燃料燃烧排放污染物物料衡算方法总结

燃料燃烧排放污染物物料

衡算方法总结

Final approval draft on November 22, 2020

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—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%。

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。

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。

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，%。

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，%；

煤中的硫分一般为—5%，燃煤中硫分高于%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%，原油中的硫常富集于釜底的重油中，重油的硫分为%，一般轻油中的硫分要低于%，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。

3、天然气中硫化氢燃烧时二氧化硫的产生量

G SO2=×V×C H2S

GSO2——SO2排放量，kg；

V——燃气耗量，m3；

CH2S——燃气中H2S体积含量，%。

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：

G NOX=1630×B×（N×+）

GNOX—氮氧化物排放量，kg ；

B –消耗的燃煤（油）量，T ；

N –燃料中的含氮量，%，见表7 ；

β—燃料中氮的转化率，%，见表8。

四、燃料燃烧产生一氧化碳量的物料衡算方法

1、燃料燃烧后产生的一氧化碳的排放量计算公式如下：

G CO=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 。

2、燃气燃烧后产生的一氧化碳的排放量计算公式如下：

G CO=×V×Q×(V CO+V CH4+13V CmHn)

GCO——CO排放量，kg；

V——燃气耗量，m3；

Q——燃气燃烧不完全值，%；

VCO——燃气中CO体积含量，%；

VCH4——燃气中CH4体积含量，%；

VCmHn——燃气中其他烷烃类体积含量，%。

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×η/(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，% ；

η- 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。

锅炉不同燃煤方式燃用时的炉渣、粉煤灰（除尘效率按80%计算）产污系数见表12。

六、水泥行业SO2排放量

Gso2=2000(B×S-0.4M××n2)

Gso2——SO2排放量，kg;