燃煤锅炉灰渣烟气量烟尘二氧化硫的计算之欧阳德创编.docx
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燃煤锅炉灰渣烟气量烟尘二氧化硫的计算之欧阳德创编
根据环境统计手册
时间:
2021.03.07
创作:
欧阳德
煤渣包括煤灰和炉渣,锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰,炉膛中排出的灰渣称为炉渣。
(1)炉渣产生量:
Glz=B×A×dlz/(1-Clz)
式中:
Glz——炉渣产生量,t/a;
B——耗煤量,t/a;
A——煤的灰份,20%;
dlz——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数,取35%;
Clz——炉渣可燃物含量,取20%(10-25%);
(2)煤灰产生量:
Gfh=B×A×dfh×η/(1-Cfh)
式中:
Gfh——煤灰产生量,吨/年;
B——耗煤量,800吨/年;
A——煤的灰份,20%;
dfh——烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比,取75%
(煤粉炉75-85%);dfh=1-dlz
η——除尘率;
Cfh——煤灰中的可燃物含量,25%(15-45%);
注:
1)煤粉悬燃炉Clz可取0-5%;Cf取15%-45%,热电厂粉煤灰可取4%-8%。
Clz、Cfh也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
2)dfh值可根据锅炉平衡资料选取,也可查表得出。
当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时,dfh值可取低一些,燃用无烟煤时则取得高一点。
烟尘中的灰占煤灰之百分比(dfh)
炉型
dfh(%)
手烧炉
15-25
链条炉
15-25
往复推式炉
20
振动炉
20-40
抛煤炉
25-40
沸腾炉
40-60
煤粉炉
75-85
油炉
0
天然气炉
0
表1煤的工业分析与元素分析
序号
名称
水分
(%)
灰分
(%)
挥发分
(%)
固定碳(%)
全硫
(%)
C
(%)
H
(%)
N
(%)
O
(%)
低挥发热量(MJ/Kg)
1
高硫煤
2.26
18.87
45.25
44.42
4.41
64.25
4.36
1.12
6.47
24.53
2
低硫煤
2.92
25.37
29.51
--
0.49
61.04
3.89
1.10
8.12
22.78
3
煤:
煤矸石4:
1
1.92
32.61
28.10
--
0.48
--
--
--
--
19.44
表2 煤和矿化脱硫剂的筛分特征
序号
燃用煤名称
配比
(煤:
矿化脱硫剂)
10mm
(%)
8mm
(%)
6mm
(%)
5mm
(%)
4mm
(%)
2mm
(%)
2mm
以下
(%)
1
高硫煤
60:
40
3.5
2.5
5.0
5.0
16.0
61.0
7.0
2
低硫煤
6:
40
2.5
2.0
3.0
2.5
10.0
68.5
11.5
3
煤:
煤矸石4:
1
--
16.75
7.75
11.75
7.5
9.5
40.5
6.25
4
矿化脱硫剂
--
--
--
1.0
1.25
5.15
33.25
59.35
表3 煤的灰分成分全分析表
序号
名称
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
TiO2
烧失量
1
高硫煤
47.26
17.49
17.00
9.01
1.44
0.76
--
2
低硫煤
56.62
27.98
3.99
3.29
1.70
--
--
一、烟气量的计算:
-理论空气需求量(Nm3/Kg或Nm3/Nm3(气体燃料));
-收到基低位发热量(kJ/kg或kJ/Nm3(气体燃料));
-干燥无灰基挥发分(%);
VY-烟气量(Ng或Nm3/m3/KNm3(气体燃料));
-过剩空气系数,
=
。
1、理论空气需求量
>15%的烟煤:
<15%的贫煤及无烟煤:
劣质煤
<12560kJ/kg:
液体燃料:
气体燃料,
<10468kJ/Nm3:
气体燃料,
>14655kJ/Nm3:
2、实际烟气量的计算
(1)固体燃料
无烟煤、烟煤及贫煤:
<12560kJ/kg的劣质煤:
(2)液体燃料:
(3)气体燃料:
<10468kJ/Nm3时:
>14655kJ/Nm3时:
炉膛过剩空气系数
表
燃烧方式
烟煤
无烟煤
重油
煤气
链条炉
1.3~1.4
1.3~1.5
煤粉炉
1.2
1.25
1.15~1.2
1.05~1.10
沸腾炉
1.25~1.3
(炉膛出口)煤粉炉:
1.39-1.4;CFB:
1.4-1.45;CFB垃圾混烧:
1.6-1.65;炉排垃圾锅炉:
1.9-2。
折算浓度:
(6%11%)ρ=ρ’(21-O2)/(21-O2’)O2’—实测氧量;O2---基准氧量
ρ’—实测浓度参数(mg/m3)
漏风系数
表
漏风
部位
炉膛
对流
管束
过热器
省煤器
空气
预热器
除尘器
钢烟道
(每10m)
钢烟道
(每10m)
0.1
0.15
0.05
0.1
0.1
0.05
0.01
0.05
烟气总量:
V-烟气总量,m3/h或m3/a;
B-燃料耗量,kg/h、m3/h、kg/a、m3/a。
浓度参数mg/m3与PPM的关系:
PPM=mg/m3×(22.4/分子量)
3、SO2的计算:
烧一吨煤,产生1600×S%千克SO2,
煤中的硫按90%转化计算SO2,其中SO2转换SO3按1-3%
式中:
-二氧化硫的产生量(t/h);
B-燃料消耗量(t/h);
C-含硫燃料燃烧后生产的SO2份额,一般取0.8;
-燃料收到基含硫量(%);
64-SO2相对分子质量;
32-S相对分子质量。
SO2的产生浓度(mg/m3):
氧化硫排放量计算公式:
Gso2=2×W×S×P×(1-h)
式中:
Gso2-燃煤或燃油SO2年排放量,单位:
t;
W-年燃料消耗量,单位:
t;
S-燃料中硫的含量(%);
P-燃料中硫转化为SO2的转化率%
4、烟尘的计算
式中:
-烟尘的产生量(t/h);
-燃料收到基含灰分(%);
-机械未完全燃烧热损失(%);
-排烟带出的飞灰份额。
机械不完全燃烧热损失值参考表
炉型
(%)
备注
煤粉炉
3~6
链条炉
5~10
无烟煤取7%~14%
抛煤机链条炉
6~8
往复炉(振动炉排)
10~14
抛煤机炉(固定炉排)
6~10
沸腾炉
15~25
石煤、矸石取20%~30%
飞灰分额取值表
锅炉型式
固态排渣炉
液态排渣炉
旋风炉
立式
卧式
飞灰分额
90%
60%
40%~45%
15%~30%
煤粉炉:
0.9;CFB:
0.6-0.7;炉排炉:
0.2-0.3.
烟尘的产生浓度(mg/m3):
烟尘排放量=耗煤量(t)×煤的灰分(%)×烟气中烟尘占灰份量的百分数(%);
烟尘的浓度=烟尘排放量/烟气排放量,
烧一吨煤污染物计算:
烧一吨煤,产生1600×S%千克SO2,1万立方米废气,产生200千克烟尘。
烧一吨柴油,排放2000×S%千克SO2,1.2万立米废气;排放1千克烟尘。
烧一吨重油,排放2000×S%千克SO2,1.6万立米废气;排放2千克烟尘。
大电厂,烟尘治理好,去除率超98%,烧一吨煤,排放烟尘3-5千克。
普通企业,有治理设施的,烧一吨煤,排放烟尘10-15千克;
砖瓦生产,每万块产品排放40-80千克烟尘;12-18千克二氧化硫。
规模水泥厂,每吨水泥产品排放3-7千克粉尘;1千克二氧化硫。
乡镇小水泥厂,每吨水泥产品排放12-20千克粉尘;1千克二氧化硫。
物料衡算公式:
1吨煤炭燃烧时产生的SO2量=1600×S千克;S含硫率,一般0.6-1.5%。
若燃煤的含硫率为1%,则烧1吨煤排放16公斤SO2。
1吨燃油燃烧时产生的SO2量=2000×S千克;S含硫率,一般重油1.5-3%,柴油0.5-0.8%。
若含硫率为2%,燃烧1吨油排放40公斤SO2。
?
排污系数:
燃烧一吨煤,排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气,电厂可取小值,其他小厂可取大值。
燃烧一吨油,排放1.2-1.6万标立方米废气,柴油取小值,重油取大值。
【城镇排水折算系数】0.7~0.9,即用水量的70-90%。
【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。
。
【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。
也可用本地区的实测系数。
使用系数进行计算时,人口数一般指城镇人口数;在外来较多的地区,可用常住人口数或加上外来人口数。
【生活及其他烟尘排放量】
按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算:
民用型煤:
每吨型煤排放1~2公斤烟尘
原煤:
每吨原煤排放8~10公斤烟尘
一、工业废气排放总量计算
1.实测法
当废气排放量有实测值时,采用下式计算:
Q年=Q时×B年/B时/10000
式中:
Q年——全年废气排放量,万标m3/y;
Q时——废气小时排放量,标m3/h;
B年——全年燃料耗量(或熟料产量),kg/y;
B时——在正常工况下每小时的燃料耗量(或熟料产量),kg/h。
2.系数推算法
1)锅炉燃烧废气排放量的计算
①理论空气需要量(V0)的计算:
a.对于固体燃料,当燃料应用基挥发分Vy>15%(烟煤),计算公式为:
V0=0.251×QL/1000+0.278[m3(标)/kg]当Vy<15%(贫煤或无烟煤),
V0=QL/4140+0.606[m3(标)/kg]
当QL<12546kJ/kg(劣质煤),
V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg)
b.对于液体燃料,
计算公式为:
V0=0.203×QL/1000+2[m3(标)/kg]
c.对于气体燃料,QL<10455kJ/(标)m3时,
计算公式为:
V0=0.209×QL/1000[m3/m3]
当QL>14637kJ/(标)m3时,
V0=0.260×QL/1000-0.25[m3/m3]
式中:
V0—燃料燃烧所需理论空气量,m3(标)/kg或m3/m3;
QL—燃料应用基低位发热值,kJ/kg或kJ/(标)m3。
各燃料类型的QL值对照表(单位:
千焦/公斤或千焦/标米3)
燃料类型
QL
石煤和矸石
8374
无烟煤
22051
烟煤
17585
柴油
46057
天然气
35590
一氧化碳
12636
褐煤
11514
贫煤
18841
重油
41870
煤气
16748
氢
10798
②实际烟气量的计算:
a.对于无烟煤、烟煤及贫煤:
Qy=1.04×QL/4187+0.77+1.0161(α-1)V0[m3(标)/kg]
当QL<12546kJ/kg(劣质煤),
Qy=1.04×QL/4187+0.54+1.0161(α-1)V0[m3(标)/kg]
b.对于液体燃料:
Qy=1.11×QL/4187+(α-1)V0[m3(标)/kg]
c.对于气体燃料,
当QL<10468kJ/(标)m3时:
Qy=0.725×QL/4187+1.0+(α-1)V0(m3/m3)
当QL>10468kJ/(标)m3时,
Qy=1.14×QL/4187-0.25+(α-1)V0(m3/m3)
式中:
Qy—实际烟气量,m3(标)/kg;
α—过剩空气系数,α=α0+Δα
炉膛过量空气系数
每小时1吨的锅炉怎么计算它的烟尘、二氧化硫排放浓度及及排放量?
答案1:
首先计算二氧化硫排放量:
二氧化硫排放量计算公式:
Gso2=2×W×S×P×(1-h) 式中:
Gso2-燃煤或燃油SO2年排放量,单位:
t; W-年燃料消耗量,单位:
t;S-燃料中硫的含量(%); P-燃料中硫转化为SO2的转化率%。
其次要知道该锅炉的烟气排放量,一般依据锅炉的型号取经验值。
二氧化硫的浓度=二氧化硫排放量/烟气排放量。
烟尘同样也是依据公式先求出烟尘的排放量,燃煤烟尘排放量计算公式为:
烟尘排放量=耗煤量(t)×煤的灰分(%)×灰分;再由公式:
烟尘的浓度=烟尘排放量/烟气排放量,得到烟尘的浓度。
1t的锅炉一般都是自然通风锅炉,一般都没有脱硫除尘装置,而且自然通风锅炉要求烧型煤.一般可按公式简单估计一下。
Gso2=2×W×S×P。
式中:
Gso2-燃煤或燃油SO2年排放量,单位:
t; W-年燃料消耗量,单位:
t;S-燃料中硫的含量(%); P-燃料中硫转化为SO2的转化率%,一般取80%。
你可以参考《燃煤锅炉烟尘和二氧化硫排放总量核定技术方法—物料衡算法》。
时间:
2021.03.07
创作:
欧阳德