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近期经常会接到一些从事CEMS监测与维护的朋友向我咨询，为何烟气在线监测设备会出现SO2检测不出，但有时又会出现数据高甚至会超出排放标准的情况。向我咨询这个问题的一般多为排污企业或者是一线的运维工程师居多。他们在咨询这些问题时，多为判定CEMS测量值绝对没有问题，他们一般对CEMS做过校准或者全程校准，都能判断自动监测设备绝对没有问题，测量标准物质的相对误差也在标准范围之内，零点与量程24h的漂移量也在相对于满量程允许的误差范围之内。
这时问题就出来了，CEMS设备测量正常，测量误差在允许的误差范围之内，那么为何单单SO2测量值会出现测量值忽高忽低的问题呢？说到这里，一般我就会向他们了解三个方面的问题。
1、企业的脱硫工艺是什么，是不是采用氨法脱硫或者双碱法又喷氨水的脱硫工艺。
2、CEMS设备是不是会出现在采样口通入SO2标准气体进行校准测量时需要很长时间（5-10min甚至更长，取决于SO2的浓度高低。）才会出现测量值与标准气体标称值基本一致的情况。
通常废气排放企业采用湿法脱硫的较多，像钙法、双碱法、氨法的较为常见。前面提出的问题如果脱硫工艺采用的是氨法脱硫或者是在双碱法脱硫中喷有氨水的现场就会出现这种情况了。而采用氨法脱硫的企业多为化工行业，或者氨水易得，运输方便的企业。因为氨水属于危险化学品，在运输、存储过程中都有严格的安全防治措施及规定。
脱硫采用氨法脱硫方式的，氨水在脱硫塔内经过喷氮雾化与烟气中的SO2反应，从而达到降低SO2的目的，氨法脱硫工艺的原理为：利用氨基吸收剂吸收烟气中的SO2生成亚硫酸（氢）铵，并在富氧条件下将亚硫酸（氢）铵氧化成硫酸铵，再利用烟气热量浓缩、过饱和结晶析出(NH4)2SO4固体，过滤干燥后得到化肥产品。
总的化学反应为：
NH3+SO2+H2O+O2→ (NH4)2SO4
主要反应式有有：
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
在脱硫的过程中，理想状态下喷氨量要能够及时的与SO2发生反应，及时消灭掉SO2,但是在实际的操作过程中，受脱硫塔的高度、直径大小、烟气量大小的影响，喷氨的量一定会超过所能反应掉SO2所需的量，也只有这样才能保证SO2能够被吸收，并做到达标排放。如果喷氨量过小，则脱硫效率不高，则可能会出现SO2超标排放。在喷氨的过程中，一般多喷的量在形成逃逸氨的浓度不超过3－5ppm为宜，但实际喷氨过程中很多企业未安装氨逃逸监测仪器而无法知晓烟气中到底有多少逃逸氨。为了能够确保达标排放，企业脱硫设施的运行人员一般是只多喷氨水而不会少喷氨水。
在此情况下逃逸掉的氨气（化学分子式为NH3，氨逃逸主要存在两种形式，一是游离氨，二是气溶胶），逃逸掉的氨气与烟气一起被烟气自动监测设备经过采样探头、伴热管线加热后在冷凝器中降温、冷凝、干燥进入烟气自动在线分析仪进行测量，在冷凝器冷凝出水干燥样气的过程中逃逸掉的氨与烟气产生的冷凝水发生了反应。
其反应方程式为：NH3+H2O=NH3·H2O
NH3·H2O为一水合氨，为碱性物质，又称氨水或者氢氧化铵
在自动监测的冷凝器中氢氧化铵又与烟气样气中的SO2发生反应，就如同氨法脱硫的原理一样，对烟气样气中的SO2进行了吸收。这样就会导致SO2在测量时会出现偏低甚至在SO2浓度不高的情况下无法被自动监测设备检测出的情况。当脱硫塔喷氨量不大的情况下，无逃逸氨或只有微量逃逸氨在烟气样气中时，自动监测设备随着冷凝器逐渐的排水后，冷凝水中不再含氨水，那么自动监测设备又可以检测出脱硫后的烟气中SO2的真实浓度，所以有时在喷氨量无法精确控制时，监测设备就会出现测量值忽高忽低的现象，有时也会出现SO2无排放数据高甚至超标排放的现象。
那么在未知逃逸氨量多少的情况下又如何判断完全抽取式冷干法CEMS的测量值是不是向上文所说的现象呢，大家可以通过以下几种方法进行验证。
1、在CEMS测量SO2值非常低甚至检测不出数据的情况下用PH试纸测量从冷凝器排出的冷凝水是不是呈碱性。
2、用高浓度（500mg/m3甚至更高浓度）的SO2标准气体在冷凝器入口处通入来中和冷凝器中的碱水。
如果冷凝水呈很高的碱性(笔者曾经过遇到过PH=10的冷凝水)，那么基本可以判断SO2测量值忽高忽低的现象就是大量逃逸氨造成的了。在监测设备冷凝器前通入高浓度的标气一段时间后，监测设备的测量值与标气标称值一致后，再让监测设备测量样气，这时候设备就能反应烟气中实际的SO2浓度了。
鉴于此，如何彻底解决上述问题呢，这里有几个建议供大家参考。
1、有采用双碱法脱硫又喷氨工艺的企业，建议少喷氨水甚至不再喷氨水。
2、完全采用氨法脱硫工艺的企业可以安装氨逃逸在线监测仪器，合理控制喷氨量。
3、如果上述两种方法都不能很好的实施，建议企业在选型监测设备时可以优先选择完全抽取式热湿法的监测设备或者是稀释抽取法的监测设备，以避免上述问题。
备注：《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2007）中要求SO2、NOX的24h零点漂移与量程漂移量要小于±2.5%F.S.
这引（HJ/T 76-2007）中的三个名词解释进行补正文中引入的名词解释。
零点漂移：在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，CEMS按照规定的时间运行后，仪器的读数与零输入之间的偏差。
量程漂移：在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下，CEMS按规定的时间运行后，仪器的读数与已知参考值之间的偏差。
满量程值：根据实际应用需要设置CEMS的最大测量值。通常设置为高于排放源最大排放浓度的1至2倍。
大家可以关注我司公众号，近期我司会发布些关于环保部现场检查中提到的问题进行剖析。
