燃料燃烧污染物计算.docx

一、 燃料燃烧产生烟尘量的物料衡算方法

燃料燃烧时产生的烟尘中包括黑烟和飞灰两部分，黑烟是未完全燃烧的物质，以游离态碳（即碳黑）和挥发物为主，绝大部分是可燃物质，黑烟的粒径一般在0.01—1微米之间。飞灰是烟尘中不可燃矿物灰分的微粒，粒径一般在1微米以上，它们的产生量与燃料成分、设备、燃烧状况有关。常用的烟尘量测算办法有燃煤—飞灰计算法和林格曼黑度与烟尘浓度对照法。
1、燃煤—飞灰计算法
燃煤—飞灰计算法公式如下：
Gsd = B . A . dfh .（1 - η）/（1 - Cfh）
Gsd
– 烟尘排放量,kg ;
B – 耗煤量，kg;
A – 煤中灰份含量，%；
dfh
– 烟气中烟尘占灰分量的比率，%，其值与燃烧与方式有关，可参考表1；
η- 除尘系统的除尘效率，各种除尘器效率可参考表2选取，未装除尘器时，η= 0；
Cfh - 烟尘中可燃物的比率，%，烟尘中可燃物的含量Cfh 一般可取40%，煤粉炉可取8%，沸腾炉可取25%。
表1
烟尘中的灰占煤灰分之百分比dfh值

炉型

dfh (%)

炉型

dfh (%)

手烧炉

25

抛煤机炉

40

链条炉

25

沸腾炉

60

往复推饲炉

20

煤粉炉

85

振动炉

40

表2
各类除尘器的除尘效率η表

除尘方式

平均除尘效率

（%）

除尘方式

平均除尘效率

（%）

干式沉降

63.4

麻石水膜

88.4

湿法喷淋、冲击、降尘

76.1

静电

85.1

旋风

84.6

玻璃纤维布袋

96.2

扩散式

85.8

湿式文丘里水膜两级除尘

96.8

陶瓷多管

71.3

百叶窗加电除尘

95.2

金属多管

83.3

SW型加钢管水膜

93.00

管式水膜

75.6

立式多管加灰斗抽风除尘

93.00

一般燃煤灰份（A）取28%，烟尘中可燃物的百分含量（Cfh）取40%。在不考虑除尘效率情况下，锅炉不同燃煤方式燃用时的烟尘产污系数见表3。
表3
锅炉不同燃煤方式燃用时的烟尘产污系数
（kg/t煤）

炉型

dfh（%）

Gsd

炉型

dfh（%）

Gsd

手烧炉

25

117

抛煤机炉

40

187

链条炉

25

117

沸腾炉

60（25%）

224

往复推饲炉

20

93

煤粉炉

85（8%）

259

振动炉

40

187

最终计算公式为：Gsd = 0.19 . B 。(1-η), (kg、kg、dfh =40% )

二、 燃料燃烧产生二氧化硫量的物料衡算方法
   1、 煤炭中硫的成分可分为可燃硫和非可燃硫，可燃硫约占全硫分的80%。煤燃烧后产生的二氧化硫的排放量计算公式如下：
  Cso2 = 2 。 80% 。B 。S 。(1 - η)
2、 燃油燃烧后产生的二氧化硫的排放量计算公式如下：
Cso2 = 2 。B 。S 。(1 - η)
Cso2  -- 二氧化硫排放量，kg；
B – 消耗的燃料煤（油）量，kg；
S – 燃料中的全硫分含量，%；
η- 脱硫装置的二氧化硫去除率，%，各种脱硫技术的平均效果见表5。
表5             各种脱硫技术的平均效果
技术类型        脱硫工艺        脱硫效率（%）        备注
洗选        脱除黄铁矿        30        产生固体废物
干法选煤        分风力选、空气中介硫化床选、摩擦选、磁选、电
选等        20       
燃烧过程脱硫        燃烧时加入固硫剂，加碳酸钙粉吸收剂注入等        50       
烟气脱硫        碱性烟气脱硫；加石灰浆干法涤气脱硫        60        适用与高硫煤
   煤中的硫分一般为0.2—5%，燃煤中硫分高于1.5%的为高硫煤，在城市中使用的燃煤含硫量高于1%的也视为高硫分煤，根据《葫芦岛市进一步改善城市空气质量整治方案的通知》（葫政办发[2002]34号）中有关燃煤中硫分限制的规定，我市燃煤硫分（S）不得高于0.8%，电力、冶金、化工、有色金属、建材燃煤硫分不得高于0.6%。液体燃料主要包括原油、轻油（汽油、煤油、柴油）和重油。原油硫分为0.3%，原油中的硫常富集于釜底的重油中，重油的硫分为3.5%，一般轻油中的硫分要低于0.1%，在不考虑脱硫效率的情况下，不同燃料燃烧时的二氧化硫产污系数见表6。
表6    不同燃料燃烧时二氧化硫产污系数  （kg/t煤）
燃料种类        S（%）        Cso2
煤炭        0.8        12.8
原油        0.3        6
重油        3.5        70
轻油        0.1        2

三、燃料燃烧产生氮氧化物量的物料衡算方法
燃料（固体和液体燃料）中的N和输入空气中的N，在燃烧时会产生NOｘ，一般在燃烧时产生的NOｘ中的约90% 为NO ，其余主要是NO2。燃料燃烧时产生氮氧化物量可用下列公式估算：
GNOｘ= 1.63 B·（N·β+ 0.000938）
GNOｘ—氮氧化物排放量，kg ；
B – 消耗的燃煤（油）量，kg ；
N – 燃料中的含氮量，%，见表7 ；百分数
β—燃料中氮的转化率，%，见表8。
表7           燃料中氮的含量
燃料名称        含氮质量百分比（%）
        数值        平均值
煤        0.5—2.5        1.5
劣质重油        0.2—0.4        0.2
一般重油        0.08—0.4       0.14
劣质轻油        0.005—0.08     0.02
表8      燃料中氮的NOｘ转化率
炉型        NOｘ的转化率（%）
层燃煤        50
煤粉炉        25
燃油炉        40
不同燃料、不同炉型燃烧时氮氧化物产污系数见表9。
表9  不同燃料、不同炉型燃烧时氮氧化物产污系数  （kg/t煤）
燃料及炉型        含氮量（%）        NOｘ的转化率（%）        GNOｘ
层燃煤        1.5        50        13.8
煤粉炉        1.5        25        7.6
劣质重油        0.2        40        2.8
一般重油        0.14      40        2.4
劣质轻油        0.02        40        1.7

四、燃料燃烧产生一氧化碳量的物料衡算方法
燃料燃烧后产生的一氧化碳的排放量计算公式如下：
Gco = 2330  。 B  。 C 。 Q
Gco – 一氧化碳排放量，kg ；
B – 消耗的燃料量，t ；
C – 燃料中的含碳量，%，见表10 ；
Q – 燃料的燃烧不完全值，% ，见表10 。
表10       燃料的燃烧不完全值表                    （%）
燃料种类        Q        C        燃料种类        Q        C
木材        4        50        焦碳        3        85
泥煤        4        60        重油        2        90
褐煤        4        70        人造煤气        2        20
烟煤        3        80        天然气        2        75
无烟煤        3        90                       
不同燃料燃烧时一氧化碳产污系数见表11。
表11  不同燃料燃烧时一氧化碳产污系数   （kg/t煤）
燃料种类        C（%）        Gco        燃料种类        C（%）        Gco
木材        50        46.6        焦碳        85        59.4
泥煤        60        55.9        重油        90        41.9
褐煤        70        65.2        人造煤气        20        9.32
烟煤        80        55.9        天然气        75        35.0
无烟煤        90        62.9