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关于挥发性有机物连续监测系统数据折算问题的分析
发布时间: 2022/05/10  发布者: 原创  浏览量:
       前文已经将挥发性有机物连续监测系统数据报表格式进行了解释和说明。数据报表中对于数据折算的问题一直是诸多仪表商头疼的问题,不清楚具体哪些参数需要折算、如何折算。本文将结合上一篇对于数据报表的内容,对折算问题进行分析梳理,希望对挥发性有机物数据折算有疑问的业界同仁给予一定帮助。

 
关于数据折算
 
       HJ 75和HJ 1013数据报表都有折算浓度的要求,而报表不仅是污染物浓度需要折算,实则有三项需要折算的数据,分别是“折算浓度”、“排放量”(实则应为排放速率)和“标干流量”。但HJ 1013标准中并未提及折算的具体方法,因此对于数据的折算依据应从HJ 75的或相关标准中找寻。《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测技术规范》(征求意见稿)附录A也有相关的计算公式,但由于该文件目前为征求意见阶段,因此相同的公式本文均采用HJ 75的表达。

 
    (1) 标干流量
 
      标干流量的计算公式在HJ 75附录C式(C1-C3)已经给出,如图1所示。
 
图1  HJ 75标干流量的计算公式
 

      标干流量计算公式比较清晰,在计算标干流量时,温度、压力、湿度需参与计算。

 
    (2) 排放量(排放速率)
 
      排放量(排放速率)的计算工公式见HJ 75附录C式(C10),如图2所示。
 
图2  HJ 75排放量(排放速率)的计算公式

 
       式中 代表标态干基浓度,后文有所展示。因此排放量(排放速率)的计算是气态污染物的“标态干基浓度与标干流量的乘积”。标干流量计算方法前文已展示。

 
     (3) 标态干基浓度
 
       标态干基浓度是气体在标准状态下扣除湿度影响的干气体浓度值。我国现行国家标准或行业标准对于大气污染物排放限值要求均为“标准规定的大气污染物排放浓度限值均以标准状态下的干气体为基准”(注:有些标准除浓度外,还有排放速率限值的要求)。
 
标态干基浓度实为2次折算数值的乘积结果,分别是①气态污染物的实测浓度变为标态下浓度的折算;②湿基变干基的折算。实测浓度变为标态浓度、湿基变干基的计算方法HJ 75附录C式(C4-C5)已经给出,见图3所示。
 
 
图3  HJ 75实测浓度与标态浓度、干基浓度和湿基浓度的折算公式

 
       式中说明:“当气态污染物CEMS符合准确度要求时,C'=x”,即当气态污染物符合准确度要求时,实测浓度等于标态浓度。SO2、NO/NO2实测浓度μmol/mol单位转换标态时也采用了实测浓度等于标态浓度的换算方式。借鉴HJ 75,非甲烷总烃(或挥发性有机物)连续监测系统在准确度满足条件的情况下,实测浓度等于标态浓度。
 
       需要说明的是,HJ 75采用的这种处理方式可方便计算,但根据理想气体状态方程可知,气态污染物在标准状态的浓度和非标准状态下的浓度数值并不相等。《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测技术规范》正式文件或后续相关标准可能会进一步说明实测浓度与标态浓度的计算方式,在现阶段可采用实测浓度等于标态浓度进行计算。

 
     (4) 折算浓度
 
       折算浓度HJ 75附录C式(C8)给出了计算公式,见图4所示。
 

图4  HJ 75折算浓度的计算公式

 
       从折算浓度的公式可以看出,折算浓度等于标态干基浓度与氧含量折算的结果。
 
       ① 折算浓度的计算实则要考虑湿度和氧含量的折算,因标态干基浓度计算时湿度参与计算;
 
       ② 当氧含量参与折算时,折算浓度≠标态干基浓度;
 
       ③ 当氧含量不参与折算时,折算浓度=标态干基浓度。

 
       挥发性有机物连续监测系统数据报表中的折算浓度,需考虑氧含量的折算,且折算浓度是判定是否超标的依据。对比排放量(排放速率)的计算公式可知,排放量(排放速率)计算采用的是标态干基浓度,排放量(排放浓度)计算不考虑氧的折算。
 
       固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)文件要求:“进入NMHC-CEMS燃烧(焚烧、氧化)装置,需要补充空气进行燃烧、氧化反应的废气,还应实现同时测量含氧量的要求。含氧量参与污染物折算浓度计算的,应按排放标准要求换算为大气污染物基准排放浓度。利用锅炉、工业炉窑、固体废物焚烧炉焚烧处理有机废气的,烟气基准含氧量按其排放标准规定执行”。文件指明了氧含量参与浓度折算的条件。但由于挥发性有机物燃烧治理工艺使用的基准氧含量在一些情况下无法确定准确的数值,没有明确的标准依据,导致在一些情况下氧含量折算困难,有待国家后续发布的相关的标准进行解答。


 
总结
 
       通过对数据折算的计算公式和说明,可简单归纳总结以下几点:
 
     (1) 挥发性有机物数据报表中有3项需要折算的数据,分别是:折算浓度、排放量(排放速率)和标干流量。
 
     (2) 标干流量计算时需要考虑温度、压力、湿度的折算。
 
     (3) 排放量(排放速率)等于标态干基浓度与标干流量的乘积。当系统准确度符合标准要求时,气体实测浓度等于标态浓度,标态干基浓度只需考虑湿度的折算。排放量(排放)速率计算不考虑氧的折算。
 
     (4) 折算浓度等于标态干基浓度与氧含量折算的乘积结果,是判断是否超标的依据。
 
     (5) 含氧量参与折算浓度计算的,应按排放标准要求换算为大气污染物基准排放浓度。利用锅炉、工业炉窑、固体废物焚烧炉焚烧处理有机废气的,烟气基准含氧量按其排放标准规定执行。