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近期經常會接到一些從事CEMS監測與維護的朋友向我咨詢，為何煙氣在線監測設備會出現SO2檢測不出，但有時又會出現數據高甚至會超出排放標準的情況。向我咨詢這個問題的一般多為排污企業或者是一線的運維工程師居多。他們在咨詢這些問題時，多為判定CEMS測量值絕對沒有問題，他們一般對CEMS做過校準或者全程校準，都能判斷自動監測設備絕對沒有問題，測量標準物質的相對誤差也在標準范圍之內，零點與量程24h的漂移量也在相對于滿量程允許的誤差范圍之內。
這時問題就出來了，CEMS設備測量正常，測量誤差在允許的誤差范圍之內，那么為何單單SO2測量值會出現測量值忽高忽低的問題呢？說到這里，一般我就會向他們了解三個方面的問題。
1、企業的脫硫工藝是什么，是不是采用氨法脫硫或者雙堿法又噴氨水的脫硫工藝。
2、CEMS設備是不是會出現在采樣口通入SO2標準氣體進行校準測量時需要很長時間（5-10min甚至更長，取決于SO2的濃度高低。）才會出現測量值與標準氣體標稱值基本一致的情況。
通常廢氣排放企業采用濕法脫硫的較多，像鈣法、雙堿法、氨法的較為常見。前面提出的問題如果脫硫工藝采用的是氨法脫硫或者是在雙堿法脫硫中噴有氨水的現場就會出現這種情況了。而采用氨法脫硫的企業多為化工行業，或者氨水易得，運輸方便的企業。因為氨水屬于危險化學品，在運輸、存儲過程中都有嚴格的安全防治措施及規定。
脫硫采用氨法脫硫方式的，氨水在脫硫塔內經過噴氮霧化與煙氣中的SO2反應，從而達到降低SO2的目的，氨法脫硫工藝的原理為：利用氨基吸收劑吸收煙氣中的SO2生成亞硫酸（氫）銨，并在富氧條件下將亞硫酸（氫）銨氧化成硫酸銨，再利用煙氣熱量濃縮、過飽和結晶析出(NH4)2SO4固體，過濾干燥后得到化肥產品。
總的化學反應為：
NH3+SO2+H2O+O2→ (NH4)2SO4
主要反應式有有：
NH3+H2O+SO2→(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O →NH4HSO3
NH4HSO3+NH3 →(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+O2 →(NH4)2SO4
NH4HSO3+O2→NH4HSO4
NH4HSO4+NH3 →(NH4)2SO4
在脫硫的過程中，理想狀態下噴氨量要能夠及時的與SO2發生反應，及時消滅掉SO2,但是在實際的操作過程中，受脫硫塔的高度、直徑大小、煙氣量大小的影響，噴氨的量一定會超過所能反應掉SO2所需的量，也只有這樣才能保證SO2能夠被吸收，并做到達標排放。如果噴氨量過小，則脫硫效率不高，則可能會出現SO2超標排放。在噴氨的過程中，一般多噴的量在形成逃逸氨的濃度不超過3－5ppm為宜，但實際噴氨過程中很多企業未安裝氨逃逸監測儀器而無法知曉煙氣中到底有多少逃逸氨。為了能夠確保達標排放，企業脫硫設施的運行人員一般是只多噴氨水而不會少噴氨水。
在此情況下逃逸掉的氨氣（化學分子式為NH3，氨逃逸主要存在兩種形式，一是游離氨，二是氣溶膠），逃逸掉的氨氣與煙氣一起被煙氣自動監測設備經過采樣探頭、伴熱管線加熱后在冷凝器中降溫、冷凝、干燥進入煙氣自動在線分析儀進行測量，在冷凝器冷凝出水干燥樣氣的過程中逃逸掉的氨與煙氣產生的冷凝水發生了反應。
其反應方程式為：NH3+H2O=NH3·H2O
NH3·H2O為一水合氨，為堿性物質，又稱氨水或者氫氧化銨
在自動監測的冷凝器中氫氧化銨又與煙氣樣氣中的SO2發生反應，就如同氨法脫硫的原理一樣，對煙氣樣氣中的SO2進行了吸收。這樣就會導致SO2在測量時會出現偏低甚至在SO2濃度不高的情況下無法被自動監測設備檢測出的情況。當脫硫塔噴氨量不大的情況下，無逃逸氨或只有微量逃逸氨在煙氣樣氣中時，自動監測設備隨著冷凝器逐漸的排水后，冷凝水中不再含氨水，那么自動監測設備又可以檢測出脫硫后的煙氣中SO2的真實濃度，所以有時在噴氨量無法精確控制時，監測設備就會出現測量值忽高忽低的現象，有時也會出現SO2無排放數據高甚至超標排放的現象。
那么在未知逃逸氨量多少的情況下又如何判斷完全抽取式冷干法CEMS的測量值是不是向上文所說的現象呢，大家可以通過以下幾種方法進行驗證。
1、在CEMS測量SO2值非常低甚至檢測不出數據的情況下用PH試紙測量從冷凝器排出的冷凝水是不是呈堿性。
2、用高濃度（500mg/m3甚至更高濃度）的SO2標準氣體在冷凝器入口處通入來中和冷凝器中的堿水。
如果冷凝水呈很高的堿性(筆者曾經過遇到過PH=10的冷凝水)，那么基本可以判斷SO2測量值忽高忽低的現象就是大量逃逸氨造成的了。在監測設備冷凝器前通入高濃度的標氣一段時間后，監測設備的測量值與標氣標稱值一致后，再讓監測設備測量樣氣，這時候設備就能反應煙氣中實際的SO2濃度了。
鑒于此，如何徹底解決上述問題呢，這里有幾個建議供大家參考。
1、有采用雙堿法脫硫又噴氨工藝的企業，建議少噴氨水甚至不再噴氨水。
2、完全采用氨法脫硫工藝的企業可以安裝氨逃逸在線監測儀器，合理控制噴氨量。
3、如果上述兩種方法都不能很好的實施，建議企業在選型監測設備時可以優先選擇完全抽取式熱濕法的監測設備或者是稀釋抽取法的監測設備，以避免上述問題。
備注：《固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法》（HJ/T 76-2007）中要求SO2、NOX的24h零點漂移與量程漂移量要小于±2.5%F.S.
這引（HJ/T 76-2007）中的三個名詞解釋進行補正文中引入的名詞解釋。
零點漂移：在未進行計劃外的維修、保養或調節的前提下，CEMS按照規定的時間運行后，儀器的讀數與零輸入之間的偏差。
量程漂移：在未進行計劃外的維修、保養或調節的前提下，CEMS按規定的時間運行后，儀器的讀數與已知參考值之間的偏差。
滿量程值：根據實際應用需要設置CEMS的最大測量值。通常設置為高于排放源最大排放濃度的1至2倍。
大家可以關注我司公眾號，近期我司會發布些關于環保部現場檢查中提到的問題進行剖析。
