锅炉废气,计算方式总结

1、燃煤锅炉废气污染源强
① 过渡期燃煤锅炉废气污染源强
燃煤锅炉额定煤用量可根据下式计算：
B ＝(D×L)/(Q dw ×η1) 式中：B ——锅炉额定煤用量，t/h ；
D ——锅炉每小时产汽量(根据型号为4t/h)；
L ——锅炉锅炉工作压力下饱和蒸气焓(查有关锅炉手册为659.9kcal/kg)； Q dw ——燃煤的低位发热值，(取5800kcal/kg)； η1——锅炉热效率(取80％)。

根据项目拟采用的龙岩无烟煤的煤质分析报告相关参数，含硫量0.72%，灰份21.8%，挥发份
4.12%，低位发热值5487～6007kcal/kg 。

再由上式计算出一台4t/h 蒸汽锅炉额定耗煤量为569kg/h 。

a. 锅炉烟气排放量计算
燃煤锅炉的烟气量与锅炉型号、燃料的热值、燃烧方式以及配置的引风机型号均有密切关系。

根据国家环境保护局科技标准司编写的《工业污染物产生和排放系数手册》计算公式对该项目燃煤烟气量、烟尘和SO 2的产生量进行估算。

锅炉烟气量计算公式：
Vo=1.01（QyL/1000）+0.5 （Nm 3/ kg ）
Vy=0.89（QyL/1000）+1.65+（α-1）Vo （Nm 3/ kg ）
式中：Vo ——燃料燃烧所需理论空气量，Nm 3/kg ； Vy —— 实际烟气量，Nm 3/kg ；
QyL ——燃煤的低位发热值，(取5800kcal/kg)；
α——炉膛过剩空气系数，α=αo+Δα，αo 取1.3，Δα取0.5。

由上式可计算出Vo 为6.358Nm 3/kg ，Vy 为11.898Nm 3/kg ，4t/h 蒸汽锅炉额定耗煤量为569kg/h ，
烟气排放量理论值为6770Nm 3/h ，即2.11×107 Nm 3
/a 。

b. 烟尘产生量计算
G d ＝1000×A y
×a fh ×K
C 11
fh ⨯-）（
式中：G d ——烟尘产污系数，kg/t-煤；
A y ——煤中含灰量，%；
a fh ——烟尘中飞灰占灰分总量的百分比； C fh ——烟尘中含碳量； K ——锅炉出力影响系数。

公式中各项参数，按调查资料和实测数据确定如下：A y =21.8%，a fh =10%，C fh =30%，K=1，计算出烟尘产污系数G d 为31.1 kg/t 。

项目燃煤蒸汽锅炉每天运行12小时，每年运行260日，预计煤用量为1775t/a （569kg/h ），则烟尘产生量为55.2 t/a ，产生浓度为2616mg/Nm 3。

c. SO 2产生量计算 G SO 2＝1.6×B×S
式中：G SO 2——SO 2产生量，kg/h ； B ——耗煤量，kg/h ；
S ——煤中全硫份。

经计算项目燃煤的SO 2产生量为20.45t/a ，产生浓度为969mg/Nm 3。

对照《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）可知，燃煤烟气中SO 2和烟尘排放浓度均超过相应标准（900mg/Nm 3、200mg/Nm 3），项目拟采用文丘里—水膜（添加碱液）除尘设施对燃煤烟气进行净化，脱硫率按60%、除尘率按94%计，则SO 2和烟尘实际排放量分别为8.18t/a 和3.32t/a ，实际排放浓度分别为388mg/Nm 3和157mg/Nm 3。

② 过渡期之后的运营期燃气锅炉废气污染源强
当市政LNG 管网铺设至项目用地后，项目改燃煤锅炉为燃气锅炉。

由莆田市嘉能锅炉设备有限公司购置WNS 系列全自动燃气锅炉1台，根据锅炉厂家提供的有关参数，额定蒸发量：4t/h ，锅炉效率：92.3%，天然气耗量：300 m 3/h 。

燃气过程产生的废气量可以采用系数推算法计算，公式如下：
V y =1.14× 4187
Q
—0.25 + 1.0161(a-1)V 0
式中：Vy — 实际烟气量（Nm 3/m 3天然气）； Q — 天然气低位发热值，35590KJ/kg ； a — 炉膛过剩空气系数，取1.35； V 0 — 理论空气需要量,按下式计算； V 0＝0.2601000
Q
—0.25（m 3/m 3）= 9.0034 Nm 3/m 3； 则实际产生烟气量
V y =1.14×
4187
Q
—0.25 + 1.0161(a-1)V 0= 12.6 Nm 3/m 3天然气 项目燃气锅炉每天运行12小时，每年运行260日，预计年耗天然气体积为9.36×105m 3。

根据上面计算出的天然气烟气量可以计算出项目废气排放总量为1.18×107 Nm 3/a 。

根据中国海洋石油总公司福建LNG 站线项目执行办公室提供的资料，印尼东固气田LNG 含总硫份为33.5mg/kg ，20℃天然气密度为0.6951kg/m 3。

则天然气含硫量为23.3 mg/m 3，以全部生成SO 2计，则天然气燃烧SO 2的产生系数为46.6mg/m 3，则项目SO 2产生量为44kg/a ，燃气锅炉SO 2的产生浓度为3.7 mg/m 3。

根据《实用环境保护数据大全》（湖北人民出版社1999年4月），天然气燃烧烟尘的产生系数为160mg/m 3，则项目烟尘产生量为150kg/a ，产生浓度为12.7mg/m 3。

根据《实用环境保护数据大全》（湖北人民出版社1999年4月），天然气燃烧NO X 的产生系数为1760mg/m 3，则项目NO X 产生量为1647kg/a ，产生浓度为139.7mg/m 3。

综上可知，项目锅炉废气的产生情况详见表2.2-5。

表2.2-5 项目锅炉大气污染物浓度及排放标准对比表
类型
污染物
SO 2 烟尘 NO X 燃煤锅炉
污染物产生浓度（mg/m 3） 969 2616 / 污染物排放浓度（mg/m 3）
388 157 / 排放的最高允许浓度（mg/m 3）
900 200 / 污染物产生量（t/a ） 20.45 55.2 / 污染物排放量（t/a ）
8.18
3.32
/
燃气锅炉
燃烧天然气污染物的产生系数
（mg/m 3）
46.6 160 1760 污染物产生浓度（mg/m 3） 3.7 12.7 139.7 排放的最高允许浓度（mg/m 3）
100 50 400 污染物产生量（t/a ）
0.04
0.15
1.65
从表2.2-5可知，项目锅炉废气符合《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中表1、表2中Ⅱ时段SO 2、烟尘、NO X 的最高允许排放浓度，对周围环境空气影响很小。

2、燃气锅炉计算
泉州德诚医院运营期环境空气污染源主要是燃气锅炉废气、停车场汽车尾气、食堂产生的油烟废气及污水处理站恶臭废气等。

① 燃气锅炉废气
泉州德诚医院拟配置1台蒸发量2t/h 燃气蒸汽锅炉，全年用天然气量为52.1×104 m 3。

燃气过程产生的废气量可以采用系数推算法计算，公式如下。

V y =1.14
4187
Q
-0.25 + 1.0161(a-1)V 0 式中：Vy — 实际烟气量（Nm 3
/m 3
天然气）； Q — 天然气低位发热值，35590KJ/kg ； a — 炉膛过剩空气系数,1.35； V 0 — 理论空气需要量,按下式计算； V 0＝0.2601000
Q -0.25（m 3
/m 3）= 9.0034 Nm 3/m 3； 实际烟气量
V y =1.14
4187
Q -0.25 + 1.0161(a-1)V 0= 12.6 Nm 3/m 3
天然气 预计项目年耗体积为52.1×104 m 3。

根据上面计算出的天然气的烟气量可以计算出项目废气排放总量为656.46×104 Nm 3/年。

根据中国海洋石油总公司福建LNG 站线项目执行办公室提供的资料，印尼东固气田LNG 含总硫份为
33.5mg/kg ，20℃天然气密度为0.6951kg/m 3。

则天然气含硫量为0.012t/a ，以全部生成SO 2计为0.024t/a ，则SO 2的产生浓度为3.66mg/m 3。

根据《实用环境保护数据大全》（湖北人民出版社1999年4月），天然气燃烧烟尘产生系数为160g/1000m 3，则项目全年烟尘产生量为83.4kg/a ，产生浓度为12.7mg/m 3。

根据《实用环境保护数据大全》（湖北人民出版社1999年4月），天然气燃烧NO X 产生系数为1760g/1000 m 3，则项目全年NO X 产生量为917.0kg/a ，产生浓度为139.7mg/m 3。

综上可知，燃气锅炉废气的产生情况详见表2.2-1。

表2.2-1 项目燃气锅炉大气污染物浓度及排放标准对比表
污染物
SO 2 烟尘 NO X 燃烧天然气污染物产生量 46.6g/1000m 3 160 g/1000m 3
1760 g/1000m 3
污染物产生浓度（mg/m 3
） 3.66 12.7
139.7
排放的最高允许浓度（mg/m 3）
100
50
400
从表2.2-1可知，项目燃气锅炉废气符合《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）中表1、表2中二类区Ⅱ时段SO2、烟尘、NO X的最高允许排放浓度。

3燃油锅炉污染源计算公式
燃油废气：项目拟配备一台0.3t/h的燃油蒸汽锅炉，预计日运营时间合计为2～3小时，按每天运行3小时估算，类比同型号锅炉，预计年耗油量为18.9吨。

柴油是石油的分馏产物，为有机物链烷、环烷、芳香族等混合物，属于轻油之一，因其杂质少燃烧充分，一般不易造成空气污染。

液体燃料燃烧过程烟气量可以采用下式计算：
V y = 1.11Q/1000 + (α-1)V0（Nm3/kg）
其中：V o = 0.85 ×Q/1000 + 2（Nm3/kg）；
取柴油的空气过量系数α=1.2，柴油的低位发热值为Q=10100kcal/kg。

可估算
出项目燃油烟气量Vy = 13.33（Nm3/kg）。

项目预计年耗柴油量为18.9吨，则项目燃油烟气排放量为2.52×105Nm3/a。

根据《环境统计手册》：燃烧1t0#柴油产生的烟尘量为1.0kg、SO2为6.0kg、NO X为4.28kg，则项目预计燃油锅炉烟尘排放量为18.9kg/a、预测产生浓度为75mg/m3,SO2排放量为113.4kg/a、预测产生浓度为
450mg/m3，NO X排放量为80.9kg/a、排放浓度为321mg/m3。