介紹連續排放監測的質量保證

大型工廠被要求設立一套高效進程連續排放監測系統,並給予適當保養。為了證明他們的進程是有效,他們的排放監測系統需要符合特定標準,小心草擬了歐盟標準,以確保永久固定自動監測系統 (automated monitoring systems,簡稱AMS) 維持在高質量。在這文章中,我們將要討論 BS EN 14181 (2014) 的4個階段:QAL1、QAL2、QAL3 及 AST(全年監督測試)。

CEMs 的質量保證確保安全而又清潔的排放

在以往的博客文章中,我們討論了工廠環境的基本排放監測設定中,有什麼需要在監測進程中包括在內。我們將會在本文探視工廠本身,我們會討論自動測量系統的質量保證。換句話說,我們將會聚焦於 EN14181 標準,這標準已於 2004 由歐盟首次引入,在2014年更新,以確保大型燃燒廠及廢物焚化爐符合法例所需的特定標準。EN14181本質上設定工廠的永久固定測量設備的質量標準。

連續排放監測系統 (Continuous Emissions Monitoring Systems,簡稱CEMs) 的質量保證分為 4 個質量保證階段:QAL1、QAL2、QAL3 及 AST。

讓我們細看每個階段:

QAL1 – 質量保證第一階段 – 測量程序的檢查

QAL1 需要儀器經一套實驗室和實地程序來證實可適合其用途,這些程序在歐盟標準EN15267 列明。測試必須由認可實驗室進行,認可的實驗室通過國家機關認可的EN ISO/IEC 17025 (例如 TUV 或 SIRA / CSA)。

QAL1 的目的是找出為工廠所選的測量設備是否夠有效,不單需要符合法例標準,更要配合廠房操作人員所需。這包括分析儀系統本身 (例如 FTIR)、樣本運送及樣本處理系統 (取樣探頭、取樣管等等),因此這是整套測量系統的評估。

QAL 1 認證就如同測量系統的駕駛執照:一旦系統已被證實可採納,便會由 SIRA (英國用 MCERTS)  及/或 UBA/ TÜV獲發 QAL1 證書,視乎誰進行性能試驗,並為系統進行實驗室和實地性能試驗。組成認證測量系統的零件會在 QAL 認證或 MCERTS 認證中列出。

QAL1認證的範圍亦有提出。例如,以下是由 MCERTS 認證摘錄的典型陳述句,定出 QAL1 認證的範圍和或限制。

『基於遵循歐盟指引所需的評估和範圍,儀器被考慮到是否適合用作廢物焚化和大型燃煤燃燒廠的應用。這些 CEM 經由  EN14181 特定的QAL1 程序,以及在 IED 第三章及 IED 第四章列出特定範圍,已被認明可適合其測量任務 (煙氣的參數及成份)。每種被測定物的最低認證範圍取決於不同應用,在IED第四章的應用,範圍應該不大過每日平均排放限值 (ELV) 的1.5 陪 ; 在IED第三章及其他類別的應用,範圍應該不大過排放限值 (ELV) 的2.5陪。』

當評估 QAL 認證,你需要考慮一個關鍵參數,就是系統的認證範圍。認證範圍比較相關應用的每日排放限值 (emission limit value,簡稱 ELV) 而定。系統取得 QAL1,不代表適合心目中的進程。

QAL2 –質量保證第二階段 – 安裝

如果 QAL1是駕駛執照,QAL2 可能被視為車輛的恆常檢查。QAL2的要求函蓋 CEMS/AMS 的標定,標定需要用國家認可的分析方法,而分析方法以國家機關認可的EN ISO/IEC 17025 (及英國的MCERTS)  得認受的測試機構採用。

這階段的質量保證設定特別程序確保連續排放監測系統已正確安裝,使用比較測量來標定,並被獨立驗證。

QAL 2 程序包含以下:

  1. 自動監測系統的安裝
  2. 自動監測系統的功能測試
  3. 以標準參考方法為每個參數 (由在現場環保許可證定義) 作對比測量
  4. 數據檢討
  5. 自動監測系統測量數值的變異度計算
  6. 自動監測系統測量數值的變異度測試及標定功能的效度
  7. 匯報
  8. 輸入 QAL2 標定系數

根據EN14181,第 3、4、5、6 & 7點往往由公證行進行。公證行需根據EN ISO/IEC 17025被認可或由相關勝任機構直接認可,以標準參考方法進行測試。這確保評估是獨立於生產商/供應商,用家從而可被確認系統是否乎合 QAL2。

QAL 2測試一般每5年 (由現場環境許可證定義) 進行一次。不過,重要的是如果對工廠或將要被測的進程進行任何重大改變,而影響到排放 (包括正面或負面),或影響到 CEMs對測量一個參數的能力,操作人員必須檢討自動監測系統,進行另一個 QAL2 評估。重大改變可以是例如改變燃料類型、改變燃燒或焚化步驟、或任何可能徹底地改變排放的變動。

 

QAL 3 –質量保證第三階段 – 持續監測

QAL3 是指 QAL2 測試之間對 CEMs 的持續監測。操作人員被要求注意他們的監測系統的穩定性和性能。

EN14181 建議廠房操作人員在 CEMs 安裝及啟用後,開始立即為 QAL3 收集數據,便能確保對監測系統的性能和功能有充足的匯報資料,幫助減少測量系統不能乎合 QAL2 列出的要求的機會。一般這個時期約 3 個月,當然良好性能系統配合很穩定的進程,這時期會縮短。

工廠能夠在QAL3 監測下,發現任何零/量程水平的漂移,找出系統任何保養的需要。

AST – 全年監督測試

全年監督測試與 QAL2 測試是好相似,但以更細規模進行。這個迷你版 QAL2 測試是功能實驗室點出測試,繪畫出 CEMs 的性能。

他們的目的是驗證標定功能的持續效度,進行 AST 測試的要求和責任與 QAL 2 一樣。

AST函蓋以下項目:

  1. 自動測量系統的功能測試
  2. 以標準參考方法作對照測量
  3. 數據檢討
  4. 自動測量系統測量數值的變異性計算
  5. 自動測量系統測量數值的變異性測試和標定功能的效度
  6. 匯報

注意 1:第 2、3、4、5 & 6 一般由認可公證行執行。公證行需根據EN ISO/IEC 17025被認可或由相關勝任機構直接認可,以標準參考方法進行測試。這確保評估是獨立於生產商/供應商,用家從而可被確認系統是否乎合EN14181 對全年監督測試列出的要求。

注意2:如果自動測量系統未能達到EN14181 對全年監督測試列出的性能要求,除非當地法例機關發出現場許可證,不然整個 QAL2 必須再次進行。

連續排放監測質量保證的角色和責任

工廠操作人員有責任確保他們的排放監測系統的功能和狀況是良好。還有,他們有責任與當局聯絡,提供他們所有需要文件。

由於 QAL1、QAL2、AST 及 QAL3 需要多方無縫合作,在進程中可以因釐清各股東的角色和任務而得益:

CEMs 的供應商及生產商

  • 為CEMs作QAL1認證
  • CEMs 安全而合適的安裝
  • QAL2 及 AST測試前 (如有需要,在測試中) 與廠房操作人員合作

測試實驗室:

  • 為 QAL2 及 ASTs 作認可標準參考方法的保養。
  • 功能測試 (QAL2 及 AST):由其他各方取樣或審計測試結果

注意3:功能測試可由生產商/供應商/系統集成商進行。測試實驗室有責任確保此類測試正確進行。

工廠/進程操作人員:

  • QAL2、QAL3及AST匯報到監管機構和地方機關
  • 進行QAL3

監管機構/地方排放機關

  • 評估操作人員遵守法規
  • 評估測試實驗室
  • 就著EN14181提供指導

為連續排放監測的指引及法例作出分析,是一個複雜程序,需要各層面的操作人員及股東緊密合作。原則背後是確保排放監測有更安全及更清晰框架。有了EN14181共同框架,我們可以肯定工廠做足功夫,有照顧他們的排放,為我們所有人的空氣質素著想。

Gasmet亦對質量保證有貢獻,我們設計的 CMM AutoQAL,CMMCEMs解決方案,已得到由TÜV 和 MCERTS認可的QAL1

 


我們的排放監測系統

我們的產品標誌著利用自動測量系統作氣體排放測量所成就的巔峰。我們在製造可靠、高敏而又具成本效益的連續排放監測系統解決方案方面從來都是出類拔萃。這解決方案亦代表氣體分析的未來發展。

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