燃煤锅炉灰渣、烟气量、烟尘、二氧化硫的计算.doc

根据环境统计手册
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&gt;15%（烟煤）， 计算公式为：V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标）/kg]
当Vy&lt;15%（贫煤或无烟煤），
V0=QL/4140+0.606[m3(标）/kg]
当QL&lt;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&lt;10455 kJ/（标）m3时，
计算公式为： V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]
当 QL&gt;14637 kJ/（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&lt;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&lt;10468 kJ/（标）m3时 ：
Qy=0.725 ×QL/4187+1.0+(α-1) V0(m3/ m3)
当QL&gt;10468 kJ/（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 = α 0+Δ α
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》。