燃料燃烧排放污染物物料衡算方法.doc

燃料燃烧排放污染物物料衡算方法 工业锅炉、采暖锅炉、家用炉等纯燃料燃烧装置使用煤、液体燃料（重油、轻油）、燃气（煤气、液化石油气、天然气）等燃料在燃烧过程中产生大量的烟气、烟尘、粉煤灰和炉渣。烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。由于纯燃料燃烧过程使用的燃料一般不与物料接触，因此燃料燃烧产生的污染物就是燃料本身燃烧所产生的污染物。根据排污费征收使用管理条例（国务院令第369号）中关于通过物料衡算方法进行排污申报核定的规定特制定本办法，本办法主要适用于不具备监测条件的或者具备监测条件但未提供监测数据的排污者进行排污申报核定和收费。 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0.011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、燃煤烟尘计算法 燃煤烟尘计算法公式如下： Gsd = BA dfh（1 - ）/（1-Cfh） Gsd 烟尘排放量 ,kg ; B 耗煤量，kg ; A 煤中的含尘量，%； dfh 烟尘中飞灰占灰分总量的份额，%，其值与燃烧方式有关，可参考表1； - 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，= 0； Cfh - 烟尘中的含碳量，%，烟尘中可燃物的含量Cfh 一般可取30%，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83.3SW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 目前我市燃煤主要以禾丰、铁厂沟的煤为主，其次有少量的石河子、沙湾等地区的煤，其灰分在16%20%之间，根据我市为保持环保模范城的要求，禁止燃用含灰分高的煤炭，我市燃煤灰份（A）取20%，烟尘中含碳量的百分含量（Cfh）取30%。 2、林格曼黑度与烟尘浓度对照法 根据排污费征收标准管理条例的规定，烟尘和黑度只能选择收费最高的一项。因此在不能确定这两种污染物收费额高低时使用林格曼黑度与烟尘浓度对照法估算两种污染物的收费额确定收费项目，见表4。表4 林格曼黑度与烟尘浓度对照表黑格占背景百分比（%）黑度级别烟尘颜色烟尘浓度g/m300级全白00.2201级微灰0.25402级灰0.70603级深灰1.20804级灰黑2.301005级全黑4.05.0 经测算可知，当林格曼黑度达到2级以上时，按黑度收费额将高于按烟尘收费额，因此，当林格曼黑度达到2级以上时按照林格曼黑度计征。 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 - ) 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 - ) 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，%； - 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 3、天然气中硫化氢燃烧时二氧化硫的产生量 Gso2=2.857VAH2S10-3 Gso2二氧化硫产生量，t； V气体燃料的消耗量，m3（N）； 2.8571标准m3二氧化硫的重量，kg； AH2S气体燃烧中硫化氢的体积百分数，%。 煤中的硫分一般为0.25%，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。我市燃煤的硫分值为0.5%。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%，一般轻油中的硫分为0.1%。天然气的硫化氢含量5.2。 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NO，一般在燃烧时产生的NO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： GNO= 1.63 B （N+ 0.000938） GNO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 ； 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0.52.51.5劣质重油0.20.40.2一般重油0.080.40.14轻油0.0050.080.02表8 燃料中氮的NO转化率炉型NO的转化率（%）层燃煤50煤粉炉25燃油炉40 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 Cfh Q Gco 一氧化碳排放量，kg ； B 消耗的燃料量，t ； Cfh 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QCfh燃料种类QCfh木材450焦碳385泥煤460重油290褐煤470人造煤气220烟煤380天然气275无烟煤390轻油190 五、燃料燃烧产生粉煤灰和炉渣的物料衡算方法 煤炭燃烧形成的固态物质，其中从除尘器收集下的称为粉煤灰，从炉膛中排出的称为炉渣。锅炉燃烧产生的灰渣量与煤的灰分含量和锅炉的机械不完全燃烧状况有关。 灰渣产生量常采用灰渣平衡法计算，由灰渣平衡公式可导出如下计算公式： 锅炉炉渣产生量：Gz = dz B A/(1 - Cz) 锅炉粉煤灰产生量；Gf= dfh B A /(1 Cf) Gz 炉渣排放量，kg ； Gf 粉煤灰排放量，kg ； B 耗煤量，kg ； A 煤中灰分含量，% ； - 除尘系统的除尘效率，% ； Cz、Cf 分别为炉渣、粉煤灰中可燃物百分含量，% 。一般Cz可取25%，煤粉悬燃炉可取5%；Cf可取45%； dz、dfh 分别为炉渣中的灰分，烟尘中的灰分各占燃煤总灰分的百分比，%， dz = 1- dfh ，dfh 值见表1。