SO2排放量计算.docx

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SO2排放量计算

SO2排放量计算（物料衡算法公式）

一、

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

二、

省环境保护局物价局财政厅经贸委

关于在二氧化硫污染控制区开展征收二氧化硫排污费的通知

1998年5月10日　　　豫环办[1998]19号

各有关市、县环境保护局、物价局、财政局、经贸委（经委）：

   根据国家环境保护总局、国家发展计划委员会、财政部、国家经济贸易委员会《关于在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区开展征收二氧化硫排污费扩大试点的通知》（环发[1998]6号）精神，现就我省二氧化硫污染控制区开展征收二氧化硫排污费的有关通知如下：

   一、二氧化硫排污费的征收围为二氧化硫污染控制区燃煤、燃油和产生工艺废气以及向环境排放二氧化硫的企业、事业单位和个体经营者。

   二、二氧化硫污染控制区二氧化硫排污费原则上按隶属关系征收。

其中，国家电网直调电厂（附件一）二氧化硫排污费由省环境保护部门直接征收。

   三、二氧化硫排污费的收费标准为排放每公斤二氧化硫收取排污费0.20元，二氧化硫排放量按实际监测或物料衡算方法计算（公式见附件二）。

排污单位应当如实向环境保护部门申报二氧化硫排放情况。

   四、二氧化硫排污费纳入财政预算，用于重点排污单位专项治理二氧化硫污染的资金总额不得低于90%。

省集中国家电网直调电厂的二氧化硫排污费，由省环境保护部门会同财政和电力管理部门，有计划地用于上述电力企业二氧化硫重点排放单位的专项治理。

10%及以部分按计划重点用于环境保护部门对二氧化硫排放情况的监理、监测、科研等业务活动经费不足的补助。

   五、二氧化硫排污费必须使用全国统一的征收排污费专用票据，每月计算，按月或按季征收。

每季终了十五日全部解缴财政。

财政部门二氧化硫排污费使用计划按时拨付环保部门。

任何单位和部门不得以任何理由挤占或挪用。

   六、二氧化硫排污费从1998年元月1日起征收。

   七、二氧化硫排污费具体使用管理办法由省财政厅和省环保局另文下达。

   附件一：

   省国家电网直调电厂

一、热电厂

二、新力电力股份

三、首阳山电厂

四、电厂

五、丹河电厂

六、电厂

七、火电厂

八、万方电力责任

  附件二：

   二氧化硫排污费物料衡算法计算公式

   一、二氧化硫排放量计算公式

   　　①燃煤二氧化硫排放量计算公式：

   　　Gsoa=2B·f（1-Nsoa）·S

式中：

Gso2为二氧化硫排放量（公斤），f为排放因子（电站锅炉取0.9；工业锅炉取0.85；其他取0.8）。

   　　B为燃煤消耗量（公斤）

   　　Nsoa为脱硫效率（%）无脱硫设施的Nsoa=0

   　　S为煤中平均含硫量（%）

   　　②燃油二氧化硫排放计算公式：

   　　Gsoa=2B·S·（1-Nsoa）

   　　式中：

Gsoa—二氧化硫排放量（公斤）

   　　B—燃油消耗量（公斤）

   　　S—油中硫的含量（%）

　Nsoa——二氧化硫的脱除效率（%），无脱硫设施的Nsoa=0

   二、征收二氧化硫排污费计算公式

   　　月收费额=Nsoa×0.20

三、

煤和油类在燃烧过程中，产生大量烟气和烟尘，烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等，其计算方法如下：

煤炭中的全硫分包括有机硫、硫铁矿和硫酸盐，前二部分为可燃性硫，燃烧后生成二氧化硫，第三部分为不可燃性硫，列入灰分。

通常情况下，可燃性硫占全硫分的70%～90%，平均取80%。

根据硫燃烧的化学反应方程式可以知道，在燃烧中，可燃性硫氧化为二氧化硫，1克硫燃烧后生成2克二氧化硫，其化学反应方程式为：

S+O2＝SO2

根据上述化学反应方程式，燃煤产生的二氧化硫排放量计算公式如下：

G＝2×80%×W×S%×（1－η）＝16WS（1－η）

G——二氧化硫排放量，单位：

千克（Kg）

W——耗煤量，单位：

吨（T）

S——煤中的全硫分含量

η——二氧化硫去除率，%

【注：

燃油时产生的二氧化硫排放量G＝20WS（1－η）】

例：

某厂全年用煤量3万吨，其中用甲地煤1.5万吨，含硫量0.8%，乙地煤1.5万吨，含硫量3.6%，二氧化硫去除率10%，求该厂全年共排放二氧化硫多少千克。

解：

G＝16×（15000×0.8＋15000×3.6）×（1－10%）

＝16×66000×0.9＝950400（千克）

§经验计算法

根据生产过程中单位产品的经验排放系数进行计算，求得污染物排放量的计算方法。

只要取得准确的单位产品的经验排放系数，就可以使污染物排放量的计算工作大大简化。

因此，我们要通过努力，不断地调查研究，积累数据，以确定各种生产规模下的单位产品的经验排放系数。

如生产1吨水泥的粉尘排放量为20～120千克。

四、

火力发电厂二氧化硫排放量的计算方法

CalculationMethodonSO2EmissioninFossil－fuelPowerPlants

大唐发电股份（100053）　　安洪光

摘　要：

火力发电厂采用物料衡算法计算SO2的排放量，应以入炉煤量和入炉煤收到基含硫量为准，统计期耗煤的平均含硫量通过化验单元的燃煤重量加权平均值计算。

同时，SO2排放量的计算应考虑锅炉的烟气处理方式等因素。

关键词：

环境保护；火力发电厂；二氧化硫；计算方法

中图分类号：

TM621．8

文献标识码：

A

文章编号：

1003－9171（2000）04－0011－02

1　问题的提出

　　国家环境保护总局等四部委在1998年4月发出《关于在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区开展征收二氧化硫排污费扩大试点的通知》（以下简称《通知》），从1998年1月1日起，扩大二氧化硫排污费的征收区域，是国家控制环境污染，促进环境治理的重要举措。

加强相应的技术管理，科学准确地计算二氧化硫的排放量，是保证这项工作顺利进行所必须的。

本文根据《通知》规定，结合燃料分析技术和发电厂的实际，提出二氧化硫的计算方法与相应的技术管理工作容。

2　二氧化硫排放量的计算方法

　《通知》规定二氧化硫的排放量可以按实际监测或物料衡算法计算，由于火力发电厂烟气监测装置的应用并没有普及，因此大多采用物料平衡方法进行计算：

　　GSO2＝2BFS（1－NSO2）

（1）

  式中　GSO2——二氧化硫排放量，kg；

         B——耗煤量，kg；

         F——煤中硫转化成二氧化硫的转化率（火力发电厂锅炉取0．90；工业锅炉、炉窑取0．85；营业性炉灶取0．80）；

         S——煤中的全硫份含量，％；

         NSO2——脱硫效率，％，若未采用脱硫装置，NSO2＝0。

　　由此可见，此计算方法涉及燃煤的重量（B）、含硫量（S，全硫，下同）和锅炉的型式（F，电站锅炉视为常数）及其脱硫效率（含湿式除尘器的脱硫率，NSO2）等量值的计算。

2．1　耗煤量的计量与计算

　　火力发电厂的煤量有入厂煤和入炉煤之分，计算SO2的排放量应以入炉煤量为准，原因是：

（1）由于发电厂要保证连续发电，发电厂的煤场（罐）应有一定的储备量，煤在储存过程中会有一定的损失（通常称为“存损”），因此统计期入厂煤量并不一定等于入炉耗煤量；

（2）同一发电厂可能有不同型式的锅炉，其烟气处理方式也不尽相同，因此不同锅炉的脱硫效率是不同的，对于不同脱硫效率的锅炉，要分别计算其耗煤量；（3）同一发电厂，燃用同一含硫量煤种，在同样耗煤量下，不同脱硫效率锅炉的耗煤量不同，排入大气的SO2量也不同，所以，必须以入炉煤量作为计算SO2排放量的基准。

2．2　煤中含硫量的测定与计算

　　在工业生产或科学研究中，有时为某种目的需要将煤中的某种成分除去后重新组合，并计算其组成的百分含量，这种组合体称为基准，也就是说，以某种状态的煤表示化验结果。

常用的燃煤基准有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基4种。

用于分析试验用的煤样的基准是空气干燥基，也就是说，通常化验室测定出来的含硫量是空气干燥基下煤的含硫量，而计算SO2排放量中的耗煤量即实际入炉煤耗量（是收到基下的重量），因此，要正确计算SO2排放量，就必须将含硫量的化验结果由空气干燥基换算成收到基数据。

计算公式为：

Sar＝Sad×（100－Mar）／（100－Mad）

（2）

式中　Sar——收到基含硫量，％；

      Sad——空气干燥基含硫量，％；

　　  Mar——收到基水分，％；　

     Mad——空气干燥基水分，％。

2．3　燃煤平均含硫量的计算

　　一个发电厂的燃煤往往有多个品种，而且一个发电厂也可能有2个（或2个以上）上煤系统。

每天的燃煤含硫量随煤种变化，每天的耗煤量也随发电量变化，因此计算燃煤平均含硫量时，要按不同化验单元对应的煤量计算重量加权平均值：

（3）

式中　Sar——燃煤的平均收到基含硫量，％；

      Bi——第i个化验单元对应的煤量，kg；

      Sar，i——第i个化验单元对应的收到基含硫量，％。

　　通常以一个月为统计期，一个上煤系统一天的上煤量为一个化验单元。

i＝1，2，…，n，n为一个月的天数。

　　若某发电厂有2种或2种以上不同脱硫效率的锅炉，则应分别计算平均含硫量。

　　若某发电厂有2套上煤系统分别对相同脱硫效率的锅炉上煤，则应每天分别化验并计算含硫量（Sar，1和Sar，2）和统计耗煤量（B1和B2），然后计算全天的平均含硫量（Sar）:

2．4　二氧化硫排放量的计算

　　若某发电厂几台锅炉烟气处理的方式相同，即脱硫效率一样，则可将计算得到的入炉煤平均收到基含硫量和统计的总煤量代入

（1）式计算二氧化硫的排放量。

若几台锅炉的烟气处理方式不同，如有的锅炉采用电除尘器，无脱硫装置（即NSO2＝0）；有的锅炉采用湿式除尘器或有脱硫装置（即NSO2≠0），则应分别统计不同脱硫效率锅炉的耗煤量，按（5）式计算二氧化硫排放量：

（5）

式中　Bj——第j种脱硫效率锅炉对应的耗煤量，kg；

　　  NSO2，j——第j种锅炉对应的脱硫效率，％。

      j＝1，2，…，m。

m为不同脱硫效率锅炉的种类数。

若不同脱硫效率锅炉对应不同的上煤系统（含硫量不同），则按（6）式计算二氧化硫排放量：

（6）

式中　Sar，j——第j种脱硫效率锅炉燃煤的平均收到基含硫量，％。

3　技术管理

　　二氧化硫排污缴费问题涉及很多专业技术管理工作，完善燃煤计量装置，配齐煤质检验设备，加强技术管理十分必要。

3．1　制定二氧化硫排污缴费管理制度

　　明确发电厂部环保专业与化学专业以及燃煤管理和计划统计等专业、部门的责任及其相互关系（工作流程），落实管理责任制。

笔者认为，含硫量的测定应纳入化学专业的工作围，因为煤的元素分析本身就是化学监督的工作容之一（含硫量的测定涉及煤的水分化验等工作），这样做可避免重复设置和工作的重叠，各部门各司其职，严格按《统计法》、《计量法》和有关技术管理法规办事。

3．2　制定专业技术管理办法

　　根据燃煤含硫量的测定与计算方法的要求，建立健全各种分析表单、记录和统计台帐；按国家标准规定的煤质采样、制样和化验方法，和有关的行业技术管理法规开展含硫量的检测工作；根据各厂的煤种、煤量、上煤系统及锅炉类型等具体情况，确定合理的燃煤采样频率和化验单元，并严格执行。

3．3　加强入厂煤的检测与统计分析

　　根据商品煤的检测方法对各种入厂煤的含硫量进行检测并以煤量为权数计算入厂煤平均含硫量。

大量数据的统计结果表明，入厂煤与入炉煤的含硫量之差应在一定的围之，偏差过大时应分析原因。

进行入厂煤含硫量的检测，一方面可为环保部门核实入炉煤含硫量的正确性提供依据；另一方面，有助于发电厂严格控制高含硫量煤进厂。

3．4　政府环保部门与排污单位的关系

　　发电厂与政府环保部门应就二氧化硫排污缴费工作达成协议：

环保部门对发电厂煤质、煤量的测定、计量及其技术管理予以鉴定并确认；双方共同确定有关数据的报送周期、缴费周期，并就返还款的时间及环保治理项目的开展等事宜达成一致意见。

　　二氧化硫排污缴费是一项政策性、技术性强的工作，制定具体可操作的计算方法和管理规定，使之规化，对保证该项工作的顺利进行，促进环境治理具有重要意义。

　　                             （收稿日期：

2000－01－17）

五、

二氧化硫排放量=二氧化硫产生量×（1-脱硫效率%）

二氧化硫去除量=二氧化硫产生量-二氧化硫排放量

燃煤二氧化硫排放量预测公式为：

QSO2=2×S×G×K×（1-η）

其中：

S—燃料中的含硫量G—燃料的消耗量

K—燃料硫转化率80%η—控制措施的脱硫效率，%。

如没有脱硫措施，燃烧二氧化硫排放量为12.8公斤/吨煤。

（2001年系数为8公斤/吨煤，当时确定燃料中的含硫量为0.5%，目前测定燃料中的含硫量在0.8%左右）。

燃油二氧化硫产生量为：

11.65公斤/吨油。

燃气二氧化硫产生量为：

630公斤/百万立方米。

要根据不同的煤的煤质。

不同产地的煤中硫的含量是不同的，象无烟煤的硫含量就比较低，而烟煤的硫含量很高，所以很呛人。

废气含量决定于煤燃烧的完全程度。

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。

烟尘计算

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。

例如使用的煤是精小块褐煤，含硫量小于0.6％,则烟气排放指标如下：

项目燃煤锅炉废气排放情况

1、实测法——当废气排放量有实测值时

　　Q=q×B/b/10000

　　式中：

　　Q——全年废气排放量，万标m3/y；

　　q——废气小时排放量，标m3/h；

　　B——全年燃料耗量（或熟料产量），kg/y；

　　b——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理论空气需要量（V0）的计算

   a.对于固体燃料（燃料应用基挥发分Vy表示）

   当Vy>15%（烟煤），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

   V0=0.203×QL/1000+2[m3（标）/kg]

　　c.对于气体燃料

   当QL<10455kJ/（标）m3时，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；

上一篇：

风机风量计算方法（图）下一篇：

市废气排放标准（试行）

       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