燃料燃烧排放污染物物料衡算方法(总结)
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燃料燃烧排放大气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0.01—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—烟尘计算法,公式如下:
G sd=1000×B×A×d fh×(1-η)/(1-C fh)
Gsd——烟尘排放量,kg;
B——耗煤量,T;
A——煤中灰分(含尘量),%;
dfh——烟气中烟尘占灰分量的比率,%;其值与燃烧与方式有关,常见的链条炉25%,可参考表1;
η——除尘系统除尘效率,%,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d fh值
炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 手烧炉25 抛煤机炉40 振动炉40 煤粉炉85 链条炉25 沸腾炉60 往复推饲炉20
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
目前我市燃煤主要以丰城、新余的为主,其次有山西等地的煤,
其灰分在20%--40%之间,我市燃煤灰份(A)取28%,烟尘中可燃物
的百分含量(Cfh)取30%。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d fh(%)Gsd 炉型d fh(%)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
煤中灰分含量(A)
单位灰分(%)单位灰分(%)单位灰分(%)
鸡西35.61 鹤岗24.90 双鸭山22.49
烟尘中可燃物含量(Cfh)
炉型Cfh(%)炉型Cfh(%)炉型Cfh(%)
一般炉型45 煤粉炉8 沸腾炉25
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/立方米
0 0级全白0—0.2
20 1级微灰0.25
40 2级灰0.70
60 3级深灰 1.20
80 4级灰黑 2.30
100 5级全黑 4.0—5.0 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:
G SO2= 2×80%×1000×B×S×(1-脱硫效率%)
GSO2——SO2排放量,kg;
B ——耗煤量,T; S ——燃煤全硫分含量,%。
燃煤全硫分含量(S)
矿区名称煤种名称全硫分(%)矿区名称煤种名称全硫分(%)
鸡西矿区1/3焦煤0.53 双鸭山矿区集贤
区
长焰、气煤0.30
鹤岗矿区1/3焦煤0.5
七台河矿区气煤0.24
双鸭山矿区
气煤0.25 焦、瘦煤0.53 长焰、气、
焦、贫煤
0.36 瘦煤0.36
2、燃油燃烧后产生的二氧化硫的排放量计算公式如下:
C so2 = 2×B×S×(1 - η)
GSO2——SO2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,%;
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;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(%)C so2燃料种类S(%)C so2
煤炭0.8 12.8 重油 3.5 70
原油0.3 6 轻油0.1 2
3、天然气中硫化氢燃烧时二氧化硫的产生量
G SO2=2.857×V×C H2S
GSO2——SO2排放量,kg;
V——燃气耗量,m3;