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)/(Qdw×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);

Qdw——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SO2的产生量进行估算。

锅炉烟气量计算公式:

Vo=1.01(QyL/1000)+0.5 (Nm3/ kg) Vy=0.89(QyL/1000)+1.65+(α-1)Vo (Nm3/ kg)

式中:Vo——燃料燃烧所需理论空气量,Nm3/kg; Vy—— 实际烟气量,Nm3/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6.358Nm3/kg,Vy为11.898Nm3/kg,4t/h蒸汽锅炉额定耗煤量为569kg/h,烟气排放量理论值为6770Nm3/h,即2.11×107 Nm3/a。

b. 烟尘产生量计算

1Gd=1000×A×afh×

(1?Cfh)?Ky

式中:Gd——烟尘产污系数,kg/t-煤; Ay——煤中含灰量,%;

afh——烟尘中飞灰占灰分总量的百分比; Cfh——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:Ay=21.8%,afh=10%,Cfh=30%,K=1,计算出烟尘产污系数Gd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/Nm3。

c. SO2产生量计算 GSO2=1.6×B×S

式中:GSO2——SO2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SO2产生量为20.45t/a,产生浓度为969mg/Nm3。 对照《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)可知,燃煤烟气中SO2和烟尘排放浓度均超过相应标准(900mg/Nm3、200mg/Nm3),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SO2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/Nm3和157mg/Nm3。

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 m3/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:

Vy=1.14×

Q—0.25 + 1.0161(a-1)V0 4187式中:Vy — 实际烟气量(Nm3/m3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; V0 — 理论空气需要量,按下式计算; V0=0.260则实际产生烟气量

Vy=1.14×Q —0.25 + 1.0161(a-1)V0= 12.6 Nm3/m3天然气 4187Q—0.25(m3/m3)= 9.0034 Nm3/m3; 1000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9.36×105m3。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 Nm3/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/m3。则天然气含硫量为23.3 mg/m3,以全部生成SO2计,则天然气燃烧SO2的产生系数为46.6mg/m3,则项目SO2产生量为44kg/a,燃气锅炉SO2的产生浓度为3.7 mg/m3。

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/m3,则项目烟尘产生量为150kg/a,产生浓度为12.7mg/m3。

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NOX的产生系数为1760mg/m3,则项目NOX产生量为1647kg/a,产生浓度为139.7mg/m3。

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 污染物产生浓度(mg/m3) 污染物排放浓度(mg/m3) 燃煤锅炉 排放的最高允许浓度(mg/m3) 污染物产生量(t/a) 污染物排放量(t/a) 燃气锅炉 燃烧天然气污染物的产生系数(mg/m3) 污染物产生浓度(mg/m3) SO2 969 388 900 20.45 8.18 46.6 3.7 烟尘 2616 157 200 55.2 3.32 160 12.7 NOX / / / / / 1760 139.7

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