烟气在线监测系统(CEMS,Continuous Emission Monitoring System)是工业企业落实环保法规、实现固定污染源烟气实时、连续监测的核心设备,其监测参数需严格遵循国家《固定污染源烟气(SO₂、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法》(HJ 76-2017)等标准,同时结合不同行业的工艺特点,覆盖“法定必测污染物"和“行业特征污染物"两大类。以下从核心监测参数、分类说明及配套监测项三个维度详细解析:
一、法定必测的核心污染物(所有工业固定污染源通用)
根据国家环保总局统一要求,所有涉及燃煤、燃油、燃气的工业固定污染源(如电厂、钢铁厂、水泥厂、化工厂等),CEMS必须优先监测以下3类核心污染物,数据需实时上传至地方生态环境部门监管平台,作为排污许可、达标排放判定的依据:
污染物类别 具体监测指标 主要来源 监测意义
硫氧化物 二氧化硫(SO₂) 燃煤(如电厂、锅炉)、燃油(如船舶、工业炉)、有色金属冶炼(如硫酸生产)过程中,含硫化合物燃烧或分解产生 控制酸雨、雾霾(SO₂是PM₂.5前体物),符合《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)等限值要求
氮氧化物 氮氧化物(NOₓ,含NO、NO₂) 燃料高温燃烧(如电厂锅炉、工业窑炉)时,空气中N₂与O₂反应生成,或燃料中含氮化合物分解产生 | 控制光化学烟雾、酸雨(NO₂是酸性气体),重点行业(如火电)需满足超低排放标准(NOₓ≤50mg/m³)
颗粒物 烟尘/粉尘(颗粒物浓度) 燃煤锅炉排烟、钢铁厂高炉煤气、水泥厂粉尘、有色金属冶炼烟尘等 | 控制雾霾(颗粒物是PM₂.5/PM₁₀直接来源),多数行业要求颗粒物浓度≤10-30mg/m³(超低排放限值)
二、行业特征污染物(按工业类型差异化监测)
除通用必测项外,CEMS需根据企业生产工艺、燃料类型、产品种类,额外监测特定污染物,以覆盖行业污染风险。以下为典型行业的特征监测项:
行业类型 特征污染物监测项 监测目的
火电行业 汞及其化合物(Hg)、一氧化碳(CO) 汞是持久性有毒重金属(《火电厂大气污染物排放标准》GB 13223-2011 强制要求);CO反映燃烧效率,间接判断NOₓ生成是否异常
钢铁/焦化行业 挥发性有机物(VOCs,如苯、甲苯)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF) 焦化工艺产生苯系物(VOCs),钢铁冷轧环节使用盐酸酸洗产生HCl,需控制有毒有机物和腐蚀性气体排放
化工/石化行业 挥发性有机物(VOCs)、氨(NH₃)、氰化氢(HCN)、氯气(Cl₂) 化工合成(如氮肥、医药、涂料)过程中,易产生NH₃(脱硝副产物)、VOCs(溶剂挥发)、有毒气体(Cl₂、HCN),需防范有毒有害污染
垃圾焚烧行业 二噁英类(PCDDs/PCDFs)、重金属(Pb、Cd、Cr等) 垃圾焚烧易生成二噁英(强致癌物)和重金属,需通过“在线监测+定期离线检测"结合监控(部分CEMS可实现二噁英半连续监测)
玻璃/陶瓷行业氟化物 (以HF计)、二氧化硫(SO₂,高浓度) 玻璃生产使用萤石(含氟原料),高温下生成HF;燃料多为重油/天然气,SO₂排放浓度较高,需针对性监测
有色金属冶炼重金属 ( As、Pb、Zn、Cu等)、硫酸雾(H₂SO₄) 铜、铅、锌冶炼过程中, 重金属挥发进入烟气;硫酸生产环节产生硫酸雾,需控制重金属和酸性雾滴排放
三、配套监测的烟气参数(保障数据准确性)
为确保污染物浓度监测结果的“真实性、有效性",CEMS需同步监测烟气工况参数,用于对污染物浓度进行标况折算(将实测浓度换算为标准状态下的浓度,消除温度、压力、湿度对体积的影响),这些参数虽不属于“污染物",但属于法定强制监测项:
烟气氧量(O₂):判断燃烧充分性,同时用于折算“基准氧含量下的污染物浓度"(如电厂基准氧含量6%,钢铁厂8%),是达标判定的关键依据。
烟气流速/流量:计算污染物“小时排放量"(排放量=浓度×流速×时间),用于总量控制(企业需遵守年度排污总量指标)。
烟气温度、压力、湿度:修正烟气体积(热态烟气→标况干烟气),确保浓度计算不偏差(如高湿度会导致实测浓度被稀释,需扣除水分影响)。
烟气含湿量:直接用于干基浓度换算(多数排放标准要求以“干烟气"为基准计算浓度)。