3.3 分析周期 analysis cycle time 系统连续运行时给出两组测量结果之间的时间间隔。3.4 响应因子 response factor 本标准中，氢火焰离子化检测器测量其他气态有机化合物响应值相对于测量丙烷响应值的无量纲比值。HJ 10132018 2 3.5 转化效率 conversion efficiency 使用催化氧化装置把除甲烷外的气态有机化合物氧化掉的效率。4 系统的组成与结构 4.1 系统组成 固定污染源 NMHC-CEMS 由非甲烷总烃监测单元、废气参数监测单元、数据采集与处理单元组成，见图 1。系统测量废气中非甲烷总烃浓度、废气参数（温度、压力、流速或流量、湿度等），对于含氧量参与污染物折算浓度计算的要同时测量含氧量，同时计算废气中污染物排放速率和排放量，显示和打印各种参数、图表，并通过数据、图文等方式传输至管理部门。图 1 固定污染源 NMHC-CEMS 组成示意图 数据采集与控制系统 数据处理与远程通信设备 打印 查询 显示 处理 数据采集与处理单元 固定源排放监控管理系统 污染治理设施运行监控系统 非甲烷总烃监测单元 气态污染物采样器 气态污染物分析仪 废气预处理装置 流量控制器 标准气体 废气参数监测单元 大气压力监测单元（可选）大气压力变送器 大气压力测量仪 废气温度变送器 温度测量仪 废气流速变送器 流速测量仪 废气压力变送器 压力测量仪 校准装置 含氧量变送器（可选）氧测量仪（可选）校准装置（可选）废气湿度变送器 湿度测量仪 HJ 10132018 3 4.2 系统结构 NMHC-CEMS 系统结构主要包括样品采集和传输装置、预处理设备、分析仪器、数据采集和传输设备以及其他辅助设备等。依据系统测量方式和原理的不同，系统可能由上述全部或部分结构组成。4.2.1 样品采集和传输装置 样品采集和传输装置主要包括采样探头、样品传输管线、流量控制设备和采样泵等。一般采用抽取测量方式的系统均具备样品采集和传输装置。其具体技术要求见 5.4.1。4.2.2 预处理设备 预处理设备主要包括样品过滤设备等，其具体技术要求见 5.4.2。4.2.3 分析仪器 分析仪器用于对采集的污染源废气样品进行测量分析，其具体技术要求见 5.4.3。4.2.4 数据采集和传输设备 数据采集和传输设备用于采集、处理和存储监测数据，并能按中心计算机指令传输监测数据和设备工作状态信息，其具体技术要求见 5.4.4。4.2.5 辅助设备 采用抽取测量方式的系统，其辅助设备主要包括氢气源、尾气排放装置、反吹净化及其控制装置、零空气预处理装置等。其具体技术要求见 5.4.5。5 技术要求 5.1 外观要求 5.1.1 NMHC-CEMS 应具有产品铭牌，铭牌上应标有产品名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期、电源规格、主要参数量程等信息。5.1.2 NMHC-CEMS 表面应完好无损，无明显缺陷，各零、部件连接可靠，各操作键、按钮使用灵活，定位准确。5.1.3 NMHC-CEMS 主机面板显示清晰，涂色牢固，字符、标识易于识别，不应有影响读数的缺陷。5.1.4 NMHC-CEMS 室外部件的外壳或外罩应至少达到 GB/T 4208 中 IP55 防护等级要求。5.2 工作条件 NMHC-CEMS 在以下条件中应能正常工作：a）室内环境温度：1535；室外环境温度：2050；b）相对湿度：85%；c）大气压：80106 kPa；d）供电电压：AC（22022）V，（501）Hz。注：特殊环境条件下，系统设备的配置应满足当地环境条件的使用要求。5.3 安全要求 5.3.1 绝缘电阻 在环境温度为 1535，相对湿度85%条件下，系统电源端子对地或机壳的绝缘电阻不小于20 M。5.3.2 绝缘强度 在环境温度为 1535，相对湿度85%条件下，系统在 1 500 V（有效值）、50 Hz 正弦波试验电HJ 10132018 4 压下持续 1 min，不应出现击穿或飞弧现象。5.3.3 系统应具有漏电保护装置，具备良好的接地措施，防止雷击等对系统造成损坏。5.3.4 安装和使用者应建立起有效安全措施，防止易燃易爆、有毒有害气体泄漏及防备其他安全风险，若设备安装环境有防爆要求，则必须按照 GB 3836.1 中相关规定执行。5.4 功能要求 5.4.1 样品采集和传输装置要求 5.4.1.1 样品采集和传输装置的材质应选用耐高温、防腐蚀、不吸附、不与待测污染物发生反应的材料，且不影响待测污染物的正常测量。5.4.1.2 样品采集装置应具备加热、保温和反吹净化功能。其加热应均匀、稳定，加热温度应保证在120以上，或高于烟气温度 20，取高者。加热温度值应能够在机柜或系统软件中显示查询。5.4.1.3 样品采集装置应具备颗粒物过滤功能。其采样设备的前端或后端应具备便于更换或清洗的颗粒物过滤器，过滤器应至少能过滤 5 m 粒径以上的颗粒物。5.4.1.4 样品传输管线应具备稳定、均匀加热和保温的功能，其加热温度应保证在 120以上，或高于烟气温度 20，取高者。加热温度值应能够在机柜或系统软件中显示查询。5.4.1.5 样品传输管线内包覆的气体传输管应至少为两根，一根用于样品气体的采集传输，另一根用于标准气体的全程校准；系统样品采集和传输装置应具备完成全系统校准的功能要求。5.4.1.6 采样泵应具备克服烟道负压的足够抽气能力，并且保障采样流量准确可靠、相对稳定。5.4.2 预处理设备 5.4.2.1 预处理设备及其部件应方便清理和更换，材质应使用不吸附、不与待测污染物发生反应的材料。5.4.2.2 为防止颗粒物污染分析仪，在气体样品进入分析仪之前可设置精细过滤器，精细过滤器应至少能过滤 0.52m 粒径的颗粒物。5.4.3 分析仪器要求 5.4.3.1 采用气相色谱法的分析仪需具有色谱图文件自动记录、历史谱图查询等功能。5.4.3.2 分析仪需具有实时或周期性地检测当前火焰状态的功能；一旦侦测到火焰熄灭，必须自动切断燃烧气源。5.4.4 数据采集和传输设备要求 5.4.4.1 应显示和记录超出其零点以下和量程以上至少 10%的数据值。当测量结果超过零点以下和量程以上 10%时，数据记录存储其最小值或最大值。5.4.4.2 应具备显示、设置系统时间和时间标签功能，数据为设置时段的平均值。5.4.4.3 能够显示实时数据，具备查询历史数据的功能，并能以报表或报告形式输出，相关日报表、月报表和年报表的格式要求参见附录 A。5.4.4.4 具备数字信号输出功能。5.4.4.5 具有中文数据采集、记录、处理和控制软件。数据采集、记录、处理要求参见 HJ 76 中附录 B。5.4.4.6 系统断电后，能自动保存数据；恢复供电后系统可自动启动，恢复运行状态并正常开始工作。5.4.5 辅助设备要求 5.4.5.1 氢气源连接管路应使用不锈钢材质，一旦检测到氢气有泄漏时，应自动切断气源。5.4.5.2 氢气纯度至少达到 99.99%，其他工作气源纯度应满足分析仪器使用要求。5.4.5.3 系统尾气排放管路应规范敷设，不应随意放置。5.4.5.4 系统尾气排放装置应能确保排放尾气中的水分不冷凝、累积甚至结冰，造成尾气排放管路堵塞和排气不畅，必要时应配套加热或伴热装置、气液分离装置等设施。5.4.5.5 系统应根据现场实际需要配备定期自动反吹装置，用以定期对样品采集装置等其他测量部件进行反吹，避免出现由于颗粒物等累积造成的堵塞状况。HJ 10132018 5 5.4.5.6 零空气预处理装置应具备除尘、除水、除油、除烃等功能，其发生的零气应符合 7.1.2.2 的要求。5.4.5.7 系统内部气体管路以及电路、数据传输线路等