CEMS烟气排放连续监测系统：原理、功能与应用烟气排放连续监测系统（Continuous Emissions Monitoring System，简称CEMS）是现代环保监管的重要技术工具，主要用于对固定污染源（如电厂、化工厂等）的烟气排

CEMS烟气排放连续监测系统：原理、功能与应用

烟气排放连续监测系统（Continuous Emissions Monitoring System，简称CEMS）是现代环保监管的重要技术工具，主要用于对固定污染源（如电厂、化工厂等）的烟气排放进行实时、连续的监测。我们这篇文章将全面解析CEMS系统的核心组成、工作原理、应用场景以及选购建议等七个关键方面：CEMS基本构成；监测原理与技术；主要监测参数；行业应用场景；法规标准要求；系统选购指南；7. 常见问题解答。帮助工业企业和环保从业者深入了解这一重要的环境监测技术。

一、CEMS基本构成

完整的CEMS系统通常由三个核心模块组成：采样预处理系统、分析仪器系统和数据采集处理系统。采样预处理系统负责从烟道中抽取烟气样本，并进行除尘、除湿等处理；分析仪器系统则通过各类传感器对处理后的烟气进行分析；数据采集处理系统将监测结果进行记录、存储和传输。

此外，系统还包括校准装置、反吹系统等辅助设备，确保监测数据的准确性和系统的长期稳定运行。现代CEMS还普遍配备远程监控功能，可通过网络平台实时查看监测数据，大大提高了环保监管的效率和便捷性。

二、监测原理与技术

CEMS主要采用两种监测技术：抽取式监测和原位式监测。抽取式监测通过采样探头将烟气从烟道中抽出，经预处理后送入分析仪器，适用于多种污染物的精确测量。原位式监测则将传感器直接安装在烟道上，无需采样系统，响应速度快但维护要求较高。

在具体监测方法上，SO₂等气态污染物多采用紫外荧光法或非分散红外法（NDIR）；颗粒物监测常用激光散射法或β射线法；流量测量则多采用皮托管差压法。这些方法各具特点，选择时需考虑测量精度、维护难度和成本等因素。

三、主要监测参数

标准CEMS系统通常监测以下关键参数：气态污染物（SO₂、NOx、CO等）、颗粒物浓度、烟气流量（流速）、温度、压力、湿度以及含氧量。其中污染物浓度和烟气流量是计算污染物排放总量的基础数据。

以燃煤电厂为例，CEMS需要持续监测SO₂（范围通常0-2000mg/m³）、NOx（0-1000mg/m³）和颗粒物（0-50mg/m³）等参数，数据采集频率需达到每分钟至少一个有效数据，确保排放数据的完整性和代表性。

四、行业应用场景

CEMS已广泛应用于电力、冶金、水泥、化工、垃圾焚烧等重污染行业。在电力行业，CEMS是监督燃煤机组超低排放改造效果的关键设备；在水泥行业，主要用于监测窑尾烟气中的颗粒物和NOx排放。

随着环保要求提高，VOCs排放重点行业如石化、涂装等也开始引入CEMS技术。2020年起，我国重点区域的钢铁企业超低排放改造明确要求安装CEMS系统，体现了其在环境监管中的核心地位。

五、法规标准要求

我国现行HJ75-2017和HJ76-2017标准对CEMS的技术要求和验收规范做出了详细规定。系统需满足：气态污染物相对准确度≤15%，颗粒物相对误差≤20%，流速相对误差≤10%。数据有效捕获率应≥90%，每日至少进行一次零点和量程校准。

在国际上，美国EPA 40 CFR Part 60和欧盟EN 15267标准是主要参考依据。近年来，我国标准逐步与国际接轨，对CEMS的性能要求日益严格，特别是加强了数据质量控制和运维管理方面的规定。

六、系统选购指南

选购CEMS系统时需重点考虑：1）测量范围和精度是否满足排放标准；2）系统稳定性与维护周期；3）供应商的资质和售后服务能力；4）与现有DCS系统的兼容性；5）运维成本等因素。

建议优先选择通过中国环境监测总站认证的产品，并考虑模块化设计便于后期升级。对于高湿度、高粉尘等特殊工况，需特别关注采样预处理系统的设计。定期参加比对监测和第三方校验是保证数据准确的重要措施。

七、常见问题解答Q&A

CEMS系统需要多久校准一次？

根据HJ75-2017要求，至少每24小时进行一次零点和量程校准，每3个月进行一次全系统校准。在重要监测任务或数据异常时，应适当增加校准频次。

CEMS监测数据出现异常如何处理？

在一开始检查采样系统是否堵塞、分析仪是否正常工作，然后进行手动校准。如故障无法立即排除，应按规范启动备用设备或人工监测，并在数据平台上标注异常时段和原因。

如何降低CEMS运营成本？

选择可靠性高的品牌设备，规范日常维护（如定期更换滤芯），培养专业人员操作，采用预防性维护策略，都能有效降低长期运营成本。部分地区的环保补贴政策也可关注利用。