第一篇 烟气排放连续监测系统（CEMS）概论 1
第1章 固定污染源废气排放监测 1
1.1概述 1
1.1.1背景和意义 1
1.1.2固定污染源废气排放现状 2
1.2固定污染源排放废气污染物的危害 4
1.2.1常规污染物的主要危害 4
1.2.2特殊污染物的主要危害 5
1.3我国污染源废气排放控制和监测技术标准 6
1.3.1排放控制标准 6
1.3.2监测技术标准 7
第2章 烟气排放连续监测系统（CEMS）概况 9
2.1 CEMS发展概述 9
2.1.1国外CEMS技术发展历程 9
2.1.2我国CEMS应用现状和发展 9
2.2 CEMS的系统描述和基本组成 10
2.2.1 CEMS的系统描述 10
2.2.2 CEMS的基本组成 10
2.3 CEMS的结构和工作原理 11
2.3.1颗粒物测量 11
2.3.2气态污染物测量 12
2.3.3烟气参数测量 14
2.4 CEMS仪器性能检测 15
2.4.1国外检测机构CEMS检测情况 15
2.4.2国内CEMS检测情况 16
2.5 CEMS质量保证和质量控制 16
2.5.1 CEMS适用性检测 16
2.5.2 CEMS安装和验收 17
2.5.3 CEMS运营管理和维护保养 17
第二篇 气态污染物CEMS监测技术 20
第3章 完全抽取式气态污染物CEMS 20
3.1概述 20
3.1.1完全抽取式气态污染物CEMS的发展与应用 20
3.1.2完全抽取式气态污染物CEMS的基本组成结构 22
3.2完全抽取式CEMS的分类 24
3.2.1冷干CEMS 24
3.2.2热湿CEMS 26
3.3气态污染物CEMS常用分析仪器技术 27
3.4气态污染物CEMS的标定技术及影响误差 28
3.4.1背景气中干扰组分造成的测量误差 28
3.4.2样品处理过程可能造成的测量误差 30
3.4.3电源频率变化造成的测量误差 32
3.4.4环境条件变化造成的影响 32
3.4.5样品流速变化造成的影响 33
第4章 完全抽取式气态污染物CEMS的样品处理技术 34
4.1概述 34
4.1.1完全抽取式CEMS样品处理系统的技术分析 34
4.1.2抽取式CEMS样品处理系统的基本要求与技术组成 35
4.1.3样品处理系统的基本功能要求 36
4.1.4样品处理系统的主要技术性能 38
4.2取样探头 39
4.2.1 CEMS取样点选择要求 39
4.2.2 CEMS电加热保温过滤取样探头 40
4.2.3 CEMS脱硝装置的取样探头 43
4.2.4带除湿功能的一体化采样探头系统 44
4.2.5国内外典型的取样探头产品介绍 44
4.3样品传输管线 45
4.3.1样品传输基本要求 45
4.3.2样品传输管线的要求 45
4.3.3电伴热输送管线 46
4.4样品除尘技术及除尘过滤器 49
4.4.1样品除尘要求 49
4.4.2样品除尘技术 50
4.5样品除湿器 53
4.5.1冷凝除湿技术 53
4.5.2 Nafion管干燥器 57
4.5.3其他除湿方法工作原理、特点及应用情况 59
4.5.4除湿技术应用 60
4.5.5冷凝液的排出 61
4.6样品取样泵 61
4.6.1取样泵的分类及应用 61
4.6.2隔膜泵 62
4.6.3喷射泵 64
4.6.4蠕动泵 66
4.7样品压力、流量调节技术 66
4.7.1样品流量调节阀件 66
4.7.2样品流量控制与测量 68
4.7.3压力调节阀件 69
4.7.4样品压力测量 70
4.8样品转换及有害物质处理技术 70
4.8.1样品转换 70
4.8.2样品有害物质处理 71
4.8.3样品系统防腐蚀材料选择 72
4.9样品处理系统的流程设计与自动控制技术 72
4.9.1样品处理系统的流程设计要求 72
4.9.2样品处理系统的流程设计技术 73
4.9.3样品处理系统的自动控制 75
第5章 稀释抽取式气态污染物CEMS 77
5.1概述 77
5.1.1稀释抽取式气态污染物CEMS的发展与应用 77
5.1.2稀释抽取式气态污染物CEMS的基本组成结构 78
5.1.3稀释抽取式CEMS的特点 78
5.2稀释抽取CEMS系统的原理和分类 79
5.2.1恒流稀释原理 79
5.2.2稀释抽取系统的分类 80
5.3稀释抽取CEMS系统的仪器分析技术 80
5.3.1 SO2分析技术及仪器 81
5.3.2 NOx分析技术 81
5.4稀释抽取CEMS系统的应用 82
5.4.1稀释比 82
5.4.2影响稀释比的因素及其修正 83
5.4.3稀释抽取系统的误差来源及其修正 84
第6章 稀释抽取式气态污染物CEMS的样品处理技术 87
6.1稀释抽取式CEMS样品处理技术特点及构成 87
6.2取样探头 88
6.2.1探头 88
6.2.2稀释控制器 90
6.3样品传输管线 91
6.4样品除尘技术及除尘过滤器 91
6.5零空气处理系统 92
第7章 直接测量式气态污染物CEMS 93
7.1概述 93
7.1.1直接测量式气态污染物CEMS的发展与应用 93
7.1.2直接测量式气态污染物CEMS的基本组成结构 93
7.1.3直接测量式气态污染物CEMS的特点 96
7.2常用直接测量式气态污染物分析技术 96
7.2.1单波长法 96
7.2.2双波长法 97
7.2.3差分吸收光谱法（DOAS） 97
7.2.4 NDIR气体过滤相关光谱技术 99
7.2.5可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS） 100
7.3直接测量式CEMS种类 100
7.3.1探头外置式 100
7.3.2单光程内置式 101
7.3.3双光程内置式 102
7.4现场安装要求 102
7.4.1一般要求 102
7.4.2装平台和站房要求 103
7.5直接测量式气态污染物CEMS的典型应用 103
7.5.1燃煤电厂中的应用 103
7.5.2水泥厂中的应用 104
7.6直接测量式气态污染物CEMS的测量影响误差 107
7.6.1背景气中干扰组分造成的测量误差 107
7.6.2样气流量变化造成的影响 109
7.6.3电源电压变化造成的测量误差 110
7.6.4环境温度条件变化造成的影响 111
7.6.5振动造成的影响 112
第8章 气态污染物CEMS分析技术及应用 114
8.1红外吸收光谱气体分析技术 114
8.1.1红外线的定义 114
8.1.2红外线气体分析仪的基本原理 114
8.1.3红外线气体分析仪分类 116
8.1.4红外线气体分析仪的主要部件 117
8.1.5红外线气体分析器的应用 128
8.1.6典型红外线气体分析仪 130
8.2紫外吸收光谱气体分析技术 135
8.2.1测量原理 135
8.2.2类型和特点 136
8.2.3应用工况选择 138
8.2.4在CEMS应用中存在的问题 139
8.3电化学法气体分析技术 140
8.3.1测量原理 140
8.3.2类型和特点 141
8.3.3应用工况选择 145
8.3.4在CEMS应用中存在的问题 145
8.4分子发光气体分析技术 147
8.4.1分子荧光、磷光分析技术的应用领域和技术特点 147
8.4.2紫外荧光分析仪 148
8.4.3化学发光分析仪 150
8.5其他常见气体分析技术 154
8.5.1双池厚膜氧化锆传感器 154
8.5.2测量NOx/O2系统结构 158
第三篇 颗粒物CEMS监测技术 160
第9章 颗粒物CEMS概述 160
9.1颗粒物排放与监测 160
9.1.1颗粒物的概念及危害 160
9.1.2颗粒物的来源与排放监测 160
9.1.3颗粒物监测技术 161
9.2颗粒物CEMS监测技术分类 161
9.2.1直接测量式 161
9.2.2抽取式β射线吸收法 163
9.3颗粒物CEMS排放监测的影响因素 163
9.3.1颗粒物采样点位置的影响 163
9.3.2湿度对测量的影响 163
9.3.3振动对测量的影响 163
9.4颗粒物CEMS监测技术的发展方向和进展 163
第10章 颗粒物CEMS监测技术及应用 165
10.1光透射法 165
10.1.1光透射法的测量原理 165
10.1.2光透射法的仪器结构和特点 166
10.1.3光透射法粉尘仪在CEMS中的应用 167
10.2光散射法 168
10.2.1光散射法的测量原理 168
10.2.2光散射法的仪器结构和特点 170
10.2.3光散射法粉尘仪在CEMS中的应用 172
10.3光闪烁法 173
10.3.1光闪烁法的测量原理 174
10.3.2光闪烁法的仪器结构和特点 174
10.3.3光闪烁法粉尘仪在CEMS中的应用 175
10.4接触电荷转移法 176
10.4.1接触电荷转移法的测量原理 176
10.4.2接触电荷转移法的仪器结构和特点 177
10.4.3接触电荷转移法粉尘仪在CEMS中的应用 178
10.5 β射线吸收法 179
10.5.1 β射线法的测量原理 179
10.5.2 β射线法的仪器组成和特点 180
10.5.3 β射线法粉尘仪在CEMS中的应用 181
10.6不同监测技术之间的比较 181
10.7高湿低浓度颗粒物连续自动监测技术 182
第四篇 烟气参数CMS监测技术 184
第11章 烟气参数CMS概述 184
11.1烟气参数监测的目的和作用 184
11.1.1烟气参数监测的目的 184
11.1.2烟气参数监测的意义 185
11.2烟气参数监测技术 185
11.2.1烟气湿度的在线监测技术概述 186
11.2.2烟气流量的在线监测技术 187
11.2.3烟气中含氧量的在线监测技术 187
11.3烟气参数监测的技术要求 188
11.3.1流速连续测量系统的检测技术要求 188
11.3.2温度及湿度连续测量系统的检测技术要求 188
11.3.3烟气氧含量连续测量系统的检测技术要求 188
第12章 烟气温度、压力、流量监测技术 189
12.1烟气温度、压力、流量测量技术概况 189
12.1.1烟气温度、压力的测量技术 189
12.1.2烟气流量的测量技术 189
12.2压差法流速测量仪 191
12.2.1 S型皮托管流速仪 191
12.2.2阿牛巴皮托管流速仪 193
12.2.3双支路多测点皮托管流速仪 194
12.2.4插入式威尔巴流量计 195
12.2.5风速测量装置 196
12.3超声波流速测量仪 197
12.3.1时差法超声波流量计的测量原理 197
12.3.2超声波流量计的超声换能器 198
12.3.3探头式超声波流量计介绍 198
12.4热平衡法流速测量仪 200
12.4.1热平衡法流速仪的测量原理 200
12.4.2热平衡法流速仪的结构特点与产品介绍 201
12.4.3热平衡法均速管流量计 203
12.5其他流速测量仪及主要流速测量技术比较 205
12.5.1红外线法 205
12.5.2声波法 205
12.5.3靶式流量计法 206
12.5.4光闪烁法 206
12.5.5主要流速监测技术比较 207
第13章 烟气湿度监测技术 209
13.1烟气湿度监测技术概况 209
13.1.1湿度的定义及其表示方法 209
13.1.2烟气湿度的在线测量技术 210
13.2电容法湿度传感器测量技术 210
13.2.1电容式湿度传感器测量法原理 210
13.2.2阻容式湿度传感器测量的结构与应用 211
13.3干湿氧法湿度测量技术 213
13.3.1干湿氧法湿度测量原理 213
13.3.2干湿氧法湿度测量技术的应用 213
13.4其他湿度测量技术 214
13.4.1激光光谱法湿度测量技术 214
13.4.2红外光度法湿度测量技术 216
13.4.3干/湿温度法湿度测定技术 216
13.5烟气湿度仪的校准技术 217
13.5.1烟气湿度仪的校准要求 217
13.5.2烟气湿度仪的校准装置 217
13.5.3标准湿度仪 218
第14章 烟气含氧量监测技术 221
14.1烟气含氧量测量技术概况 221
14.1.1烟气含氧量测量的目的 221
14.1.2烟气氧含量测量技术 221
14.2氧化锆法氧分析仪 222
14.2.1氧化锆法氧分析仪的测量原理 222
14.2.2氧化锆探头的理论电势输出 222
14.2.3直插式氧化锆氧分析器 224
14.2.4抽取式氧化锆氧分析器 224
14.3燃料电池式氧分析器 224
14.3.1碱性燃料电池氧传感器 224
14.3.2酸性燃料电池氧传感器 225
14.4顺磁式氧分析仪 226
14.4.1磁力机械式氧分析器结构原理及产品介绍 226
14.4.2磁压式氧分析器的结构原理及产品介绍 227
14.4.3顺磁式氧分析仪的误差分析 230
第五篇 数据采集处理和传输系统技术 232
第15章 CEMS数据采集和传输系统 232
15.1 DAS系统概述 232
15.1.1 DAS系统结构示意图 232
15.1.2 DAS系统基本功能要求 232
15.2 DAS系统的组成 233
15.2.1 DAS硬件组成 233
15.2.2 DAS软件设计 233
15.3 DAS系统数据采集与处理技术 237
15.3.1 DAS数据采集技术 237
15.3.2 DAS数据处理技术 238
15.4 DAS系统数据通信与传输技术 240
15.4.1数据上报方式 240
15.4.2数据上报内容 241
15.5 DAS智能化 242
第16章 CEMS数据采集处理和传输技术要求 243
16.1术语与定义 243
16.2 CEMS数据采集处理和传输系统的总体功能结构 243
16.2.1硬件系统组成 243
16.2.2软件系统设计 244
16.3技术要求 244
16.3.1性能指标要求 244
16.3.2数据采集要求 244
16.3.3数据处理和显示 244
16.3.4数据计算方法 246
16.3.5数据存储及备份要求 248
16.3.6系统安全管理要求 248
16.3.7数据报表查询要求 248
16.3.8系统参数设置要求 248
16.3.9系统日志管理要求 249
16.3.10参数报警功能要求 249
16.3.11数据传输功能要求 249
第六篇 CE MS质量保证和质量控制 252
第17章 CEMS适用性检测 252
17.1概述 252
17.2国外CEMS仪器性能检测情况 253
17.2.1国外CEMS仪器性能指标要求相关标准 253
17.2.2国外CEMS系统性能检测和认证的相关情况 256
17.3.1气态污染物（SO2、NOx）连续自动监测系统适用性检测方法 259
17.3.2颗粒物连续自动监测系统适用性检测方法 265
17.3.3烟气参数连续自动监测系统适用性检测方法 272
17.4我国CEMS技术指标与国外主要相关标准的比较 275
17.4.1气态污染物CEMS 275
17.4.2颗粒物CEMS 276
17.4.3烟气参数CEMS 277
17.5 CEMS适用性检测流程和要求 277
17.5.1 CEMS适用性检测流程 277
17.5.2 CEMS适用性检测管理要求 280
17.5.3 CEMS适用性检测申请表和检测报告式样 281
17.6我国CEMS适用性检测的发展趋势 289
17.6.1 CEMS分析仪表实验室性能测试技术指标和检测方法 289
17.6.2 CEMS关键部件实验室性能测试技术指标和检测方法 294
第18章 CEMS安装调试和验收 297
18.1 CEMS安装 297
18.1.1安装位置 297
18.1.2安装配套的环境条件设施 301
18.1.3 CEMS仪器设备安装 302
18.1.4 CEMS系统仪器站房建设 305
18.1.5 CEMS数据采集和处理软件安装 306
18.1.6 CEMS数据上报和传输安装 308
18.2 CEMS调试和调试检测 308
18.2.1 CEMS调试 308
18.2.2 CEMS调试检测 309
18.2.3 CEMS调试检测报告 315
18.3 CEMS验收 320
18.3.1 CEMS验收的基本前提要求 320
18.3.2 CEMS验收内容 320
18.3.3 CEMS验收报告 322
第19章 CEMS运行维护和监督管理 326
19.1 CEMS运行质量管理体系的建立 326
19.1.1 CEMS运行质量管理体系必须遵循的法律法规 326
19.1.2管理体系的方针与目标 326
19.1.3组织结构和资源配置 326
19.1.4编写体系文件 327
19.2 CEMS监测有效数据的管理 327
19.2.1 CEMS监测数据 327
19.2.2 CEMS监测有效数据的定义 329
19.2.3 CEMS监测有效数据的管理要求 329
19.3 CEMS运行维护的质量管理 329
19.3.1运行维护概述 329
19.3.2运行维护基本要求 330
19.3.3运行维护的QA/QC 331
19.4 CEMS第三方运营服务 332
19.4.1第三方运营服务商的运行资质 332
19.4.2第三方运营服务商的运营管理要求 334
19.4.3第三方运营服务商的日常维护与监测要求 334
19.5 CEMS监督检查和管理 336
19.5.1 CEMS现场监督检查 336
19.5.2 CEMS现场比对监测 338
第20章 CEMS比对监测 341
20.1 CEMS比对监测的概念和技术依据 341
20.1.1比对监测的概念和意义 341
20.1.2比对监测的主要工作内容 341
20.1.3比对监测的技术依据 341
20.2 CEMS比对监测的人员、仪器设备和分析方法 342
20.2.1 CEMS比对监测人员 342
20.2.2 CEMS比对监测仪器设备 342
20.2.3 CEMS比对监测分析方法 343
20.3 CEMS比对监测前的准备工作 344
20.3.1了解掌握CEMS及污染源比对现场的情况 344
20.3.2手工参比仪器设备的校准和维护 345
20.3.3安全防护装备和通讯设备 346
20.3.4编制《CEMS比对监测现场实施方案》 346
20.4 CEMS比对监测的现场测试 347
20.4.1现场安装CEMS仪器检查 347
20.4.2颗粒物CEMS比对监测 347
20.4.3气态污染物CEMS（含O2）比对监测 350
20.4.4烟气流速、温度CEMS比对监测 354
20.5 CEMS比对监测数据汇总处理分析 356
20.5.1 CEMS比对监测技术指标要求 356
20.5.2颗粒物CEMS比对监测数据处理 357
20.5.3气态污染物（含O2） CEMS比对监测数据处理 358
20.5.4烟气流速和烟温CEMS比对监测数据处理 360
20.6 CEMS比对监测的质量控制和质量保证 361
20.6.1 CEMS比对监测数据审核、报告和结果判定 361
20.6.2 CEMS比对监测全过程的质量保证和质量控制 362
第七篇 CEMS安全防护技术 364
第21章 CEMS安全防护技术要求 364
21.1 CEMS的安全与防护功能要求 364
21.1.1电气的安全与防护技术 364
21.1.2压缩空气的安全与防护技术 370
21.1.3 IP防护技术 370
21.1.4防爆设备的安全防护技术 372
21.1.5工作环境的安全防护技术 374
21.2 CEMS的安全与防护功能设计 375
21.2.1电源的安全与防护功能设计 375
21.2.2压缩空气的安全与防护功能设计 377
21.2.3 CEMS设备外壳的安全与防护功能设计 380
21.3 CEMS分析机柜设计与安装技术 380
21.3.1 CEMS分析机柜类型 380
21.3.2 CEMS分析机柜设计 380
21.4 CEMS系统集成的公用工程技术 381
第22章 CEMS分析小屋 382
22.1 CEMS分析小屋的技术要求 382
22.1.1土建小屋的技术要求 382
22.1.2整体钢结构小屋的技术要求 382
22.1.3防爆小屋的技术要求 382
22.2 CEMS分析小屋的结构设计和设施配置 382
22.2.1土建小屋 382
22.2.2整体钢结构小屋 382
22.2.3防爆小屋 383
22.3 CEMS分析小屋的安全设计 384
22.3.1安全检测报警系统 384
22.3.2小屋要做好有效接地 384
22.3.3分析小屋的防雷设计 384
22.4 CEMS分析小屋的建设与试用 384
22.4.1分析小屋建设要求 384
22.4.2分析小屋的试用 384
第八篇 CEMS典型应用和监测新技术 385
第23章 烟气脱硫CEMS的技术应用 385
23.1烟气脱硫工艺 385
23.1.1二氧化硫的特性、危害及其来源 385
23.1.2烟气脱硫（FGD）技术简介 386
23.1.3湿法石灰石-石膏烟气脱硫工艺 387
23.1.4其他脱硫技术介绍 389
23.2烟气脱硫CEMS的技术方案设计 394
23.2.1污染源SO2相关排放标准限值 394
23.2.2脱硫CEMS的重要性及其应用要求 395
23.2.3烟气脱硫CEMS设计的关键技术 396
23.2.4烟气脱硫CEMS的技术方案分析 398
23.3冷干法抽取式CEMS系统典型应用方案 403
23.3.1火电厂脱硫烟气工况条件 403
23.3.2电厂烟气脱硫烟气CEMS的典型设计方案 403
23.4烟气脱硫CEMS的技术难点和注意事项 407
23.4.1烟气脱硫CEMS的新需求 407
23.4.2烟气脱硫CEMS的技术难点 408
23.4.3烟气脱硫CEMS的注意事项 409
第24章 烟气脱硝CEMS的技术应用 412
24.1烟气脱硝工艺 412
24.1.1氮氧化物的危害、来源及排放要求 412
24.1.2燃煤锅炉的烟气脱硝技术现状 413
24.2烟气脱硝CEMS的技术解决方案 417
24.2.1烟气脱硝CEMS的重要性与应用 417
24.2.2烟气脱硝CEMS的分析技术及技术方案 418
24.2.3脱硝CEMS的常规监测参数和测量要求 420
24.2.4烟气脱硝CEMS取样处理的典型设计 420
24.3脱硝CEMS的逃逸氨监测技术方案 423
24.3.1氨逃逸量监测的重要性及其应用 423
24.3.2激光原位法氨逃逸监测技术 423
24.3.3间接催化剂还原-化学发光法检测微量氨技术 427
24.3.4热湿法傅里叶变换红外光谱检测技术原理 429
24.4烟气脱硝CEMS的典型应用案例 430
24.4.1火电厂烟气脱硝CEMS的典型应用案例 430
24.4.2激光原位测量氨逃逸量的典型应用案例 433
24.4.3烟气脱硝CEMS的应用技术分析 435
第25章 垃圾焚烧CEMS的技术应用 438
25.1垃圾焚烧工艺 438
25.1.1垃圾焚烧的整体流程 438
25.1.2垃圾焚烧的主要步骤 439
25.1.3垃圾焚烧的排放特点和技术需求 443
25.2垃圾焚烧炉CEMS的系统设计和应用 446
25.2.1垃圾焚烧炉CEMS系统构成 446
25.2.2垃圾焚烧炉CEMS监测方式 446
25.2.3气态污染物连续监测系统 449
25.2.4颗粒物连续监测系统 454
25.2.5烟气参数连续监测系统 455
25.2.6数据采集、处理和控制系统 458
25.3垃圾焚烧CEMS监测技术的难点与解决方案 458
25.3.1气态污染物监测技术难点和解决方案 458
25.3.2颗粒物监测技术难点和解决方案 459
第26章 固定污染源排放烟气汞连续监测技术 461
26.1汞的特性及其危害 461
26.2汞的监测分析方法 462
26.2.1冷蒸汽原子吸收光谱法（CVAAS） 462
26.2.2冷蒸汽原子荧光光谱法（CVAFS） 463
26.2.3塞曼分光原子吸收光谱法（ZAAS） 463
26.2.4紫外差分吸收光谱法 465
26.3烟气汞排放连续监测系统的设计及应用 467
26.3.1烟气汞排放连续监测系统的组成 467
26.3.2烟气汞排放连续监测系统的设计 468
26.4烟气汞排放连续监测系统的难点与解决方案 472
26.4.1烟气中汞的低浓度测量 472
26.4.2烟气中汞的采样和传输损失 474
26.4.3烟气中汞复杂的化学物理形态分布 474
26.4.4烟气中其他成分对汞测量的干扰 475
第27章 固定污染源排放废气其他污染物连续监测技术 476
27.1固定污染源排放PM10和PM2.5监测技术 476
27.1.1概述 476
27.1.2美国EPA方法201A（修正）介绍 477
27.1.3污染源烟气PM10和PM2.5完全抽取式采样设备 478
27.1.4污染源烟气PM10和PM2.5稀释采样技术 484
27.2固定污染源排放VOC连续自动监测技术 486
27.2.1概述 486
27.2.2挥发性有机物的分析技术 490
27.2.3废气VOCs在线监测技术特点和发展需求 500
27.3固定污染源排放重金属连续自动监测技术 501
27.3.1概述 501
27.3.2烟气重金属连续自动监测技术 502
27.3.3基于XRF技术的烟气重金属连续监测设备 504
27.4固定污染源烟气流速监测新技术 507
27.4.1矩阵式烟气流速测量系统 507
27.4.2光闪烁法烟气流速测量系统 510