T/JNMCalibrationmethodforon-linecarbonemissiT/JNM-0005-2024前言 I 3概述 4計量特性要求 5校準條件 25.1環境條件 25.2校準用標準器及相應設備 26校準項目和校準方法 36.1外觀及功能性檢查 36.2系統非工況狀態下計量特性校準 36.3系統工況狀態下計量特性校準 47校準結果 78復校時間間隔 8附錄A(資料性附錄)濕度測量方法 9附錄B(資料性附錄)流速測量方法 附錄C（資料性附錄）碳排放在線監測系統的不確定度評定示例 IT/JNM-0005-2024本標準按GB/T1.1-2020給出的規則起草。本標準由濟南市計量檢定測試院提出。本標準由濟南計量測試學會歸口。本標準起草單位：濟南市計量檢定測試院、山東省濟南生態環境監測中心、山東新澤儀器有限公司、杭州澤天春來科技股份有限公司、北京安榮信有限公司、山東聯盟化工股份有限公司、濟南市企業技術進步促進中心、山東九羊集團有限公司、山東德瑞克儀器股份有限公司、山東特檢科技有限公司、齊魯氫能（山東）發展有限公司、江蘇擎天信息科技有限公司、山東惠千企能源科技有限公司、山東科技大學。主要起草人：張文帥、耿曄、李秀珍、馬磊、李彥閏、艾貽霞、仝西戰、殷保軍、吳安華、賈磊、張建杰、劉功、賀海濤、丁言禎、盧憲會、朱海渤、孟浩洋、王亞彬、馬振懷、劉進嶺、孟憲超、郝群一、趙延昆、張澤琪、弓劍鋒、張敏、亓正濤、李嘉、張永海、范瀟、張國華、蔡源廷、張路爭、王燕、劉家友。1T/JNM-0005-2024碳排放在線監測系統校準方法本標準適用于半導體激光光譜法、非分散紅外吸收法（NDIR）和傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）等碳排放在線監測系統校準。本標準引用了下列文件：JJF1585-2016固定污染源煙氣排放連續監測系統校準規范GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法HJ75固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續監測技術規范DL/T2376-2021火電廠煙氣二氧化碳排放連續監測技術規范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。3概述碳排放在線監測系統（以下簡稱系統）由溫室氣體監測子系統、污染源排放參數監測系統、數據采集、傳輸與處理子系統等組成。通過采樣方式，測定污染源中溫室氣體濃度、污染源氣體溫度、壓力、流速、含氧量等參數；同時計算污染源中溫室氣體濃度和排放量，顯示和打印各種參數，圖表通過圖文傳輸系統傳輸至管理部門。4計量特性要求系統主要計量特性分為非工況狀態下主要計量特性（見表1）和工況狀態下主要計量特性（見表表1非工況下被校系統主要計量性能校準項目校準項目技術要求二氧化碳、甲烷、氧化亞氮響應時間≤90s零點漂移≤2%F.S.量程漂移≤3%F.S.示值誤差±5%重復性≤2%2T/JNM-0005-2024表2工況狀態下被校準系統主要計量性能校準項目測量范圍示值誤差重復性二氧化碳≤20μmol/mol±6μmol/mol≤5μmol/mol20μmol/mol~50μmol/mol±15μmol/mol50μmol/mol~250μmol/mol±20μmol/mol>250μmol/mol±15%≤5%≤20μmol/mol±6μmol/mol≤5μmol/mol20μmol/mol~50μmol/mol±15μmol/mol50μmol/mol~250μmol/mol±20μmol/mol>250μmol/mol±15%≤5%氧化亞氮≤20μmol/mol±6μmol/mol≤5μmol/mol20μmol/mol~50μmol/mol±15μmol/mol50μmol/mol~250μmol/mol±20μmol/mol>250μmol/mol±15%≤5%流速≤10m/s±12%≤5%>10m/s±10%溫度0~300℃±3℃≤2℃濕度20%RH~80%RH±5%RH≤3%RH注：表1和表2中的計量特性僅供參考，不作為合格判定依據。5校準條件5.1環境條件5.1.1環境溫度0～40）℃5.1.2相對濕度：≤90%;5.1.3周圍環境中無導電塵埃、易爆炸氣體和腐蝕性氣體。5.2校準用標準器及相應設備5.2.1CO2、CH4、N2O有證氣體標準物質Urel≤2%（k=2），也可以通過動態稀釋裝置稀釋，稀釋后的氣體標準物質不確定度滿足Urel≤3%（k=2）要求。5.2.2零點校準氣清潔空氣。5.2.3秒表分度值0.01s。5.2.4流速測量裝置測量范圍（5~40）m/s，示值誤差不超過±2.5%3T/JNM-0005-20245.2.5測溫儀測量范圍（0~300）℃,最大允許誤差不超過±3℃。5.2.6便攜式碳排放分析儀a)氣體測量范圍能覆蓋系統在線系統測量范圍，具備溫度、壓力、濕度、流速等測量功能。b)示值誤差不超過±5%，重復性不大于2%。6校準項目和校準方法6.1外觀及功能性檢查a)用目視和手動檢查。——儀器應有以下標志：名稱、型號、編號、制造單位等，按鍵和開關均能正常工作；——系統儀表顯示應與現場數采儀顯示的測量結果一致；——氣路連接完整通暢，氣密性好，不漏氣；b)檢查系統采樣安裝位置和防護措施應提供永久性電源，采樣或監測平臺應易于人員到達并保證人員、設備安全，有足夠的空間，便于維護和檢測。6.2系統非工況狀態下計量特性校準6.2.1二氧化碳、甲烷、氧化亞氮6.2.1.1響應時間系統校準零點后，首先向系統中通入約為滿量程80%的標準氣體，讀取儀器穩定初值，然后通入零點校準氣進行全量程響應時間校準，儀器歸零后，再通入上述標氣，并同時用秒表記錄儀器達到初值90%的時間，重復上述步驟3次，取算術平均值為系統響應時間。6.2.1.2漂移a)接通裝置氣路系統，將零點校準氣通入裝置，待示值穩定后調零；b)然后將80%滿量程濃度的標準通入系統采樣口，待示值穩定后記錄示值；c)每隔2h通入零點校準氣，記錄示值，再通入80%滿量程濃度標準氣體，記錄示值。連續重復操作4次，按照公式（5）、公式（6）計算零點漂移ΔZgas和量程漂移ΔSgas。 Z0，gas——零點讀數初始值，μmol/mol或%；Zi，gas——第i次零點讀數值，i=1，2，3，4，μmol/mol或%；4T/JNM-0005-2024ΔZgas——零點漂移，%；FS——儀器滿量程值，μmol/mol或%；S0,gas——量程讀數初始值，μmol/mol或%；Si,gas——第i次量程值讀數，μmol/mol或%；ΔSgas——量程漂移，%。6.2.1.3示值誤差系統校準零點后，分別通入約為滿量程20%、50%和80%的標準氣體，或利用動態配氣儀稀釋，每種濃度的標準氣體通入3次，計算3次示值的算術平均值。按公式（7）分別計算出不同濃度值的示值誤差。Δi——濃度示值誤差，%； ci——每種濃度3次示值的算術平均值，μmol/mol或%；csi——通入標準氣體的濃度，μmol/mol或%；6.2.1.4重復性系統校準零點后，首先通入約為滿量程50%的標準氣體，待示值穩定后，得到測量值，然后回零，上述步驟重復6次，重復性按公式（8）分別計算。sr,gas——重復性，%；c——6次示值的算術平均值，μmol/mn——測量次數，n=6。6.3系統工況狀態下計量特性校準6.3.1二氧化碳、甲烷、氧化亞氮6.3.1.1將便攜式碳排放分析儀按照使用說明書的要求放置在現場操作平臺，接通各氣路系統，啟動并預熱達到正常工作狀態。在現場溫室氣體工況處于穩定的情況下，將采樣探頭放入系統測試斷面，取一段時間內便攜式碳排放分析儀測得的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮的濃度，連續記錄至少5個數值，5T/JNM-0005-2024取平均值作為該時間段內的測量值，同時記錄便攜式碳排放分析儀的測量開始及結束時間。斷開氣路連接，使便攜式碳排放分析儀回零，然后重復上述步驟，測量6次。6.3.1.2從便攜式碳排放分析儀開始記錄數據起，同時記錄系統在每個測量時間段內至少5個數據，取平均值作為該時間段系統的測量值。6.3.1.3示值誤差對于250μmol/mol及以下濃度范圍的溫室氣體，按公式（9）進行計算示值誤差；對于250μmol/mol以上濃度范圍的溫室氣體及氧濃度，按公式（10）進行計算示值誤差。 Δi,gas=ci,gascsi,gas Δgas——250μmol/mol及以下濃度范圍的溫室氣體的示值誤差，μmol/mol；'Δgas——250μmol/mol以上濃度范圍的溫室氣體及氧濃度的示值誤差，%；csi,gas——第i次便攜式碳排放分析儀測量的氣態污染物及氧濃度，ci,gas——第i次系統測定的氣態污染物及氧濃度，i=1~6，μmol/mol或%；Δi,gas——第i次測量系統與便攜式碳排放分析儀測量的氣態污染物及氧濃度差值，i=1~6，μmol/mol或%；6.3.1.4重復性對于250μmol/mol及以下濃度范圍的氣態污染物示值誤差的重復性可按公式（12）進行計算。對于250μmol/mol以上濃度范圍的氣態污染物及氧濃度示值誤差的重復性可按公式（13）進行計算。6.3.2流速6.3.2.1將流速測量裝置按照說明書的要求放置在現場操作平臺，將皮托管放入系統測試斷面，測量6T/JNM-0005-2024斷面的溫室氣體溫度、靜壓和測量點位置的大氣壓力。使用便攜式碳排放分析儀分別在取樣氣路上添加冷凝除濕裝置和不加冷凝除濕裝置兩種條件下測量溫室氣體中含氧量，用測得的干、濕氧量計算溫室氣體濕度（參考附錄C），將以上參數輸入流速測量裝置，按照GB/T16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》進行流速Dsi的測定（詳見附錄D），反復測量6次，同時記錄流速測量裝置的開始和結束時間。6.3.2.2系統和流速測量裝置同時進行流速的測量，在對應時間段內系統所測量的流速平均值，作為系統測量值Di。6.3.2.3示值誤差按照公式（16）計算流速的示值誤差ΔD。×100%...........................（16）ΔD——流速的示值誤差均值，%；Dsi——第i次流速測量裝置測量的氣體流速，i=1~6，m/s；Di——第i次系統測定的氣體流速，i=1~6，m/s。6.3.2.4重復性按公式（17）計算流速重復性sD。sD——流速示值誤差的標準偏差，重復性，m/s；ΔDi——第i次流速測量的示值誤差。m/s；ΔD——流速的示值誤差均值，%；n——測量的次數，n=6。6.3.5溫度6.3.5.1示值誤差將測溫儀放入系統測試斷面，與系統溫度探頭安裝位置一致。系統和測溫儀同時進行溫室氣體溫度的測量，同時讀取6組系統溫度測量裝置示值和測溫儀測量的實際溫度，按照公式（18）計算溫度的示值誤差。7ΔT——系統溫度測量裝置的示值誤差均值，℃;Ti——第i組，系統溫度測量裝置顯示的煙氣溫度，℃;Tsi——第i組，測溫儀測量的實際溫度值，℃。6.3.5.2重復性按公式（19）計算溫度重復性sT。sT——溫度示值誤差的標準偏差，重復性，℃;ΔTi——第i次溫度測量的示值誤差，℃;ΔT——系統溫度測量裝置的示值誤差均值，℃;n——測量的次數，n=6。7校準結果校準結果應在校準證書上反映，校準證書應至少應包括以下信息：a)標題：“校準證書”；b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點（如果與實驗室校準的地址不同）；d)證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標識；g)進行校準的日期；h)校準所依據的技術規范的標識，包括名稱及代號；i)校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；j)校準環境的描述；k)校準結果及其測量不確定度的說明；l)對校準規范的偏離的說明；m)校準證書或者校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識；n)校準結果僅對被校對象有效的聲明；T/JNM-0005-2024 8T/JNM-0005-2024o)未經實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。8復校時間間隔建議復校時間間隔不超過12個月。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。9T/JNM-0005-2024(資料性附錄)濕度測量方法A.1儀器設備便攜式碳排放氣體分析儀：冷凝除濕裝置。A.2測試要求用網格法：在取樣氣路上添加冷凝除濕裝置和不加冷凝除濕裝置兩種條件下，測定溫室氣體中的含氧量，并計算溫室氣體中的水分含量。A.3濕度測量步驟a)將能夠測定溫室氣體中含氧量的便攜式碳排放氣體分析儀按照說明書的要求放置在現場操作平臺，接通便攜式碳排放氣體分析儀各氣路系統，啟動便攜式碳排放氣體分析儀，進行預熱，保證氣密性的前提下，將采樣探頭放入系統測試斷面；b)待到系統穩定運行后，用便攜式碳排放氣體分析儀網格法直接測量溫室氣體含氧量，各測點算術平均值為濕煙氣含氧量；c)在取樣氣路上添加冷凝除濕裝置，再次測量各網格測點的溫室氣體含氧量，各測點算術平均值為干煙氣含氧量；d)使用測定煙氣除濕前、除濕后氧含量來計算溫室氣體中的水分含量，按照公式（A.1）計算：XSW=1-...........................（A.1）XSW——溫室氣體中水分含量體積百分比，%；XO——濕溫室氣體中的含氧量，%；'XO2干溫室氣體中的含氧量，%。e)對于溫度低于100℃,濕度大于20%的溫室氣體，仍然可以按照GB/T16157-1996中濕度的測定方法測定。T/JNM-0005-2024(資料性附錄)流速測量方法B.1儀器設備便攜式碳排放氣體分析儀。B.2流速測量步驟a)用便攜式碳排放氣體分析儀網格法測量氣體溫度和大氣壓，測量結果取平均值后輸入溫室氣體測試儀；b)測量溫室氣體排氣中的水分含量、計算溫室氣體密度，并將結果輸入便攜式碳排放氣體分析儀；c)向便攜式碳排放氣體分析儀中輸入截面尺寸、測孔個數、單個測孔的測點個數，根據等面積采樣原則，儀器自動算出測點位置；d)按便攜式碳排放氣體分析儀要求連接好采樣儀器，采用網格法在各測孔、測點測量動壓，得出整個測量斷面的平均流速；f)相同測試條件下采樣6次。T/JNM-0005-2024（資料性附錄）碳排放在線監測系統的不確定度評定示例C.1.1校準方法：按照本方法對儀器進行校準。C.1.2環境條件：符合本方法規定的環境條件。C.1.3測量標準：CO2氣體標準物質、CH4氣體標準物質、N2O氣體標C.1.4被測對象：碳排放在線監測系統。C.2非工況下溫室氣體和含氧量濃度示值誤差校準結果的不確定度評定C.2.1測量模型Δi=ci-csi...........................（C.1）Δi——濃度示值誤差，μmol/mol或mg/m3;ci——被校系統第i次測得的濃度，μmol/mol或mg/m3;csi——通入氣體標準物質的濃度，μmol/mol或mg/m3。C.2.2不確定度來源分析a）被校系統測量重復性引入的不確定度uArel；b）氣體標準物質引入的不確定度u標rel；c）動態稀釋裝置引入的不確定度u配。C.2.3輸入量標準不確定度分量評定C.2.3.1被校系統測量重復性引入的不確定度uArel選擇1臺常規水平的碳排放在線監測系統，按照C.1.1校準方法的要求，分別對50%滿量程的CO2、CH4和N2O和氧氣體標準物質進行測量，重復測量10次。實際測量時，在重復條件下連續測量3次，以3次測量的平均值作為測量結果。數據列表如下：表C.1使用標準氣體動態稀釋裝置進行重復性測量結果μmol/mol標氣測量結果sruAuArelT/JNM-0005-2024名稱及濃度123456789CO2251.1252.3252.6251.0250.2252.2250.7250.6253.5251.7251.60.5%250CH4251.7252.3253.1252.1251.2252.1250.4250.8251.6252.4251.80.80.4%250N2O252.6251.5252.6251.2251.0250.2253.2250.5252.6253.1251.90.5%250O20.070.7%C.2.3.2氣體標準物質引入的不確定度u標u標由氣體標準物質不確定度引入的，氣體標準物質相對擴展不確定度為1%（k=2），則：urel標=1%/2=0.5%。C.2.3.3動態稀釋裝置引入的不確定度u配動態稀釋裝置流量裝置不確定度為0.5%，包含因子k=2，則u配=0.5%/