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二氧化硫监测值长期偏低或为零的潜在因素是什么?

更新时间:2025-09-11   点击次数:56次

在工业排放监测(如钢铁、焦化、电力等行业)中,二氧化硫(SO₂)监测值长期偏低或为零,需从监测系统本身、生产工况、尾气处理效果、环境干扰、人为因素等多维度排查,既要警惕“数据失真"的技术问题,也要区分“排放真低"的正常情况。以下是具体潜在因素分类解析:

 一、监测系统自身故障或校准问题(最常见技术因素)

监测设备的硬件故障、校准偏差或安装不当,是导致数据“假低"的核心原因,需优先排查:

 1. 传感器/核心部件失效

电化学传感器(常用于低浓度SO₂监测):寿命通常1-2年,若超期使用,会出现“灵敏度衰减",即使实际有SO₂排放,也无法检出或数值偏低;若传感器被高浓度粉尘、水汽污染(如尾气含湿量高未做除湿),会直接导致传感器中毒失效。

红外/紫外分析仪(常用于高浓度或在线监测):若光源衰减、检测器污染(如光学镜片结雾、积灰),会导致信号强度下降,计算出的SO₂浓度偏低;若分析仪内部“气体池"泄漏,会引入空气稀释样气,导致数据为零。

 2. 校准不及时或校准错误

零点漂移未修正:监测仪需定期(如每日、每周)做“零点校准"(用无SO₂的洁净空气调零),若长期不校准,零点会漂移(如基线偏高),导致实际测量值被“抵消",表现为浓度偏低;若用含SO₂的气体误做零点校准,会直接使数据归零。

跨度校准偏差:跨度校准需用已知浓度的SO₂标准气体(如50ppm、100ppm)标定,若标准气体过期(浓度降低)、校准操作错误(如流量不稳、未充分置换气路),会导致仪器“测量线性偏差",实际高浓度时显示低浓度。

 3. 采样系统问题(在线监测尤为突出)

采样管路堵塞/泄漏:若采样管(如PTFE聚四氟乙烯管)被粉尘、焦油(焦化厂尾气常见)堵塞,样气无法正常进入分析仪,会导致数据为零;若管路接口松动、破裂,会吸入大量空气稀释样气,使SO₂浓度被“拉低"。

预处理系统失效:尾气通常含高湿、粉尘、酸性杂质,需通过“预处理系统"(除湿器、过滤器、除酸装置)处理后再进入分析仪:

若除湿器故障(如冷干机冷媒泄漏),水汽进入传感器会导致数据漂移;

若过滤器堵塞(如滤芯未定期更换),样气被截留,实际SO₂无法进入分析仪。

采样点位置不当**:若采样点未按规范设置(如位于烟道死角、流速过低区域),未采集到“代表性样气"(如烟道内SO₂分布不均,采样点恰好处于低浓度区),会导致监测值偏低。

 二、生产工况与燃料/原料调整(正常“真低"因素)

 1. 生产负荷降低或停产

-若企业处于减产、检修或停产状态(如钢铁厂高炉焖炉、焦化厂焦炉停炉),燃料(如焦炭、煤)消耗量大幅减少,SO₂生成量随之降低,甚至无排放,此时监测值为零或接近零,属于正常工况。

2. 燃料/原料结构优化(超低排放改造常见措施)

低硫燃料替代:若企业将高硫煤(如硫分>1%)更换为低硫煤(硫分<0.5%)、天然气或清洁能源,SO₂生成量会成比例下降(SO₂排放量≈燃料消耗量×燃料硫分×转化系数),若硫分极低(如天然气硫分<10mg/m³),监测值可能长期接近零。

原料脱硫处理:如焦化厂对炼焦煤进行“洗煤脱硫",去除煤中无机硫;钢铁厂对铁矿石进行“烧结脱硫预处理",从源头减少SO₂生成,均会导致尾气中SO₂浓度大幅降低。

 3. 生产工艺改进

如钢铁厂将“烧结机"改为“球团竖炉"(低SO₂排放工艺),或焦化厂优化焦炉加热制度(减少燃料消耗),从工艺环节降低SO₂产生,此时监测值低属于技术改造的正常效果。

 三、尾气脱硫处理系统高效运行或异常(关键减排环节)

工业尾气需经脱硫设施处理后达标排放,若脱硫系统运行良好(或存在异常旁路),会直接影响SO₂监测值:

1. 脱硫设施高效运行(真低的核心减排因素)

 若企业配套的脱硫系统(如湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫)运行稳定且效率高(如效率>95%),会将尾气中SO₂浓度降低水平(如超低排放标准要求≤35mg/m³,部分工况下可接近零):

湿法脱硫(如石灰石-石膏法):若吸收塔内石灰石浆液浓度适宜、喷淋均匀、液气比合理,可高效去除SO₂;

干法脱硫(如活性炭吸附法):若活性炭吸附饱和后及时再生或更换,可持续去除SO₂。

2. 脱硫系统“旁路偷排"(违规导致的“假低")

部分企业为节省运行成本(如脱硫系统耗电、耗药剂),会私自开启“脱硫旁路"(绕过脱硫系统直接排放),但为规避监管,可能通过篡改监测数据(如让监测仪采集脱硫后气体,实际排放未脱硫气体),导致监测值长期偏低或为零,而实际排放超标(属于违法行为)。

 四、环境与样气干扰因素

 1. 样气被稀释或污染

空气稀释:若监测点位于露天无组织排放区域(非固定污染源排气筒),或采样系统吸入大量空气(如无组织监测时风速过大),会稀释SO₂浓度,导致监测值偏低;若排气筒高度过高、扩散条件好,周边环境中SO₂浓度本身极低,也会出现监测值为零。

交叉干扰气体:若尾气中含有与SO₂性质相似的气体(如H₂S、NO₂),部分监测仪(如电化学传感器)可能无法区分,导致“正干扰"或“负干扰",若干扰气体与SO₂发生反应(如H₂S与SO₂反应生成S),会消耗SO₂,导致监测值偏低。

 2. 气象条件影响

低温、高湿环境:低温会导致传感器响应速度变慢,高湿会导致样气中SO₂溶解(SO₂易溶于水),若预处理系统未有效除湿,会导致进入分析仪的SO₂浓度降低,监测值偏低。

 五、人为因素(数据造假或操作失误)

1. 数据造假

人为篡改监测数据(如修改分析仪参数、屏蔽真实数据、伪造校准记录)、断开监测设备电源或信号、用洁净空气替代样气通入监测仪等,均会导致监测值长期偏低或为零(属于严重违法行为,违反《环境保护法》《固定污染源自动监控管理办法》)。 

2. 操作失误

- 监测人员未按规范操作(如采样时未充分置换采样瓶、实验室分析时试剂过期、滴定操作错误),导致实验室分析数据偏低;或误将“瞬时值"当作“平均值"记录(如某时段排放低,长期取该值作为代表)。

总结:排查逻辑与建议

当SO₂监测值长期偏低或为零时,建议按以下优先级排查:

1. 优先排查监测系统:检查传感器寿命、校准记录、采样管路是否堵塞/泄漏、预处理系统是否正常(核心技术环节,排除“假低");

2. 结合生产工况验证:确认企业是否减产、停产,或燃料/原料是否已更换为低硫类型(判断是否“真低");

3. 核查脱硫系统运行:检查脱硫设施运行记录(如药剂消耗量、进出口浓度台账),确认是否高效运行或存在旁路(区分正常减排与违规行为);

4. 排除人为与环境干扰:检查操作记录、监测点周边环境,警惕数据造假或样气稀释问题。

通过以上步骤,可精准定位原因,确保监测数据真实反映实际排放情况,既避免因“假低"导致的监管漏洞,也不忽视“真低"背后的减排成效。