JJF(魯) 157-2022 煙氣中二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)計量要求

山東 省地方 計量 技術規(guī) 范JJF（魯）157—2022煙氣中二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)計量要求MetrologicalRequirementsofContinuousEmissionMonitoringSystemofCarbonDioxideinFlueGas發(fā)布 2022—12—01實施山東省市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF（魯）JJF（魯）157-2022JJF(魯)157-2022JJF(魯)157-2022MetrologicalRequirementsofContinuousEmissionMonitoringSystemofCarbonDioxideinFlueGas歸口單位：山東省化學計量技術委員會主要起草單位：山東省計量科學研究院參加起草單位：山東省計量檢測中心本規(guī)范委托山東省化學計量技術委員會負責解釋本規(guī)范主要起草人：馮忠彬（山東省計量科學研究院）郭波（山東省計量科學研究院）許愛華（山東省計量科學研究院）參加起草人：黃清波（山東省計量檢測中心）崔震（山東省計量檢測中心）李鳳霞（山東省計量檢測中心）朱建強（山東省計量檢測中心）JJFJJF（魯）157-2022目 錄引言.......................................................................................................................................（Ⅱ）1 范圍（1）2 引用文件（1）3 術語及定義（1）4 概述（1）4.1 系統(tǒng)組成（1）4.2 系統(tǒng)結構（2）4.3 系統(tǒng)功能（3）5 通用技術要求（3）5.1 外觀要求（3）5.2 工作條件（3）5.3 安全要求（3）5.4 功能要求（4）6 計量特性（6）7 CO2-CEMS的校準...........................................................................................................（6）7.1 校準環(huán)境條件（6）7.2 校準用標準器及相應設備（6）7.3 校準方法（7）7.3.1 二氧化碳監(jiān)測部分（7）7.3.2 煙氣流速（9）7.3.3 煙氣溫度（9）7.4 復校時間間隔（10）8 計量管理要求（10）附錄A...................................................................................................................................（11）附錄B...................................................................................................................................（14）附錄C...................................................................................................................................（17）附錄D...................................................................................................................................（19）I引 言JJFJJF《通用計量術語及定義》JJF1094-2002本規(guī)范為首次發(fā)布。IIJJF（魯）JJF（魯）157-2022煙氣中二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)計量要求范圍本規(guī)范適用于企業(yè)或運維單位對固定污染源煙氣中二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的校準和計量管理。本規(guī)范規(guī)定了煙氣中二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求、計量特性、校準方法及計量管理要求。引用文件本規(guī)范引用了以下文件：HJ76固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術要求及檢測方法凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術語及定義下列術語和定義適用于本文件。continuousmonitoringsystem連續(xù)監(jiān)測固定污染源煙氣參數(shù)所需要的全部設備，簡稱CMS。3.1 CO2continuousemissionmonitoringsystem連續(xù)監(jiān)測固定污染源煙氣中二氧化碳濃度和排放量所需要的全部設備，簡稱CO2-CEMS。概述系統(tǒng)組成CO2-CEMS（見1）CEMS上增加二氧化碳監(jiān)測單元，借助已有數(shù)據(jù)自動處理和傳輸設備，實現(xiàn)二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測。1圖1C-CES系統(tǒng)結構結構概述CO2-CEMS系統(tǒng)一般采用完全抽取式，結構主要包括樣品采集和傳輸裝置、預處理設備、分析儀器、數(shù)據(jù)采集和傳輸設備以及其它輔助設備等。樣品采集和傳輸裝置樣品采集和傳輸裝置主要包括采樣探頭、樣品傳輸管線、流量控制設備和采樣泵等；采樣裝置的材料和安裝應不影響儀器測量。預處理設備預處理設備主要包括樣品過濾設備和除濕設備等，預處理設備的材料和安裝應不影響儀器測量。分析儀器分析儀器用于對采集的污染源氣體樣品進行測量分析。數(shù)據(jù)采集和傳輸設備數(shù)據(jù)采集和傳輸設備用于采集、處理和存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能按中心計算機指令傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)和設備工作狀態(tài)信息。2JJFJJF（魯）157-2022輔助設備輔助設備主要包括尾氣排放裝置、反吹凈化及其控制裝置、稀釋零空氣預處理裝置以及冷凝液排放裝置等。4.3 系統(tǒng)功能CO2-CEMS應具有以下功能：（1）連續(xù)測量煙氣中二氧化碳濃度；（2）連續(xù)測量煙氣參數(shù)（溫度、壓力、流速或流量、濕度）；（3）計算煙氣中二氧化碳排放速率和排放量；（4）顯示和記錄各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，形成相關圖表；能通過數(shù)據(jù)、圖文等方式傳輸信息。輸出參數(shù)按附錄A的要求進行計算。通用技術要求外觀要求CO2-CEMS造日期、儀器量程等信息。CO2-CEMSCO2-CEMSCO2-CEMS外殼或外罩應耐腐蝕、密封性能良好、防塵、防雨。工作條件CO2-CEMS在以下條件中應能正常工作：（2）大氣壓：（80～106）kPa；（3）供電電壓：AC（220±22）V，（50±1）Hz。安全要求絕緣電阻在環(huán)境溫度為（15～35）℃，相對濕度≤85%條件下，系統(tǒng)電源端子對地或機殼的絕緣電阻不小于20MΩ。3絕緣強度85%有效值50Hz正弦波實驗電壓下持續(xù)1min，不應出現(xiàn)擊穿或飛弧現(xiàn)象。系統(tǒng)應具有漏電保護裝置，具備良好的接地措施，防止雷擊等對系統(tǒng)造成損壞。功能要求樣品采集和傳輸設備要求120℃以上10樣品采集裝置的材質應選用耐高溫、防腐蝕和不吸附、不與二氧化碳發(fā)生反應的材料，且不影響二氧化碳的正常測量。樣品采集裝置應具備顆粒物過濾功能。其采樣設備的前端或后端應具備便于更換粒徑的顆粒物。樣品傳輸管線長度應適中。當使用伴熱管線時應具備穩(wěn)定、均勻加熱和保溫的功12010樣品傳輸管線應使用不吸附和不與二氧化碳發(fā)生反應的材料，其技術指標應符合HJ76標準附錄E中表E.1的技術要求。采樣泵應具備克服煙道負壓的足夠抽氣能力，并且保障采樣流量準確可靠、相對穩(wěn)定。預處理設備要求CO2-CEMS預處理設備及其部件應方便清理和更換。CO2-CEMS除濕設備出口煙氣露點溫度應≤4℃，冷凝除濕設備的設置溫度應保42預處理設備的材質應使用不吸附和不與二氧化碳發(fā)生反應的材料，其技術指標應HJ76EE.2的技術要求。除濕設備除濕過程產生的冷凝液應采用自動方式收集和排出。4為防止顆粒物污染二氧化碳分析儀，在氣體樣品進入分析儀之前可設置精細過濾（0.5～2）μm粒徑的顆粒物。輔助設備要求CO2-CEMS的排氣管路應規(guī)范敷設，不應隨意放置，防止尾氣排放不暢。0℃時，CO2-CEMS尾氣排放管應配套加熱或伴熱裝置，確保排放尾氣中的水分不冷凝或結冰，造成尾氣排放管堵塞和排氣不暢。CO2-CEMSCO2-CEMS，應能通過冷凝液排放裝置將除濕過程產生的冷凝液及時、順暢排出。CO2-CEMS機柜內部氣體管路以及電路、數(shù)據(jù)傳輸線路等應規(guī)范敷設，同類管路CO2-CEMS校正功能要求應能用手動和（或）自動方式進行零點和量程校正。應具備固定的和便于操作的標準氣體全系統(tǒng)校正功能；即零氣和標準氣體應能夠數(shù)據(jù)采集和傳輸要求10%的數(shù)據(jù)值。當測量結10%時，數(shù)據(jù)記錄存儲其最小或最大值。應具備顯示、設置系統(tǒng)時間和時間標簽功能，數(shù)據(jù)為設置時段的平均值。能夠顯示實時數(shù)據(jù)，具備查詢歷史數(shù)據(jù)的功能，并能以報表或報告形式輸出，相B。系統(tǒng)應設置通信接口，并具備數(shù)字信號輸出和通訊功能。具有中文數(shù)據(jù)采集、記錄、處理、存儲、表格及圖文顯示、故障警告和打印等功5能的操作軟件。CO2-CEMS的數(shù)據(jù)采集、記錄、處理和存儲要求詳見附錄D。應具備系統(tǒng)日志功能，記錄登錄、操作、運行狀態(tài)、參數(shù)修改等能夠影響數(shù)據(jù)的信息，不得具有選擇性刪除功能。儀器掉電后，能自動保存數(shù)據(jù)；恢復供電后系統(tǒng)可自動啟動，恢復運行狀態(tài)并正常開始工作。計量特性CO2-CEMS的主要計量特性見表1。表1 C-CES主計特性測量參數(shù)項目技術要求二氧化碳濃度系統(tǒng)響應時間≤200s零點漂移≤2.5%F.S.量程漂移≤2.5%F.S.示值誤差與標準氣體標稱濃度值的相對誤差不超過±5%重復性≤2%煙氣流速示值誤差＞10m/s時，±10%；≤10m/s時，±12%。煙氣溫度示值誤差±3℃注：F.S.為對應儀器的滿量程；表中的計量特性僅供參考，不作為合格判定依據(jù)。CO2-CEMS校準環(huán)境條件7.1.1 室內環(huán)境溫度：（15～35）℃；室外環(huán)境溫度（0～40）℃；相對濕度：≤85%；7.1.2 大氣壓：（80～106）kPa；7.1.3 供電電壓：AC（220±22）V，（50±1）Hz。校準用標準器及相應設備氣體標準物質二氧化碳氣體標準物質，相對擴展不確定度不大于1.5%（k=2）。當采用氣體稀釋裝置時，稀釋后標準氣體的相對擴展不確定度應滿足上述要求。零點氣體6零點氣體（零氣）應采用純度不小于99.999%的氮氣。煙氣流速測量裝置a）皮托管系數(shù)K=0.81～0.86；b）測量范圍（5～30）m/s；c）示值誤差不超過±2.5%。測溫儀a）測量范圍（0～500）℃；b）最大允許誤差不超過±1℃。秒表分度值0.01s。校準方法二氧化碳監(jiān)測部分示值誤差CO2-CEMS系統(tǒng)運行穩(wěn)定后進行全系統(tǒng)校正，通入零點氣體校正儀器的零點，通入高濃度氣體標準物質（80%～100%的滿量程值）校正儀器的示值。然后采用相同的通氣方式，依次通入低濃度氣體標準物質（20%～30%的滿量程值）、中濃度氣體標準物質（50%～60%的滿量程值）和高濃度氣體標準物質（80%～100%的滿量程值），每種濃度重復測量33計算各濃度的示值誤差。式中：

icicsi100%csi

（1）i——濃度相對示值誤差，%；cicsi

——每種濃度3次示值的算術平均值，%；——氣體標準物質濃度標稱值，%；i——第i種濃度的氣體標準物質；重復性按照7.3.1.1中的方法校正系統(tǒng)零點和示值后，通入中濃度氣體標準物質（50%～60%7j1nj1n(cc)2jn1式中：sr——重復性，%；

sr1c1

100%

（2）cj——第j次測量值，j=1，2，3，4，5，6，%；c——6次示值的算術平均值，%；n——測量次數(shù)，n6。系統(tǒng)響應時間（80%～100%的滿量程值）90%33次測得值的算術平均值為系統(tǒng)的響應時間。零點漂移和量程漂移將零點氣體通入系統(tǒng)，待示值穩(wěn)定后計錄零點示值初始值；通入高濃度氣體標準物質（80%～100%的滿量程值2h通入零點氣體，記錄零點示值，再通入高濃度氣體標準物質（80%～100%的滿量程值），記錄量程示值。4次。按公式（3）計算零點漂移Zd。式中：

ZMaxZiZ0d R

100%

（3）Zd——零點漂移，%；Z0——零點示值初始值，%；Zi——第i次零點示值，%；R——儀器滿量程值，%。8按公式（4）計算量程漂移Sd。式中：

SMax(SiZi)(S0Z0)100%d R

（4）Sd——量程漂移，%；S0——量程示值初始值，%；Si——第i次量程示值，%；煙氣流速CMS和流速測量裝置同時進行流速的CMS6CMS的測量值。按照下列公式（5）計算流速示值誤差。16vvv

i si100%

（5）式中：

6i1 vsi v——流速的示值誤差平均值，%；vsi——第i次煙氣流速測量裝置測量的煙氣流速平均值，i1~6，m/s；vi——第i次煙氣流速CMS測定的煙氣流速平均值，i1~6，m/s。煙氣溫度CMSCMS溫度探頭安裝位置一致。CMS6CMS和測溫儀的示值。按照公式（6）計算煙氣溫度的示值誤差。式中：

16T6i1T

i

（6）T——煙氣溫度CMS的示值誤差均值，℃；9Ti——第i組，煙氣溫度CMS顯示的煙氣溫度，℃；Tsi——第i組，測溫儀測量的實際溫度值，℃。復校時間間隔CO2-CEMS1計量管理要求CO2-CEMS和校準用標準器具CO2-CEMS的定期校準及校準用標準器CO2-CEMS檔案，內容包括但不限于：使用說明書；出廠合格證及驗收材料；校準記錄；計量器具維修記錄；其他相關信息。CO2-CEMS進行零點校正和量程校正。CO2-CEMSCO2-CEMS10附錄ACO2-CEMS輸出參數(shù)計算方法煙氣中二氧化碳排放濃度計算標準狀態(tài)下煙氣中二氧化碳質量濃度按照公式（A.1）計算。式中：

cSn

cS

4422.4

10

（A.1）cSn——標準狀態(tài)下煙氣二氧化碳質量濃度，g/m3；cS——CO2-CEMS測得的二氧化碳體積濃度，%。注：公式中質量濃度和體積濃度干濕基狀態(tài)應一致。標準狀態(tài)下二氧化碳干基質量濃度和濕基質量濃度換算按照公式（A.2）計算。式中：

c cwd 1X

sw（A.2）swcd——標準狀態(tài)下二氧化碳干基質量濃度，g/m3；cw——標準狀態(tài)下二氧化碳濕基質量濃度，g/m3；Xsw——煙氣含濕量。煙氣體積流量計算（A.3）計算。vsKvvp

（A.3）式中：vs——測定斷面的濕煙氣平均流速，m/s；Kv——速度場系數(shù)；vp——測定斷面流量CMS測得的濕煙氣平均流速，m/s。實際工況下濕煙氣流量按照公式（A.4）計算。QS3600Avs

（A.4）11式中：QSn——實際工況下濕煙氣流量，m3/h；A——測定斷面的面積，m2。標準狀態(tài)下干煙氣體積流量按照公式（A.5）計算。式中：

QSn

QS

273273ts

pms1X101325

sw）

（A.5）QSnts

——標準狀態(tài)下干煙氣體積流量，m3/h；——煙氣溫度，℃；patm——大氣壓力，Pa；ps——煙氣靜壓（表壓），Pa。二氧化碳排放質量流率計算二氧化碳排放質量流率按照公式（A.6）計算。式中：

Ghcd

106

（A.6）Gh——二氧化碳排放質量流率，t/h。二氧化碳累計排放量計算二氧化碳累計排放量計算按照公式（A.7）～（A.9）計算。24Gd Ghii1

（A.7）mDmGmdii1

（A.8）Gy式中：Gd——二氧化碳天排放量，t/d；

Dy G'dii1

（A.9）Ghi——該天中第i小時二氧化碳排放量，t/h；Gm——二氧化碳月排放量，t/m；12Gdi——該月中第i天二氧化碳排放量，t/d；Gy——二氧化碳年排放量，t/a；G'——該年中第i天二氧化碳排放量，t/d；diDm——該月天數(shù)；Dy——該年天數(shù)。13附錄BCO2-CEMS日報表、月報表和年報表放名： 排放編： 測日期： 年 月 日時間/hCO2標干流量/（m3/h）溫度/℃濕度/%負荷/%備注標干濃度/（g/m3）排放量/（t/h）00~0101~0202~0303~0404~0505~0606~0707~0808~0909~1010~1111~1212~1313~1414~1515~1616~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24平均值最大值最小值樣本數(shù)14日排放總量/t——煙氣日排放總量單位：×104m3/d。報蓋： 負： ：報日期： 年月 日放名： 排放編： 監(jiān)測月份：年 月日期CO日期CO2標干流量（143/d溫度）/℃濕度/%負荷/%備注標干濃度/（g/m3）排放量/（t/d）1日2日3日4日5日6日7日8日9日10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日平均值最大值最小值樣本數(shù)月排放總量/t——煙氣月排放總量單位：×104m3/m。上報蓋）： 負人： 人： 報日期： 年 月 日放名： 排放編： 測份： 年時間CO2排放量/（t/m）標干流量/（×104m3/m）溫度/℃濕度/%負荷/%備注1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值最大值最小值樣本數(shù)年排放總量/t—煙氣年排放總量單位：×104m3/a。報蓋： 負： ： 期： 年 月 日16附錄C校準記錄格式被校單位： 生產廠商： CO2-CEMS型號： 出廠編號： 校準環(huán)境溫度： 相對濕度： 大氣壓： 外觀： 校準地點： 校準所用標準器： 二氧化碳監(jiān)測零點和量程漂移系統(tǒng)量程標準氣體濃度零點/%量程/%初始值Z0讀數(shù)值Zi初始值S0讀數(shù)值Si零點漂移/%FS量程漂移/%FS響應時間標準氣體濃度標稱值/%響應時間（T）/s123平均值17示值誤差標準氣體20%~30%滿量程標準氣體/%50%~60%滿量程標準氣體/%80%~100%滿量程標準氣體/%備注標稱值實測值123平均值示值誤差（%）重復性標準氣體濃度/%示值/%相對標準偏差/%123456煙氣流速項目多次測量數(shù)據(jù)/（m/s）系統(tǒng)1實際1系統(tǒng)2實際2系統(tǒng)3實際3系統(tǒng)4實際4系統(tǒng)5實際5系統(tǒng)6實際6流速示值m/s示值誤差/%示值誤差平均值/%煙氣溫度項目多次測量數(shù)據(jù)/℃123456CO2-CEMS系統(tǒng)示值/℃測溫儀示值/℃示值誤差/℃示值誤差平均值/℃校準員： 核驗員： 校準時間： 18附錄DCO2-CEMS數(shù)據(jù)采集、記錄、處理和存儲要求CO2-CEMS應具有數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、表格和圖文顯示、故障警告、安全管理和打印等功能；系統(tǒng)應設置通信接口，用于數(shù)據(jù)輸出和通訊功能。數(shù)據(jù)采集記錄要求CEMS的控制功能協(xié)調整個系統(tǒng)的時序，系統(tǒng)能夠將采集和記錄的實時數(shù)據(jù)自動1min1h數(shù)據(jù)。5s1min/45min的分鐘有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為該時段的平均值；主/20h的小時有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為該時段的平均值。主要包括：二氧化碳質量濃度和排放量、煙氣流量、煙氣溫度、煙氣靜壓、煙氣濕度和生產負荷等。日數(shù)據(jù)記錄表即為月報表。25天（23天）的日有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均為該時數(shù)據(jù)報表中應統(tǒng)計記錄當日、當月、當年各指標數(shù)據(jù)的最大值、最小值和平均值。CO2-CEMS日報表、月報表和年報表中的二氧化碳濃度和煙氣流量均為干基標準狀態(tài)值。數(shù)據(jù)格式CO2-CEMSD.1D.2的要求。19表D.1 CEMS數(shù)據(jù)格式一覽表序號項目名稱單位小數(shù)位1CO2體積濃度%V/V22CO2質量濃度g/m333煙氣流速m/s24煙氣溫度℃15煙氣靜壓（表壓）Pa（或kPa）0（或2）6大氣壓kPa17煙氣濕度%V/V28煙道截面積m229二氧化碳排放速率t/h310二氧化碳排放量t311小時煙氣流量m3/h012日排放量×104m3/d313污染源負荷%1表D.2 CO-CEMS據(jù)時間標簽覽表數(shù)據(jù)時間類型時間標簽定義描述與示例實時數(shù)據(jù)YYYYMMDDHHMMSS時間標簽為數(shù)據(jù)采集的時刻，數(shù)據(jù)為相應時刻采集的測量瞬時值20140628130815為2014年6281381