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CEMS二氧化氮监测相关问题梳理与分析

随着污染源深度治理及超低排放的推进，多数污染源排放都配置了脱硝设施，由于生产及治理设施工艺路线的不同，加上管理部门的管理方式和认识差异，一些治理设施正在逐渐变成产污设施，诸如原理不明的脱硝方式形成的转换排放。同时在压茬式的监督帮扶检查下，在线监测二氧化氮监测问题逐渐成为检查关注的重点，针对污染源排放中二氧化氮监测及检查中遇到和存在问题，邢台在线监测者说为您梳理总结如下，便于相关排污单位、运维单位及管理部门参考。

一、二氧化氮监测的相关背景??

1.重点地区大气质量改善中提出了重点行业实行超低排放或特别排放限值管控，一些工业炉窑要求开展深度治理，实现特别排放限值要求，随之而来的是排污单位对烟气治理设施的升级改造，尤其是脱硝设施的建设和投运，大幅度降低了氮氧化物的排放量。脱硝设施常用的是氨还原脱硝方式，但是由于氨还原脱硝需要一定的使用条件（反应温度、催化剂等），一些工业企业无法达到相关设施运行条件，需要增加硬件设施，同时运行中能源消耗成本较高，中小企业承担不起，在此背景下氧化脱硝因反应条件少，投入成本低得到了中小企业的认可，并得到了一些应用，同时烟气中排放的二氧化氮浓度较高，CEMS多数无法直接监测二氧化氮或转换器效率低下，形成了转化排放逃避监测情况。

2.重点地区大气污染物中二氧化氮浓度及PM2.5中硝酸根占比有所增加，同时各级检查及帮扶中发现氧化脱硝后一氧化氮几乎为零，二氧化氮浓度超标或临界超标，CEMS中二氧化氮转换器效率低下，形成监测的氮氧化物浓度较低，在线监测无法如实反应氧化脱硝后氮氧化物的排放情况。所以各种执法检查和监督帮扶加大了脱硝设施后氮氧化物转换器效率及二氧化氮监测数据的检查力度。

3.技术规范相关要求。《固定污染源烟气(SO?、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范》（HJ75-2017）中规定“对于氮氧化物监测单元，NO2可以直接测量，也可通过转化炉转化为NO后一并测量，但不允许只监测烟气中的NO。NO?转换为NO的效率应满足HJ76的要求。”而HJ76-2017中对转换器效率的要求是“NOx分析仪器或NO?转换器中NO?转换为NO的效率：≥95%。”

二、二氧化氮监测常见问题及分析??

1.NO2转换器效率不能持续稳定满足技术规范要求。

主要受催化剂的成分、型式形状、加热温度及介质中背景气组分影响，多数转换器在实验室环境中采用二氧化氮标气进行测试效率可以满足技术规范要求，但是安装在现场使用后受烟气中的待测组分及氧化脱硝氧化剂逃逸的影响，效率往往会在短时间内降低至95%以下，形成实验室测试满足要求，现场使用后无法满足要求的情形，给排污单位及运维单位带来了困惑和不正常运行的事故隐患。为避免各级检查中因氮氧化物转换器效率问题带来的麻烦和问题，在运维单位、设备厂家的推动下，一些排污单位将在线监测分析仪更换为二氧化氮直接测量方式进行监测，停止使用氮氧化物转换器，避免了转换器效率不满足技术规范带来的问题。但是采用二氧化氮直接测量的方式也存在诸多的运行问题和隐患，需要引起排污单位及运维单位的关注和重视。

2.二氧化氮直接测量分析仪使用的问题，主要体现在日常运行环节。

采用直接测量分析仪时应对分析仪测量方法和原理有充分的了解和认识，关注分析仪选购和使用时量程的选择及设置，上传数据应为一氧化氮和二氧化氮之和，调试验收中需要对一氧化氮和二氧化氮指标都进行验收，日常运行中需要对二氧化氮进行校准测试和比对，相关问题及分析如下：

2.1二氧化氮测量方法和原理。

当前二氧化氮测量方法主要有定电位电解法、非分散紫外吸收法、紫外差分法以及傅立叶红外法。其中定电位电解法主要应用于便携式气体分析仪内，部分在线气体分析仪内二氧化氮采用定电位电解法进行监测，其主要问题是需要定期更换传感器，且测量气体应为除水后的样气，预处理除水方式和效果直接影响监测数据，CO2、NH3、CO、S02、H2、HC1、CH4、CH等气体会对NO和NO2的测定产生不同程度的干扰，NO和NO2之间也会产生相互干扰，干扰显著的可以在仪器的计算程序中予以修正，相关技术规范为《固定污染源废气氮氧化物的测定定电位电解法》（HJ693-2014）。紫外方法测量二氧化氮是依据二氧化氮在紫外光区（220nm-250nm或350nm-500nm）内具有选择性吸收特征波长，通过选取该波长范围内特征波吸收情况进行计算处理，测量二氧化氮的浓度，同时该波长范围内的存在交叉吸收的物质对其测量结果有一定影响，尤其是有机类物质对其影响因成分不同结构不同，影响结果有所差异，去除干扰影响常用方法是软件处理算法的调整，由于其校准和软件算法以标气为参考，故正常情况下，测量标气较为准确，且线性显著，但测量多背景气环境下二氧化氮的浓度存在一定的影响，需要结合工况工艺进行