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

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

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

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

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