锅炉烟气成分
燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点
燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点燃气锅炉排出的烟气中含有大量余热，目前的燃气锅炉都安装有烟气余热回收装置，但一般都是利用锅炉回水与烟气进行热交换，只回收了烟气中的部分显热。
因燃气锅炉烟气中水蒸汽占比较大，且水蒸汽的汽化潜热较大，人们为了提高燃气的利用率，把目光投向了烟气冷凝潜热回收技术。
本文通过对燃气锅炉烟气的特点进行分析，结合烟气余热回收装置的方式，明确烟气余热回收的技术思路，对锅炉房的节能降耗，降低运行成本提供一些参考。
一、烟气组成及热能分析天然气与空气混合完全燃烧后产生的烟气中的主要成分是烟气中烟气温度变化所引起的热量转移为显热，水蒸汽所含的汽化潜热为潜热，也就是水在发生相变时，所释放或吸收的热量。
烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%左右，潜热可占天然气的低位发热量的10.97%左右。
从此数据可以看出，潜热占排烟热损失的比重是很大的。
而利用潜热，必须要把烟气温度降低到水蒸汽露点温度以下，使烟气中的水分由气态变为液态，从而释放烟气潜热，才能实现。
二、烟气中水蒸汽露点温度的确定烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%之间，露点温度一般为54-60ºC之间。
如天然气中含有H2S，烟气中还会有SO X。
SO X会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的酸露点温度要比水露点温度要高。
所以会使烟气中水蒸汽露点提高。
一般烟气中含量愈多，酸露点温度愈高。
由于酸露点温度计算复杂且实际烟气组分变化较大，所以在实际应用中采用酸露点分析仪实测一定工况下的酸露点温度。
一般烟气SO X含量在0.03%左右时，露点温度可按58-62ºC左右估算。
当烟气温度低于露点温度时，烟气中水蒸汽开始凝结，烟温低于露点温度愈大，水蒸汽的凝结率也愈大。
凝结率愈大，潜热回收比例也愈大。
所以为提高烟气余热回收效率，与烟气进行换热的冷媒温度低于露点温度多些，才能确实做到冷凝换热。
按表1估算，烟气余热回收装置的出口烟温一般低于露点温度20-30ºC，才可使水蒸汽凝结率达到70-80%。
燃气、燃煤锅炉废气排放参数及计算
锅炉废气锅炉废气燃气1工程使用3台5t/h〔两用一备〕锅炉提供热源，年运行6000小时，天然气使用量为5.4×106m3。
天然气燃烧会产生烟尘和SO2。
参照环境保护实用数据手册〔机械工业出版社〕及川气天然气成分〔总硫含量≤200mg/Nm3〕进展分析计算，工程锅炉年烟气产生量为5.6×107Nm3，燃烧产生污染物为烟尘：2.4kg/万m3，SO2：4.0kg/万m3。
工程烟尘量为1.30t/a，产生浓度为23.3mg/m3，SO2产生量为2.16t/a，产生浓度为38.8mg/m3，烟尘、SO2排放浓度能够满足GB13271－1996锅炉大气污染物排放标准二类区Ⅱ时段标准要求。
另外，根据GB13271－1996锅炉大气污染物排放标准要求，锅炉应设置15m高排气筒，通过同一15m高排气筒排放。
建立单位应根据GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法关于采样位置要求，在锅炉排气筒应设置检测采样孔。
采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯头和断面急剧变化部位。
采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径，和距上述部件上游方向不小于3倍直径处，对矩形烟道，其当量直径D＝2AB/(A+B)，式中A、B为边长。
在选定测定位置上开设采样孔，采样孔内径应不小于80mm，采样孔管应不大于50mm，不使用时应用盖板、管堵或管帽封闭，当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。
同时为检测人员设置采样平台，采样平台应有足够工作面积是工作人员平安、方便地操作，平台面积应不小于1.5m2，并设有1.1m高护栏，采样孔距平台面约为1.2-1.3m。
锅炉废气燃气2工程使用2台6t/h锅炉提供热源，每天运行20h，年运行5000h，天然气使用量为5.0×106m3。
天然气燃烧会产生烟尘和SO2。
根据环境统计手册，燃气锅炉烟气量计算公式如下：yQLVy＝1.14－0.25＋1.0161〔－1〕V0 4187其中：Vy——实际烟气量〔Nm3/ Nm3〕；y QL——燃料低位发热值〔kj/kg〕，天然气为38630kj/m3；α——过剩空气系数，α取1.2；yQL－250. V0——理论空气需要量〔Nm/kg〕，V0＝0.2610003，经计算得V0：9.18。
燃煤锅炉灰渣、烟气量、烟尘、二氧化硫的计算
根据环境统计手册煤渣包括煤灰和炉渣，锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰，炉膛中排出的灰渣称为炉渣。
（1）炉渣产生量：Glz= B×A×dlz/(1－Clz)式中：Glz——炉渣产生量，t/a；B——耗煤量，t/a；A——煤的灰份，20%；dlz——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数，取35%；Clz——炉渣可燃物含量，取20%（10-25%）；（2）煤灰产生量：Gfh= B×A×dfh×η/(1－Cfh)式中：Gfh——煤灰产生量，吨/年；B——耗煤量，800吨/年；A——煤的灰份，20%；dfh——烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比，取75%（煤粉炉75-85%）；dfh＝1-dlzη——除尘率；Cfh——煤灰中的可燃物含量，25%（15-45%）；注：1)煤粉悬燃炉Clz可取0-5%；C f取15%-45%，热电厂粉煤灰可取4%-8%。
Clz、Cfh也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
2)d fh值可根据锅炉平衡资料选取，也可查表得出。
当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时，d fh值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点。
烟尘中的灰占煤灰之百分比（d fh）表1 煤的工业分析与元素分析一、烟气量的计算：0V －理论空气需求量（Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 3（气体燃料））； ar net Q ⋅－收到基低位发热量（kJ/kg 或kJ/Nm 3（气体燃料））； daf V －干燥无灰基挥发分（％）；V Y －烟气量（Ng 或Nm 3/m 3/KNm 3（气体燃料））； α－过剩空气系数, α=αα∆+0。
1、理论空气需求量daf V >15％的烟煤：278.01000Q 05.1arnet 0+⨯=⋅V daf V <15％的贫煤及无烟煤：61.04145Q arnet 0+=⋅V 劣质煤ar net Q ⋅<12560kJ/kg ：455.04145Q arnet 0+=⋅V 液体燃料：21000Q 85.0arnet 0+⨯=⋅V 气体燃料，ar net Q ⋅<10468kJ/Nm 3：1000Q 209.0arnet 0⋅⨯=V 气体燃料，ar net Q ⋅>14655kJ/Nm 3：25.01000Q 260.0arnet 0-⨯=⋅V 2、实际烟气量的计算（1）固体燃料无烟煤、烟煤及贫煤：0arnet Y )1(0161.177.041871.04Q V V -++⋅α＝ar net Q ⋅<12560kJ/kg 的劣质煤：0arnet Y )1(0161.154.041871.04Q V V -++⋅α＝（2）液体燃料：0arnet Y )1(0161.141871.1Q V V -+⋅α＝（3）气体燃料：ar net Q ⋅<10468kJ/Nm 3时：0arnet Y )1(0161.10.141870.725Q V V -++⋅α＝ar net Q ⋅>14655kJ/Nm 3时：0arnet Y )1(0161.125.041871.14Q V V -+-⋅α＝炉膛过剩空气系数α表1.6-1.65；炉排垃圾锅炉：1.9-2。
烟气成分分析
实验三 烟气成分分析一、实验目的锅炉中燃烧产物的计算和测定主要是求出燃烧后的烟气量和烟气组成。
燃料燃烧后烟气的主要成分有：CO 2、SO 2 、O 2 、H 2 O 、N 2 、CO 等气体。
本实验使用奥氏烟气分析器测定干烟气的容积成分百分数。
通过实验使学生巩固烟气组成成分的概念，初步学会运用奥氏烟气分析器测定烟气成分的方法。
二、实验原理奥氏烟气分析器是利用化学吸收法按容积测定气体成分的仪器。
它主要由三个化学吸收瓶组成，利用不同化学药剂对气体的选择性吸收特性进行的。
吸收瓶Ⅰ内盛放氢氧化钾溶液（KOH ），它吸收烟气中的CO 2与SO 2气体。
在烟气成分中常用RO 2表示CO 2与SO 2容积总和，即RO 2=CO 2+SO 2。
其化学反应式如下：2KOH+CO 2→K 2CO 3 ；KOH+SO 2→K 2SO 3 ；吸收瓶Ⅱ内盛焦性没食子酸苛性钾溶液[C 6H 3（OK ）3]，它可吸收烟气中的RO 2与O 2气体。
当RO 2被吸收瓶Ⅰ吸收后，吸收瓶Ⅱ则吸收的烟气容积中的O 2气体。
焦性没食子酸苛性钾溶液吸收O 2的化学反应式为：4C 6H 3（OK ）3 + O 2→2[（OK ）3C 6H 2—C 6H 2（OK ）3]+2 H 2 O吸收瓶Ⅲ内盛氯化亚铜的氨溶液[Cu （NH 3）2Cl ]，它可吸收烟气中的CO 气体。
其化学反应式为：Cu （NH 3）2Cl+2CO → Cu （CO ）2Cl+ 2NH 3；它同时也能吸收O 2气体。
故烟气应先通过吸收瓶Ⅱ，使O 2被吸收后，这样通过吸收瓶Ⅲ吸收的烟气只剩下一氧化碳CO 气体了。
综上所述，三个吸收瓶的测定程序切勿颠倒。
在环境温度下，烟气中的过饱和蒸汽将结露成水，因此在进入分析器前，烟气应先通过过滤器，使饱和蒸汽被吸收，故在吸收瓶中的烟气容积为干烟气容积，气体容积单位为Nm 3/Kg ，测定的成分为干烟气容积成分百分数，即CO 2+SO 2+O 2+CO+N 2=100%CO 2=%1002⨯gy CO V V （3-1）； SO 2=%1002⨯gy SO V V （3-2）； O 2 = %1002⨯gyO V V （3-3）； CO = %100⨯gyCO V V （3-4）；N 2 =%1002 gyN V V （3-5）；三、实验仪器及材料1、奥氏烟气分析器主要部件：过滤器、量筒（100ml ）、水准瓶、三通旋塞、吸收瓶 2、吸收剂配置⑴KOH 溶液：称取65gKOH 溶于130 ml 蒸馏水中。
锅炉烟气环境监测报告
锅炉烟气环境监测报告摘要本文报告了对某锅炉烟气环境进行了监测和分析的结果。
通过对烟气中的污染物进行采样和分析，我们评估了锅炉的燃烧效率和环境污染程度。
本次监测显示，锅炉在操作过程中产生的烟气污染物浓度均低于国家标准，符合环保要求。
1. 引言锅炉作为工业生产中常用的热能设备，其排放的烟气对环境和人类健康产生重要影响。
为了保证锅炉的正常运行和减少环境污染，烟气环境监测显得尤为重要。
本报告对某锅炉的烟气进行了全面的监测和分析。
2. 实验方法2.1 采样点的选择我们选择了离锅炉排烟口最近的位置作为采样点，以确保获取最准确的烟气数据。
2.2 采样设备我们使用了高精度的烟气采样器进行采样。
该采样器具有自动调节流量和稳定的温度控制，以确保样品的代表性和准确性。
2.3 采样参数我们设置了每小时采样一次，每次采样持续5分钟。
在每次采样之前，我们确保采样器处于稳定状态。
2.4 分析方法我们采用了标准的气体分析仪器对烟气中的污染物进行了分析。
在分析过程中，我们注意了仪器的准确性和稳定性，以保证数据的可靠性。
3. 实验结果3.1 烟气温度我们测得锅炉烟气的平均温度为200摄氏度，最高温度为250摄氏度。
温度的测量结果显示锅炉的燃烧效果良好。
3.2 烟气流量锅炉烟气的平均流量为10立方米/小时，最大流量为12立方米/小时。
3.3 烟气成分分析我们对烟气中的主要污染物进行了分析，包括二氧化硫、氮氧化物和颗粒物。
3.3.1 二氧化硫我们测得锅炉烟气中的二氧化硫浓度平均为20毫克/立方米，最高浓度为25毫克/立方米。
根据国家标准，二氧化硫的排放浓度应低于30毫克/立方米，因此锅炉的二氧化硫排放符合环保要求。
3.3.2 氮氧化物锅炉烟气中的氮氧化物浓度平均为30毫克/立方米，最高浓度为35毫克/立方米，低于国家标准要求的50毫克/立方米。
3.3.3 颗粒物锅炉烟气中的颗粒物浓度平均为5毫克/立方米，最高浓度为8毫克/立方米。
根据国家标准，颗粒物的排放浓度应低于20毫克/立方米，因此锅炉的颗粒物排放符合环保要求。
燃煤锅炉灰渣、烟气量、烟尘、二氧化硫的计算
根据环境统计手册煤渣包括煤灰和炉渣,锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰，炉膛中排出的灰渣称为炉渣。
（1）炉渣产生量:Glz= B×A×dlz/(1－Clz）式中：Glz——炉渣产生量，t/a；B——耗煤量，t/a；A——煤的灰份,20%；dlz——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数，取35%；Clz——炉渣可燃物含量，取20％（10-25%）；(2）煤灰产生量：Gfh= B×A×dfh×η/(1－Cfh）式中：Gfh——煤灰产生量,吨/年；B—-耗煤量，800吨/年;A—-煤的灰份，20％;dfh-—烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比，取75%（煤粉炉75—85％）；dfh＝1-dlzη-—除尘率；Cfh--煤灰中的可燃物含量，25%（15—45％);注:1）煤粉悬燃炉Clz可取0—5%；C f取15%—45％，热电厂粉煤灰可取4%—8%。
Clz、Cfh也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
2）d fh值可根据锅炉平衡资料选取，也可查表得出.当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时，d fh值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点.烟尘中的灰占煤灰之百分比(d fh)表1 煤的工业分析与元素分析表2 煤和矿化脱硫剂的筛分特征一、烟气量的计算：0V －理论空气需求量（Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 3（气体燃料））； ar net Q ⋅－收到基低位发热量（kJ/kg 或kJ/Nm 3（气体燃料））; daf V －干燥无灰基挥发分（％)；V Y －烟气量(Ng 或Nm 3/m 3/KNm 3（气体燃料））； α－过剩空气系数， α=αα∆+0.1、理论空气需求量daf V 〉15%的烟煤:278.01000Q 05.1arnet 0+⨯=⋅V daf V 〈15％的贫煤及无烟煤：61.04145Q arnet 0+=⋅V 劣质煤ar net Q ⋅〈12560kJ/kg ：455.04145Q arnet 0+=⋅V 液体燃料：21000Q 85.0arnet 0+⨯=⋅V 气体燃料，ar net Q ⋅〈10468kJ/Nm 3：1000Q 209.0arnet 0⋅⨯=V 气体燃料,ar net Q ⋅>14655kJ/Nm 3：25.01000Q 260.0arnet 0-⨯=⋅V 2、实际烟气量的计算（1)固体燃料无烟煤、烟煤及贫煤:0arnet Y )1(0161.177.041871.04Q V V -++⋅α＝ar net Q ⋅〈12560kJ/kg 的劣质煤：0arnet Y )1(0161.154.041871.04Q V V -++⋅α＝（2)液体燃料：0arnet Y )1(0161.141871.1Q V V -+⋅α＝（3）气体燃料：ar net Q ⋅<10468kJ/Nm 3时：0arnet Y )1(0161.10.141870.725Q V V -++⋅α＝ar net Q ⋅〉14655kJ/Nm 3时:0arnet Y )1(0161.125.041871.14Q V V -+-⋅α＝炉膛过剩空气系数α表1。
锅炉烟气量计算公式
锅炉烟气总量
101424 m3/h
标态
标态 空气过剩系 数 标态
标态
系统漏风系数
K＝ 1.05
排放烟气温度
锅炉引风机额 定风量Q＝
T＝
165
℃
170861 m3/h
由于空气中O2 的容积含量为
a＝ 1.45
Car Sar Har Oar 为C S H O 在煤中的含 量，直接代入 表中给出的数 字。
22.4 Nar
VN 2
0.79 V0
100 14 2
0.79 (1.4 1) V0.790为氮气
占空气比
6.3313 (Nm3/kg)
例，1.4为过 量空气系数
2N=N2
VO2 0.21(1.41)V0 0.4804 (Nm3/kg)
0.21为氧气 占空气百分 百，1.4为过 量空气
ka/kg
a.煤 中氢元素的氧 化 由式(2)可 知，1kgH2完 全燃烧后生成 44.8/4.032≈ 11.11(m3)的 水蒸气，所以 1kg煤中的氢 燃烧后生成的 水蒸气的体积 为：
c.随空气带 入的水蒸气
式(4)、式(5) 、式(6)相加即 得到烟气中水 蒸气的体积：
所以烟气中含 量为：
Vy VCO2 VN2 VSO2 VH2O VO2
1、燃煤成 分
序号 1 2 3 4 6 5 8 7 9
名称
碳 氢 氧 硫 氮 全水分 灰分 低位发热量
符号
单位
收到基原素分析
C
％
H
％
O
％
S
％
N
％
Mar
％
Aar
％
Qent.ar
kJ/kg
燃煤锅炉灰渣、烟气量、烟尘、二氧化硫的计算
根据环境统计手册（一）煤渣包括煤灰和炉渣，锅炉中煤粉燃烧产生的叫粉煤灰，炉膛中排出的灰渣称为炉渣。
（1）炉渣产生量：Glz= B×A×dlz/(1－Clz) 式中：Glz——炉渣产生量，t/a；B——耗煤量，t/a；A——煤的灰份，20%；dlz——炉渣中的灰分占燃煤总灰分的百分数，取35%；Clz——炉渣可燃物含量，取20%（10-25%）；（2）煤灰产生量：Gfh= B×A×dfh×η/(1－Cfh) 式中：Gfh——煤灰产生量，吨/年；B——耗煤量，800吨/年；A——煤的灰份，20%；dfh——烟尘中灰分占燃煤总灰分的百分比，取75%（煤粉炉75-85%）；dfh＝1-dlzη——除尘率；Cfh——煤灰中的可燃物含量，25%（15-45%）；注：1)煤粉悬燃炉Clz可取0-5%；C f取15%-45%，热电厂粉煤灰可取4%-8%。
Clz、Cfh 也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
2)d fh值可根据锅炉平衡资料选取，也可查表得出。
当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时，d fh值可取低一些，燃用无烟煤时则取得高一点。
烟尘中的灰占煤灰之百分比（d fh）表1 煤的工业分析与元素分析3 煤：煤矸石4:1 1.92 32.61 28.10 -- 0.48 -- -- -- -- 19.44表2 煤和矿化脱硫剂的筛分特征序号燃用煤名称配比(煤:矿化脱硫剂)10mm(%)8mm(%)6mm(%)5mm(%)4mm(%)2mm(%)2mm以下(%)1 高硫煤60:40 3.5 2.5 5.0 5.0 16.0 61.0 7.02 低硫煤6:40 2.5 2.0 3.0 2.5 10.0 68.5 11.53 煤：煤矸石4:1 -- 16.75 7.75 11.75 7.5 9.5 40.5 6.254 矿化脱硫剂-- -- -- 1.0 1.25 5.15 33.25 59.35 表3 煤的灰分成分全分析表序号名称SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO TiO2 烧失量1 高硫煤47.26 17.49 17.00 9.01 1.44 0.76 --2 低硫煤56.62 27.98 3.99 3.29 1.70 -- --一、烟气量的计算：－理论空气需求量（Nm3/Kg或Nm3/Nm3（气体燃料））；－收到基低位发热量（kJ/kg或kJ/Nm3（气体燃料））；－干燥无灰基挥发分（％）；VY－烟气量（Ng或Nm3/m3/KNm3（气体燃料））；－过剩空气系数, =。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氨水成分：尿素：%、CO2：%、H2O：%
B、合成氨装置来废氨水6400kg/h，其中：
H2O：6284kg/h、NH3：108kg/h、C02:1.5kg/h、H2S：6.0kg/h
C、液氨浓度（w％）：%
2）工业水：～
3）电源：220V、 380V 、6kV
4）低压蒸汽：(G),温度为158℃
5）工厂空气压力：～ MPa(G)
6）仪表压缩空气压力：～(G)
7）循环水压力：进水，32℃；回水。
项目
单位
设计煤种
校核煤种
备注
烟气成分（标准状态，湿基，设计煤种a=,校核煤种a＝）
CO2
Vol %
O2
Vol %
N2
Vol %
SO2
Vol %
H2O
Vol %
烟气参数
脱硫装置入口烟气量
m3/h
实际，湿基
Nm3/h
标态，湿基
脱硫装置入口烟气温度
℃
133
134
设计值
160
160
最大值
160
FGD旁路烟气温度
燃料消耗量
根据煤质分析资料，本期3台220t/h锅炉，年利用小时按8000小时，单台锅炉最大连续蒸发量的耗煤量见下表：
燃煤量
机组容量及煤种
符
号
单
位
设计煤质
校核煤质
锅炉最大负荷时耗煤量
Bg
t/h
锅炉计算耗煤量
Bj
t/h
烟气脱硫入口烟气参数
脱硫入口烟气为3台220t/h锅炉烟气总量，下表为单台锅炉参数。
脱硫装置入口烟气压力
Pa
1500
1500
正常运行至BMCR工况
烟气中污染物成分（标准状态，干基，a＝）
SO2
mg/Nm3
SO3
mg/Nm3
144
214
Cl(HCl)
mg/Nm3
50
50
F(HF)
mg/Nm3
35
35
烟尘浓度（引风机出口）
mg/Nm3
3公用工程基本条件
1）吸收剂品质：
A、尿素装置来氨水（用量满足需要）