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HJ/T 76-2001

基本信息

标准号: HJ/T 76-2001

中文名称:固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法

标准类别:环境保护行业标准(HJ)

标准状态:已作废

发布日期:2001-09-30

实施日期:2002-01-01

作废日期:2007-08-01

出版语种:简体中文

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标准分类号

中标分类号:环境保护>>环境保护采样、分析测试方法>>Z25废气排放污染物分析方法

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页数:31页

标准价格:22.0 元

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标准内容

中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T 76—2001
固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法
Specifications and test procedures for continuous emission monitoringsystems of flue gas emitted from stationary sources2001-09-30发布
2002-01-01实施
国家环境保护总局发布
HJ/T 76—2001
为了执行国家、地方大气污染物排放标准,实施大气固定污染源排放污染物总量监测,制定本标推。本标准规定了固定污染源排放烟气连续监测系统的安装、主要技术指标、检测项目、检测方法和检测时的质量保证措施。在起草过程中参考了国外的技术标准、国内和国外部分生产厂家生产的连续监测系统(以下简称CEMS或仪器)的技术指标和企业标准。检测的技术指标是把CEMS安装到固定污染源的烟道和管道上,正常运行168h后,为保证获得准确的监测结果,必须要认定的指标。技术指标的检测时段为168h,同时还要考验系统长期运行的可靠性和稳定性,因此在CEMS的技术指标检测合格,并运行90 d后,再进行复检。每年应对安装在固定源上的CEMS进行一次校验检测。安装在固定污染源上的CEMS需满足本标准。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准由中国环境监测总站负责起草。本标准主要起草人:易江、高小晋、刘砚华、石金宝、李丽。本标准由国家环境保护总局负责解释。770
1范围
HJ/T 76—2001
固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法1.1本技术标准规定了CEMS的主要技术指标、检测项目、检测方法和检测时的质量保证措施。1.2本技术标准适用于监测固定污染源烟气参数,烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物浓度和排放总量的 CEMS。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在技术规定中引用成为本规定的条文。GB16297--1996大气污染物综合排放标准GB/T16157-—1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB4915—1996水泥广大气污染物排放标准GB90781996工业炉窑大气污染物排放标推GB13223—19962
火电厂大气污染物排放标准
GWPB 3—1999
GWKB 2-1999
GWKB 3--- 1999
HJ/T 46-1999
HJ/T 47—-1999
HJ/T 48---1999
锅炉大气污染物排放标准
危险废物梵烧污染控制标准
生活垃圾焚烧污染控制标准
定电位电解法二氧化硫测定仪技术条件:烟气采样器技术条件
烟尘采样器技术条件
上述标准修订后,以最新版本为准。3术语
3.1颗粒物
颗粒物是指燃料和其他物质燃烧、合成、分解以及各种物料在处理中所产生的悬浮于液体和烟气中的固体和液体颗粒状物质。
3.2气态污染物
气态污染物是指以气体状态分散在烟气中的各种污染物。3.3标准状态下的干烟气
标准状态下的干烟气是指在温度273K,压力为101325Pa条件下不含水气的烟气。3.4烟气排放连续监测
烟气排放连续监测是指对固定污染源排放的颗粒物和/或气态污染物浓度和排放率进行连续地、实时地跟踪测定,每个固定污染源(锅炉、工业炉窑、焚烧炉·)的测定时间不得小于总运行时间的75%,在每小时的测定时间不得低于45min。3.5烟气排放连续监测系统
连续测定颗粒物和/或气态污染物浓度和排放率所需要的全部设备。它是由采样、测试、数据采集和处理三个子系统组成的监测体系。采样系统:采集、输送烟气或使烟气与测试系统隔离。771
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测试系统:检测污染物,显示物理量或污染物浓度。数据采集、处理系统:采集并处理数据,生成图谱、报表,控制自动操作功能。3.6 点测量 CEMS
在烟道或管道断面某一点上或沿着等于或小于断面直径10%的路径上测定的CEMS3.7线测量CEMS
在沿着大于烟道或管道断面直径10%的路径上测定的CEMS。3.8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1~2倍。3.9零点漂移
在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下,CEMS按规定的时间运行后,仪器的读数与零输人之间的偏差。
3.10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。
3.11响应时间
显示值达到稳定值的90%时所需要的时间。3.12矩心区
烟道或管道断面的儿何中心区域,区域面积不超过烟道或管道断面面积的1%。3.13调试期间
在检测CEMS技术指标前,未进行计划外的维修、保养或调节的前提下,要求CEMS的正常运行时间(不少于168 h)。
3.14检测期间
在未进行计划外的维修、保养或调节的前提下,检测CEMS技术指标所要求的运行时间(不少于168 h)。
3.15复检期间
在CEMS技术指标检测合格,仪器连续运行90d以后,复检CEMS技术指标所要求的运行时间(不少于24h),复检时不得进行计划外的维修、保养或调节。3.16校验期间
对正常运行的CEMS的技术指标进行校验所要求的运行时间(不少于24h),校验时不得进行计划外的维修、保养或调节。免费标准bzxz.net
3.17参比方法
国家或行业发布的标准方法。
3.18相关校准
建立颗粒物CEMS显示物理量与参比方法测定颗粒物浓度的相关曲线,将CEMS显示物理量转换为标准状态下,于烟气中颗粒物质量浓度含量。3.19相对准确度
参比方法与CEMS法同步测定烟气中气态污染物浓度,取同时间区间的测定结果组成若干数据对,数据对之差的平均值的绝对值与置信系数之和与参比方法测定数据的平均值之比。3.20速度场系数
通过烟道或管道断面烟气的平均流速与相同时间区间通过间一断面或非同一断面中某一固定点或测定线的烟气平均流速的比值。772
4CEMS的组成和描述
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烟气CEMS由颗粒物CEMS和/或气态污染物CEMS(含O2或CO.)、烟气参数测定子系统组成(图1)。通过采样方式和非采样方式,测定烟气中污染物浓度,同时测定烟气温度、烟气压力、流速或流量、烟气含水分量(或输人烟气含水分量)、烟气含氧量(或二氧化碳含量);计算烟气污染物排放率、排放量;显示和打印各种参数、图表并通过数据、图文传输系统传输至管理部门。颗粒物 CEMS
颗粒物测量仪
校零、校标
烟气参数测量子系统
烟气温度变送器
烟气压力变送器
烟气流量变送器
烟气湿度变送器
含氧量变送器
二氧化碳变送器
温度测量仪
压力测画仪
流量测量仪
涵度测量仪
氧测量仪
二氧化碳测量仪
气态污染物(
气态污架物采样器
气态污染物分析仪
零气、标准气体
烟气预处理装置
【气态污染物采样器
气体控制器
气态污染物分析仪
零气、标准气体稀释气体
气态污染物分析仪
零气、标准气体或校准装置
大气压力变送器
,大气压力测量仪
可输入含湿量
完全抽取法
稀释抽取法
直接测量法
可输入大气压
数据采集与处理系统
+显示
.-.—表示任选一种气体参测量仪和气态污染物CEMS,图1烟气排放连续监测系统示意图5技术要求
5.1外观要求
环保行
政主管部门
5.1.1仪器应有制造计量器具CMC标志(进口仪器应取得我国质量技术监督部门的计量器具型式批证书)和产品铭牌,铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。5.1.2仪器各零部件应连接可靠,表面无明显缺陷,各操作键钮使用灵活,定位准确。5.1.3仪器各显示部分的刻度、数字清晰,涂色牢固,不应有影响读数的缺陷5.1.4仪器外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。773
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5.2环境条件
仪器设备在以下环境中应能正常工作。a)环境温度:20~45;
b)相对湿度:≤90%;
c)大气压:86106 kPa;
d)烟气温度:<260C。
5.3供电电压
AC220V±10%,频率50Hz。
5.4安全要求
5.4.1在10~35℃,相对湿度≤85%条件下,仪器电源引人线与机壳之间的绝缘电阻应不小于20MQ。
5.4.2仪器应设有漏电保护装置,防止人身触电。5.5校准
仪器应能用手动和/或自动方法进行零点漂移和量程漂移校准。5.6净化
仪器应具有防止光学镜头、插人烟道或管道的探头被烟气污染的净化系统;净化系统能克服烟气压力,保持光学镜头、插人烟道或管道探头的清洁。5.7数据采集和处理
仪器应具有记录、存储、显示、数据处理、数据输出、打印、故障告警、安全管理和数据、图文传输功能。仪器应设置RS232、RS422、RS485中任一种通讯接口。5.7.1数据采集控制器
5.7.1.1数据采集和控制
由仪器数据的采集和控制功能协调整个系统的时序,记录测定数据和仪器运行状态数据,根据状态数据诊断仪器运行状态并在测定数据后面给出状态标记(\P”示电源故障、“F”示排放源停运、“C”示校准、“M”示维护、\O”示超排放标准、“Md”示缺失数据、“T”示超测定上限、“D”示仪器故障),当仪器运行不正常时发出告警信息。当1h监测数据滑动平均值(每15min滑动一次)超过排放标准时,仪器发出超标告警信息。
5.7.1.2数据存储
仪器数据采集控制器应能保证存储原始数据,能够自动或根据指令将所采集的各种信息发送回控制中心。
5.7.1.3文档管理
仪器应能对数据文档进行文档保存和备份,能自动生成运行参数报告,数据报告,掉电记录报告和操作记录报告。
5.7.1.4接口
仪器接口应具有扩展功能,模块化结构设计,可根据使用要求,实现单路、双路或多路配置。5.7.1.5安全管理
仪器应具有安全管理功能,操作人员需登录工号和密码后,才能进人控制界面,系统对所有的控制操作均自动记录并人库保存。
系统应具有二级操作管理权限:a)系统管理员:可以进行所有的系统设置工作,如:设定操作人员密码、操作级别,设定系统的设备配置。
b)一般操作人员:只进行日常例行维护和操作,不能更改系统的设置。774
5.7.1.6异常情况自动恢复功能
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受外界强干扰、偶然意外或掉电后又上电等情况发生时,造成程序中断,系统应能实现自动启动,自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间。5.7.2数据处理和数据通讯
5.7.2.1数据通讯
仪器应具有数据通讯功能,周期地采集各个现场数据采集器发来的各种信息,进行处理、存储,显示告警信息和相应数据。提供网络接入功能,向有关部门定时传输数据和图表,并随时接受数据查询。定时发送时钟命令并校准时钟。
5.7.2.2数据查询和检索
显示仪器现场工作状态,可设置条件查询和显示历史数据,打印告警信息和各种图表,实时显示污染物排放数据和相关烟气参数。仪器应能够每10s获得个累积平均值,能显示和打印1min,15min的测试数据,生成小时(至少45min的有效数据)、日(至少18h的有效数据)、月(至少22d的有效数据)报表,报表中应给出最大值、最小值、平均值、参加统计的样本数。报表格式见附表1~附表3。5.7.2.3缺失数据的处理
仪器应具有对缺失数据进行处理的功能。在有质量保证的前提下,CEMS首次正常运行720h。缺失数据后,数据采集和处理系统自动处理缺失数据。a)在CEMS未达到规定的首次正常运行时间期间缺失数据,取已运行时间中最大小时平均值为缺失数据的小时平均值。
b)在CEMS达到规定的首次正常运行时间后缺失数据,缺失数据的处理方法见表1。表1CEMS缺失数据的处理方法
中断时间 N /h
注:HB/HA示中断前1h值和中断后1h值5.7.2.4污染物浓度和排放率计算方
平均值
最大值
仪器应具有计算污染物浓度和排放率功能,换算和计算方法见5.8条。5.8烟气参数测定与污染物浓度换算和排放率计算要求5.8.1烟气参数测定
5.8.1.1烟气温度的测定
选取时段
中断前720运行小时
由CEMS配置的热电偶或热电阻温度传感器连续测定,示值偏差不大于士3C。5.8.1.2烟气中不分含量的测定
a)氧或湿度传感器连续测定方法由CEMS配置的氧传感器测定烟气除湿前、后氧含量计算烟气中水分含量,或由湿度传感器连续测定烟气中水分含量。
b)手工测定方法
按GB/T16157~1996第5.2条选用重量法或冷凝法或干湿球法中的-种方法测定,取平均值输入 CEMS。
5.8.1.3烟气中02、CO2的测定和计算a)由CEMS配置的氧传感器或二氧化碳检测仪分别连续测定烟气中的O或CO:含量。b)按式(1)计算烟气中的02、C()z含量:0
CO,=CO2max(1-20.9/100)
(1)
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式中:
CO2max
燃料类型
COzmax / %
燃料燃烧产生的最大CO,体积分数,%;由CO2max近似值表查得。表 2CO2mx近似值表
无烟煤
烟气密度和气体分子量的计算
燃料油
石油气
石油气
按GB/T16157-1996第6条计算烟气密度和气体分子量。5.8.1.5烟气流速、流量的测定和计算a)测定大气压力
①由CEMS配置的大气压力传感器测出。湿性
天然气
天然气
城市煤气
②也可以根据当地气象站给出的上月平均值或上年平均值,并根据测点与气象站的不同标高,按每增、减10m,大气压减、增110Pa进行修正后,输人CEMS中作为本月或本年的平均大气压。b)测定烟气流速
由皮托管测速仪或靶式流量计测速仪连续测定烟道或管道断面某一固定点的烟气流速,或热平衡仪连续测定断面某一固定点的烟气质量流量,或由超声波测速仪连续测定断面上烟气的线平均流速。c)烟气流速和流量的计算
①烟气流速的计算
·皮托管法、热平衡法、超声波法(测速仪安装在矩形烟道或管道)、靶式流量计法按式(2)计算烟道或管道断面平均流速:
式中:
速度场系数;
测定断面某一固定点或测定线上的湿排气平均流速,m/s;V
测定断面的湿排气平均流速,m/s。·超声波测速法(测速仪安装在圆形烟道或管道)按式(3)计算烟道或管道断面平均流速:11
2cosal tA
式中:
安装在烟道或管道上两侧A(接收/发射器)与B(接受/发射器)间的距离(扣除烟道壁厚),m,烟道或管道中心线与AB间的距离1的夹角;tA---声脉冲从A传到B的时间(顺气流方向),s;tB
声脉冲从B传到A的时间(逆气流方向),S。②烟气流量的计算
·工况下的湿烟气流量Q.按式(4)计算:Q= 3 600 × F ×
式中:
Q-工况下湿烟气流量,m\h;
测定断面的面积,m2。
·标准状态下干烟气流量Q按式(5)计算:776
(4)
式中:
Qsn = Qs X
一标准状态下干烟气流量,m°/h;Qsn
大气压力,Pa;
P。—.烟气静压,Pa;
ts—烟气温度,C;
Xsw——烟气中水分含量体积分数,%。5.8.1.6颗粒物或气态污染物浓度和排放率计算Ba+P
101325
颗粒物或气态污染物排放浓度按式(6)计算:a)
c =br +a
式中:
标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度,mg/m;当气态污染物CEMS符合相对准确度要求时,cr-CEMS显示的物理量;
b回归方程斜率;
回归方程截距,mg/m°。
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·(5)
当气态污染物显示浓度单位为ppm时,SO,、NO和NO2换算为标准状态下mg/m的换算系数:SOz:1 ppm=64/22.4 mg/m3
NO:1 ppm- 30/22. 4 mg/m3
NOz:1 ppm=46/22.4 mg/m2
b)颗粒物或气态污染物折算排放浓度按式(7)计算:ia×
(7)
式中:
折算成过量空气系数为α时的颗粒物或气态污染物排放浓度,mg/m;在测点实测的过量空气系数;
有关排放标推中规定的过量空气系数。c)过量空气系数按式(8)计算:Q
式中:
烟气中氧的体积分数。
21 - Xo
d)颗粒物或气态污染物排放率按式(9)计算:G = c' ×Qsn × 10 6
式中:
颗粒物或气态污染物排放率,kg/h;Qn—-标推状态下干排烟气量,m\/h。5.9CEMS主要技术指标
(9)
5.9.1颗粒物CEMS主要技术指标
5.9.1.1测定范围:当仪器只设置一个测量档时,测量范围的上限应符合3.8条的要求;当仪器设置多个测量档时,最低档测定范围的上限应不超过500mg/m。5.9.1.2零点漂移:24h零点漂移不超过满量程的土2%。777
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5.9.1.3量程漂移:24h量程漂移不超过满量程的士5%。5.9.1.4相关校准
校准曲线应符合下列条件:
①相关系数:相关系数≥0.85。②置信区间:95%的置信水平区间应落在由距校准曲线为颗粒物最高允许排放浓度士10%的两条直线组成的区间内。
③允许区间:允许区间应具有95%的置信水平,即75%的测定值应落在由距校准曲线为颗粒物最高允许排放浓度土25%的两条直线组成的区间内。5.9.1.5准确度
复检和校验时应符合下列条件之一:①参比方法测定结果落在校准曲线允许区间内。②当参比方法测定颗粒物排放浓度a)≤50mg/m2时,CEMS法与参比方法测定结果平均值的绝对误差应不超过15mg/m;b)≥50mg/m2~≤100mg/m时,CEMS法与参比方法测定结果平均值的相对误差应不超过±25% ;
>100mg/m3~≤200mg/m时,CEMS法与参比方法测定结果平均值的相对误差应不超过c)
±20%;
d)>200mg/m2时.CEMS法与参比方法测定结果平均值的相对误差应不超过土15%。5.9.2气态污染物CEMS(含02或CO2)主要技术指标5.9.2.1线性误差:用低、中、高浓度的标准气体检查时,CEMS测定值与参考值的相对误差不超过±5%。
5.9.2.2响应时间:不大于200s。5.9.2.3零点漂移:24h零点漂移不超过满量程的土2.5%。5.9.2.4量程漂移:24h量程漂移不超过满量程的土2.5%。5.9.2.5相对准确度:相对准确度不超过15%;当参比方法测定烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度平均值低于250ppm(SOz、NO和NO,分别为715mg/m2335mg/m2和513mg/m2)时,参比方法和CEMS测定结果平均值之差的绝对值应不大于20ppm(SO2、NO和NOz分别为57mg/m、27mg/m2和41 mg/m)。
5.9.3流速连续测量系统主要技术指标5.9.3.1测量范围:测量范围的上限应不低于30m/s。5.9.3.2速度场系数精密度:速度场系数精密度优于5%。5.9.3.3速度场系数相对误差:速度场系数相对误差不超过士10%。6CEMS安装和测定位置
6.1CEMS安装要求和测定位置
6.1.1颗粒物CEMS的安装和测定位置颗粒物CEMS应安装在能反映颗粒物排放状况的有代表性的位置上,具体的安装要求如下:般要求
位于所有颗粒物控制设备下游;b)光学原理的颗粒物CEMS所在测定位置没有水滴和水雾:c
便于日常维护,安装位置易于接近,有足够的空间,便于清洁光学镜头、检查和调整光路准直、检测仪器性能和更换部件等。
6.1.2安装位置
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测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位,设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍直径,和距上述部件上游方向不小于2倍直径处。对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A十B),式中A、B为边长。当安装位置不能满足要求时,应尽可能选择气流稳定的断面,但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后管段的长度。6.1.2.1点测量CEMS的测定点位
测定点位应符合下列条件之一:a)离烟道或管道壁的距离不小于烟道或管道直径的30%;b)位于或接近烟道或管道断面的矩心区。6.1.2.2线测量CEMS的测定点位
测定点位应符合下列条件之
a)中心位于或接近烟道或管道断面的矩心区;b)所在区域离烟道或管道壁的距离不小于烟道或管道直径的30%;c
测量线长度大于或等于烟道或管道断面直径或矩形烟道或管道的边长。6.2气态污染物CEMS的安装和测定位置6.2.1一般要求
6.2.1.1位于气态污染物混合均勾的位置,该处测得的气态污染物浓度或排放率能代表固定污染源的排放。
6.2.1.2与6.1.1.1条c相同。
6.2.2安装位置
6.2.2.1安装位置应设置在距最近的控制装置、产生污染物和污染物浓度或排放率可能发生变化部位下游不小于两倍烟道或管道直径。6.2.2.2离烟气排口或控制装置上游不小于半倍烟道或管道直径。6.2.3测定位置
6.2.3.1点测量CEMS的测定点位
测定点位应符合下列条件之一:a)离烟道或管道壁距离不小于1m,b)位于或接近烟道或管道矩心区。6.2. 3.2线测量 CEMS 的测定点位测定点位应符合下列条件之一:a)离烟道或管道壁距离不小于1m;b)中心位于或接近烟道或管道断面的矩心区。c)测量线长度大于或等于烟道或管道断面直径或矩形烟道或管道的边长。6.3流速连续测量系统的安装和测定位置6.3.1般要求
安装位置不得影响颗粒物和气态污染物CEMS的测定。6.3.2测定位置
6.3.2.1点测量流速连续测量系统测定点位应符合下列条件之
a)离烟道或管道壁距离不小于1m;b)位于或接近烟道或管道矩心区。6.3.2.2线测量流速连续测量系统测定点位应符合下列条件之--:779
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a)离烟道或管道壁距离不小于1m;b)中心位于或接近烟道或管道断面的矩心区;测量线长度大于或等于烟道或管道断面直径或矩形烟道或管道的边长。c)
7参比方法采样位置和采样点
7.1测定颗粒物参比方法
7. 1.1采样位置
采样位置与GB/T16157-1996第4.2.1条相同。采样位置不与颗粒物CEMS测定位置重合,在互不影响测量的前提下,尽可能靠近。7.1.2采样点位量和数目
与GB/T16157-1996第4.2.4条相同。7.2测定气态污染物参比方法
7.2.1采样位置
与6.2.2条相同,不与气态污染物CEMS测定位置重合。7.2.2采样点位置和数目
7.2.2.1参比方法与点测量气态污染物CEMS法比对时,设置1个采样点,位于CEMS探头30cm区域内。当不能满足要求时,应选择在尽可能靠近CEMS探头的区域内。7.2.2.2参比方法与线测量气态污染物CEMS法比对时,设置1个采样点,位于测定线中心30cm区域内。当不能满足要求时.应选择在尽可能靠近CEMS测量线中心区域内。8CEMS主要技术指标检测方法
8.1一般要求
8.1.1调试
8.1.1.1在现场完成CEMS安装、初调后,使CEMS投入运行,运行调试时间不少于168h。8.1.1.2调试期间除检测仪器零点和量程校准的时间外,不允许计划外的维护、检修和调节仪器。8.1.1.3每天进行零点和量程校准检查,当累积漂移超过规定指标时,则应调整仪器。8.1.1.4如果因排放源故障或供电造成调试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始运行调试,累计运行调试时间不少于168h。
8.1.1.5如果因CEMS故障造成调试中断,在CEMS恢复正常后,重新开始168h的运行调试。8. 1.2检测
8.1.2.1仪器正常运行168 h后进行检测。检测期间不一定紧接在调试期间之后。检测期间不少于168h。
8.1.2.2检测期间除检测仪器零点和量程校准的时间外,不允许计划外的维护、检修和调节仪器。8.1.2.3可设定任一时间(时间间隔为24h),由CEMS自动调节零点和校准量程值。8.1.2.4如果因排放源故障或供电造成测试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始检测,累计检测时间不少于168h。
8.1.2.5如果因CEMS故障造成测试中断,在CEMS恢复正常后,重新开始检测.累计检测时间不少于168h。
8.1.3复检
8.1.3.1在CEMS技术指标检测合格,仪器连续运行90d以后,开始复检。复检期间不少于24h。8.1.3.2与8.1.2.2条、8.1.2.3条相同。8.1.3.3如果因排放源故障或供电造成测试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始24h的复检。
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