환경보호부가 발표한 '12차 5개년 계획 중 주요 오염물질 총 배출 감소를 위한 모니터링 시스템 구축 및 운영 평가 강화에 관한 고시'에서는 모든 지역에서 다음 사항을 준수해야 한다고 규정하고 있습니다. ,
핵심 국가 감시 기업의 자동 모니터링 시스템 운영 및 관리를 전면적으로 강화합니다.
수년간의 개발 끝에 우리나라의 오염원 자동 모니터링 시스템은 큰 성과를 거두었지만 여전히 개선해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 약 3년간의 조사와 연구 끝에 환경보호부 산하 화동환경보호검사센터는 고정 오염원 연기
가스 CEMS 현장의 일반적인 문제, 시스템 및 환경에 미치는 영향에 대한 조사를 실시했습니다. 데이터, 규제 요구사항 및 현장 검증 방법을 요약하고 작성합니다. 본 신문은 독자들의 편의를 위해 이 내용을 2호에 특집으로 게재했습니다.
현재 중국에서 실제로 설치 및 적용되는 고정 오염원 배가스 CEMS 시스템에서는 입자상 물질 및 배가스 매개변수(온도, 압력, 유량, 습도)를 모니터링하는 장비가 주로 현장에 있습니다. 가스상 오염물질을 직접 측정하는 방법은
주로 완전 추출 방법을 기반으로 합니다.
이 글에서는 위에서 언급한 일반적으로 사용되는 기기에 초점을 맞추고, 덜 사용되는 기체상 오염물질 희석 추출 방식과 직접 측정 방식을 사용하는 기기의 몇 가지 일반적인 문제점도 간략하게 분석합니다.
1. 샘플링 및 전처리 장치
1.1 샘플링 지점 위치
자주 묻는 질문:
유량 및 입자상 물질 샘플링 지점 연도에 위치 엘보, 밸브, 감속 파이프, 곡선 또는 전면 및 후면 직선 파이프 섹션이 부족합니다.
영향:
이 위치의 유동장은 불안정하며 유속과 입자 농도가 불규칙하고 격렬하게 변동합니다.
사양 요구 사항:
1. 수직 파이프 섹션과 연도 부압 영역이 우선시되어야 합니다.
2. 엘보우, 밸브 및 환원관의 하류 거리는 연도 직경의 4배 이상이고, 위 구성 요소의 상류 거리는 연도 직경의 2배 이상입니다(HJ/ T75-2007).
검증 방법:
현장 관찰.
비고: 샘플링 지점은 가스 오염 물질에 거의 영향을 미치지 않지만 HJ/ T 75-2007 사양. 연도 직경 및 위 구성 요소의 상류 방향으로부터의 거리는 연도 직경 요구 사항의 0.5배 이상입니다. (그림 1 참조)
자주 묻는 질문:
샘플링 지점은 깨끗한 연도에 설정되어 있지만 우회 연도에는 연도 가스 흐름 및 연도 온도 모니터링 기능이 없습니다. 장치.
영향:
우회 개방 상태를 효과적으로 모니터링할 수 없습니다.
사양 요구 사항:
1. 고정 오염원 배기 가스 정화 장비에 바이패스 굴뚝이 장착된 경우 바이패스 굴뚝에 연속 배기 가스 유량 측정 장치를 설치해야 합니다( HJ/T75 —2007).
2. 우회연도에는 연소가스 온도 및 유량 샘플링 장치를 설치해야 한다(환경청[2009] 제8호).
확인 방법:
1. 바이패스 연도에 유량 및 연기 온도 측정 장치가 설치되어 있는지 현장에서 관찰합니다.
2. 우회 장치를 켜고 DCS 및 CEMS의 흐름 및 연기 온도 변화를 관찰하십시오. 순 연도 흐름은 감소하고 우회 흐름은 증가해야 하며 우회 연기 온도는 다음과 같아야 합니다. 원래의 연소가스 온도.
참고: 현재 많은 석탄 화력 발전소에는 우회로가 없거나 우회로가 취소되었으므로 이 문제는 존재하지 않습니다. 그러나 소결기 탈황 등의 우회로는 여전히 주의가 필요하다. (그림 2)
자주 묻는 질문:
참조 방법 샘플링 구멍은 CEMS 샘플링 구멍의 상류에 설정되거나 CEMS 샘플링 구멍에서 멀리 떨어져 설정됩니다.
영향:
측정 결과의 비교 가능성이 낮습니다.
사양 요구 사항:
배기 가스 CEMS 모니터링 구역 하류에 참조 방법 샘플링 구멍을 확보해야 합니다. 샘플링 구멍 수와 샘플링 플랫폼은 "결정"에 따라야 합니다. 고정 오염원에서 배출되는 입자상 물질 및 "기체 오염물질 샘플링 방법" 요구 사항은 참조 방법 테스트를 위해 결정됩니다. 서로의 측정에 영향을 주지 않고 가능한 한 가까워야 합니다(HJ/T 75-2007).
검증방법 : 현장 관찰.
참고: 기준 방법 샘플링 구멍과 CEMS 샘플링 구멍 사이의 거리는 일반적으로 1미터 이내로 제어됩니다.
자주 묻는 질문:
미세먼지 샘플링 구멍은 가스 오염물질 샘플링 구멍의 상류에 위치해 있습니다.
영향: 미립자 물질을 모니터링할 때 지속적인 퍼지가 필요합니다. 퍼지 공기는 가스 오염 물질을 희석시켜 모니터링 결과가 낮습니다.
검증 방법:
현장 관찰.
비고: 샘플링 구멍의 올바른 배열 순서는 배가스 흐름 방향을 따라 가스 오염 물질, 온도, 압력, 유속 및 입자상 물질 샘플링 구멍의 순서입니다. 서로간의 거리는 0.5m 이상 유지하는 것이 가장 좋습니다. (그림 3 참조)
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1.2 샘플링 파이프라인
자주 묻는 질문:
1. 뜨겁게 완전히 동반되지 않습니다.
2. 샘플링 프로브의 가열 온도 또는 샘플링 파이프라인의 가열 온도가 충분하지 않습니다.
영향:
결과적으로 샘플링 파이프의 배가스 온도가 이슬점보다 낮아지고 수증기가 응결되어 이산화황이 물에 용해되어 측정 오류가 증가하고 측정 결과가 낮아집니다.
확인 방법:
1. 샘플링 파이프라인이 전체적으로 가열되는지 관찰합니다.
2. 샘플링 파이프라인을 손으로 만져 온도가 비정상적으로 낮은 부분이 있는지 확인하세요.
3. 샘플링 파이프의 양쪽 끝을 확인하여 1m의 가열 테이프가 상시 가열 파이프용으로 확보되어 있는지 확인하십시오.
4. 프로브의 가열 온도를 확인하십시오(온도 표시계는 샘플링 프로브 옆 또는 분석기 캐비닛에 있음). 일반적으로 가열 온도는 160°C 이상입니다.
5. 가열 파이프의 가열 온도를 확인하십시오(온도 표시 장치는 분석기 캐비닛에 있음). 일반적으로 가열 온도는 120°C 이상입니다.
비고: 1. 완전 추출 방식(열습식 및 저온 건조 방식 포함) 기기에서만 히트 트레이싱 튜브를 사용합니다. 희석 추출 방법은 가열이 필요하지 않지만 프로브를 가열해야 합니다.
2. 샘플링 프로브의 가열 온도와 가열 파이프의 가열 온도는 연도 가스의 이슬점 온도에 따라 결정되어야 하며 연도 가스가 가열될 수 있는지 확인해야 합니다. 이슬점 온도 이상. 폐기물 소각 배기가스처럼 이슬점 온도가 높은 연도가스의 경우 샘플링 프로브 가열 온도와 가열 파이프 온도를 더 높은 온도로 설정해야 하며 일반적으로 180°C보다 낮지 않습니다.
3. 특정 유형의 히트 트레이싱 파이프에 대한 실제 테스트에 따르면 노출된 파이프 부분의 길이가 30cm일 때 노출된 파이프 부분의 배기 가스 온도가 약 70°C까지 낮아질 수 있습니다. 길이는 60cm이고 온도는 섭씨 90도 정도까지 낮출 수 있습니다. 즉, 노출된 배관 구간의 길이가 60cm를 초과하면 배가스 온도가 실온에 가깝게 떨어진다. 이 과정에서 다량의 응축수가 생성되어 배기가스의 이산화황을 흡수하여 측정 결과가 낮아집니다. 이산화황 농도가 낮으면 측정 결과에 미치는 영향이 더 커집니다. 예를 들어 일반 습식 탈황 배가스의 농도가 50ppm 미만이면 이산화황 손실률이 10% 이상에 도달할 수 있습니다. 따라서 설치 과정에서 샘플링 파이프의 노출된 파이프 부분의 길이를 최대한 줄여야 합니다.
(그림 4~9)
자주 묻는 질문:
샘플링 튜브는 U자형 파이프 섹션을 형성합니다.
영향:
U자형 배관부에 응축수가 쌓이기 쉬워 측정 오차가 늘어나고, 기체 오염물질 측정 결과가 낮아집니다.
검증방법 : 현장 관찰. (그림 10 참조)
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1.3 전처리
자주 묻는 질문:
입자상 물질 측정기 렌즈, 가스 오염물질 샘플링 프로브와 피토관 프로브가 정상적으로 백플러시되지 않습니다.
영향:
비정상적인 백플러시로 인해 입자 테스터의 렌즈가 오염되어 농도가 너무 높아져 기체 오염 물질 샘플링 프로브와 피토관 프로브가 막혀 다음과 같은 결과가 발생합니다. 비정상적인 데이터 및 심각한 장비를 실행할 수 없습니다.
확인 방법:
1. 플랫폼에 있는 입자상 물질 측정기의 역풍 팬 블레이드가 회전하는지 관찰하고 팬에서 작동음이 나는지 들어봅니다. , 손으로 팬이 진동하는지 확인하고 팬이 정상적으로 작동하는지 확인하십시오.
2. 플랫폼의 가스 오염물질 프로브와 피토관 프로브 백플러시 파이프가 정상적으로 연결되어 있는지, 플랫폼의 백플러시 밸브가 열려 있는지 관찰합니다.
3. 모니터링 스테이션이나 플랫폼의 백플러시 공기 소스 압력 게이지를 관찰하십시오. 압력은 일반적으로 0.4~0.7MPa입니다.
비고:
1. 백플러시해야 하는 부품에는 입자상 물질 측정기 렌즈, 기체 오염 물질 샘플링 프로브 및 피토관 프로브의 3개 부품이 포함됩니다.
2. 입자상 물질 측정기의 렌즈는 연속 백플러시를 채택합니다.
3. 기체 오염물질 샘플링 프로브와 피토관 프로브는 펄스형 백플러시입니다. 백플러시 주기는 일반적으로 4~8시간이며, 각 백플러시 시간은 2~5분입니다.
4. 가스 오염물질 프로브가 백플러시되면 이산화황과 산화질소의 농도가 감소하고 산소 함량이 증가합니다.
5. 피토관이 완전히 가압되고 백플러시되면 압력이 전체 눈금으로 표시됩니다. 정압 백플러시 중에 압력이 0으로 표시됩니다.
6. 현재 백플러시 중 데이터는 일반적으로 보호됩니다. 차폐된 경우 CEMS 및 DCS 이력 데이터의 미세한 데이터를 쿼리할 때 백플러시 중에 농도와 유속이 고정된 값(예: 이전 5분의 평균값)을 유지하는 것을 관찰할 수 있습니다.
차폐되지 않은 경우 이산화황 및 산화질소 농도와 유속의 주기적인 최저점(정압 백플러시)과 산소 함량 및 유속의 주기적인 최고치(전압 백플러시)가 관찰될 수 있습니다.
7. 백플러시 공기 공급원은 일반적으로 모니터링 스테이션의 공기 압축기에 의해 제공됩니다. 압축 공기는 파이프라인을 통해 플랫폼으로 이송된 후 입자상 물질 측정 장치에 공급됩니다. 기기 렌즈, 가스 오염 물질 샘플링 프로브, 백플러시용 피토관 프로브.
일부 회사에는 자체 공기 공급원이 있어 공기 압축기를 설치할 필요가 없습니다. 입자상 물질 측정기 렌즈 부는 부분은 플랫폼의 팬에 의해 직접 역류됩니다. 백플러시 공기 소스 압력은 0.4~0.7MPa입니다. (그림 11~16)
일반적인 문제:
기체 오염 물질 샘플링 프로브의 필터 요소와 전처리 캐비닛의 필터 요소를 오랫동안 교체하지 않아 필터 요소가 실패합니다.
영향: 필터 요소가 막혀 샘플링 흐름이 감소하고 심각한 경우 장비가 작동할 수 없게 됩니다.
표준 요구 사항: 일반적으로 샘플링 프로브 필터 요소는 3개월에 한 번만 교체해야 합니다(HJ/T 76-2007).
확인 방법:
1. 기체 오염 물질 샘플링 프로브의 필터 요소 표면에 먼지가 너무 많은지 확인하십시오.
2. 캐비닛 필터 요소가 변형되거나 변색되었는지, 표면에 많은 양의 먼지가 있는지 확인하십시오.
참고: 측정된 가스가 분석 기기에 들어가기 전에 먼지와 수증기를 제거하기 위해 필터링해야 합니다. 순서는 가스 오염 물질 샘플링 프로브의 세라믹 또는 스테인레스 스틸 필터, 1~2 여과입니다. 전처리 캐비닛 장치의 포인트. 일반적인 상황에서
분석기 샘플링 유량은 일반적으로 1~2L/분입니다. (그림 17~20 참조)
자주 묻는 질문:
1. 응축기의 응축 온도가 너무 높거나 너무 낮습니다.
2. 응축온도가 불안정해요.
영향:
1. 응축 온도가 너무 높아 배가스의 수분을 완전히 분석할 수 없으며 분석 장비가 손상될 수 있습니다.
2. 응축온도가 너무 낮을 경우, 특히 0℃ 이하일 경우 응축관의 배수구가 얼어 정상적인 배수가 되지 않을 수 있습니다.
확인방법: 1. 응축기에 표시되는 온도를 확인하세요. 일반적으로 응축온도는 3~5℃가 되어야 합니다.
2. 공기 펌프를 관찰하십시오. 제습이 좋지 않으면 공기 펌프가 부식되기 쉽습니다.
비고: 기체상 오염물질을 측정하는 완전 추출 방법에는 일반적으로 냉건식 방법과 열습식 방법이 있습니다. 냉건식 방법은 중국에서 주로 사용됩니다. 냉간 건조 장비에만 콘덴서를 사용해야 하며, 그 목적은 배가스의 수분을 빠르게 응축하고 응축하는 것입니다. 열수분 및 희석 장비에는 콘덴서가 필요하지 않습니다. (그림 21 참조)
자주 묻는 질문:
1. 응축기 배수 연동 펌프 튜브가 노화되었습니다.
2. 연동펌프가 손상되었습니다. 3. 연동펌프 누출.
영향:
응결된 물이 정상적으로 배출되지 않으며, 심한 경우 응축기가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
사양 요구 사항:
기체 오염 물질 CEMS 필터, 샘플링 프로브 및 파이프라인, 가스 냉각 구성 요소 및 전환의 재 및 응축 상태를 최소 3개월에 한 번씩 확인하십시오. 장치 및 펌프 멤브레인(HJ/T 75-2007).
확인 방법:
1. 연동 펌프 모터가 표시된 방향으로 회전하는지 확인하고, 연동 펌프 튜브에서 물기둥이 원활하게 배출되는지 관찰합니다.
2. 작동 및 유지 관리 기록을 확인하여 연동 펌프 튜브가 정기적으로 교체되는지 확인하십시오(보통 최소 3개월에 한 번).
3. 연동펌프 튜브를 분해하여 균열이 있는지, 원래 상태로 복원 가능한지 관찰합니다. 분해 후 원래 상태로 복구할 수 없거나 펌프 튜브 표면에 균열이 있는 경우 교체해야 합니다.
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2. 분석 단위
현재 국가 표준은 시운전 및 테스트 중에 CEMS의 적격 여부를 결정하는 기술 지표만 규정합니다. 정기교정, 정기교정 및 비예정 비교모니터링 시 데이터의 통제 불능 여부를 판단하기 위한 기술적 지표는 있으나, 일상점검 시 CEMS 시스템 데이터의 정확성 여부를 판단하기 위한 방법 및 기술적 지표는 명시되어 있지 않다.
일상점검 시 시간, 장비 등의 제약으로 인해 일반적으로 기체상 오염물질을 비교·모니터링하는 기준법은 사용하지 않으며, 대신 HJ/T 76-2007 제5.8.2항'을 참고하시기 바랍니다. 기체 오염물질" 오염물질 CEMS(O2 또는 CO2 포함)의 주요 기술 지표를 판단 기준으로 사용합니다. 즉, 상대 오차는 ±5%를 초과하지 않고, 응답 시간은 200초를 초과하지 않으며, 영점 드리프트 범위 드리프트는 전체 범위의 ±2.5%를 초과하지 않습니다.
미립자 물질과 유속의 정확성을 결정하려면 참조 방법을 사용해야 하며, 정기 검사 중에는 일반적으로 비교 모니터링을 사용할 수 없습니다. 따라서 검사의 초점은 장비의 실제 상태에 맞춰져야 합니다. 입자상 물질의 경우 광학 경로가 시준되었는지, 광학 거울이 깨끗한지, 설치 위치가 유속/유량에 대해 심하게 진동하는지 확인하고, 설치 위치가 적절한지, 프로브가 막혔는지 확인하는 데 중점을 둡니다. .
표준법으로 이산화황을 측정할 때에는 측정기에 일산화탄소가 간섭하는 것에 주의해야 한다. 테스트 결과, 일산화탄소는 전기화학적 원리를 기반으로 이산화황을 측정하는 데 사용되는 장비에 상당한 양의 간섭을 일으키며 기본적으로 CEMS 시스템에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 특정 유형의 국내 전기화학적 방법 기기와 특정 유형의 외국 광학적 방법 기기를 비교하면, 연도 가스의 4000ppm 일산화탄소는 전기화학적 이산화황에 606mg/m3의 양성 간섭을 일으키고 8000ppm 일산화탄소는 전기화학적 이산화황을 유발합니다
1170mg/m3의 양성 간섭을 생성합니다. 철강 공장 및 코크스 공장의 배가스 중 일산화탄소 농도는 5000ppm 이상이며, 폐기물 소각 배기 가스의 일산화탄소 함량은 약 3000ppm입니다. 이산화황을 비교 및 모니터링할 때 일산화탄소의 간섭에 주의해야 합니다.
자주 묻는 질문:
기기가 제때에 교정되지 않거나 교정되지 않았습니다.
영향:
측정 오류가 증가하고 기기의 정확도가 감소합니다. 심각한 경우 기기의 정확도가 표준 요구 사항을 충족하지 못합니다.
사양 요구 사항:
기존 장비는 일반적으로 다음을 충족해야 합니다. 1. 영점 교정: 매 24시간마다 한 번씩 가스 오염 물질(이산화황, 질소 산화물 및 산소) 및 유속; 3개월에 한번. 2. 스팬 교정: 가스 오염물질(황산화물, 질소산화물 및 산소)을 15일에 한 번, 미세먼지 및 유속을 3개월에 한 번. 3. 전체 시스템 교정: 추출 가능한 가스 오염 물질 CEMS는 최소 3개월에 한 번 교정해야 하며, 제로 가스 및 표준 가스
와 샘플 가스가 통과하는 경로(예: 샘플링 프로브, 필터)가 필요합니다. , 와셔, 조절기)가 일치하며 영점 및 스팬, 선형 오류 및 응답 시간이 감지됩니다. 4. 정기 검증: 6개월에 한 번(HJ/T 75—2007
).
검증 방법:
1. 기체 오염물질의 경우 현장에서 측정한 영점 드리프트 및 스팬 드리프트가 ±2.5% F.S.를 초과해서는 안 됩니다.
2. 영점 드리프트와 스팬 드리프트가 요구 사항을 충족하는 경우 전체 시스템 검사를 위해 측정 대상 가스에 가까운 농도의 표준 가스를 사용하고 오류는 ±5%를 초과해서는 안 됩니다.
3. CEMS 또는 DCS에서 교정 및 검증 중에 기록 데이터를 확인하십시오. 차폐되지 않은 경우 해당 농도 값을 찾을 수 있습니다. 마스크된 경우 고정된 값으로 유지되어야 합니다.
비고: 스팬 드리프트는 범위 드리프트입니다.
일반적인 문제: 범위 설정이 너무 높거나 너무 낮습니다.
영향:
1. 측정 범위가 너무 높게 설정되어 있고 측정된 연소가스의 실제 농도가 측정 범위보다 훨씬 낮은 경우(예: 20% 미만) , 측정 오류가 너무 커서 데이터의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 측정 범위가 너무 낮게 설정되어 실제 배가스 농도가 측정 범위의 상한을 초과하면 측정 데이터가 유효하지 않으며 배출 상황을 효과적으로 모니터링할 수 없습니다.
검증 방법:
1. 기기의 이력 데이터를 확인하고 오염물질의 실제 배출 농도 범위를 관찰합니다.
2. 일반적으로 실제 배출 농도는 측정 범위의 20~80% 범위 내에 있어야 합니다.
3. 실제 배출농도가 측정범위의 20%보다 낮을 경우 실제 배출농도에 가까운 표준가스를 통과시켜 측정하며, 상대오차는 ±5%를 초과하지 않아야 한다.
4. 과거 데이터에 기기 범위 밖의 데이터가 자주 나타나는지 관찰합니다.
자주 묻는 질문:
측정기의 표준 곡선의 기울기와 절편을 수정하고, 교정 계수를 잘못 설정하고, 상한과 하한을 설정하여 측정 데이터가 수정됩니다. 데이터의 한계.
영향: 인간 사기 및 허위 데이터.
검증 방법:
저농도, 중농도, 고농도 표준가스를 사용하여 전체 시스템 검사를 수행하며 오차는 ±5%를 초과하지 않습니다.
자주 묻는 질문:
교정 가스의 실제 농도는 기기에서 설정한 교정 가스 농도와 일치하지 않습니다.
영향:
1. 표준 가스의 실제 농도가 기기의 설정 농도보다 낮을 경우 실제 측정 농도는 거의 같은 비율로 증가합니다.
2. 표준가스의 실제 농도가 기기의 설정 농도보다 높을 경우 실제 측정 농도는 거의 같은 비율로 감소합니다. 기기에서 설정한 표준가스 농도가 1000ppm인데 실제 표준가스 농도가 2000ppm이고 실제 농도가
500ppm인 경우 측정 결과는 250ppm으로 표시됩니다.
검증 방법:
1. 측정에는 자체 준비한 표준 가스를 사용하고 상대 오차는 ±5%를 초과해서는 안 됩니다.
2. 측정을 위해 현장의 표준가스를 실험실로 가져오거나, 측정기에 설정된 표준가스 농도와 일치해야 합니다.