生物质锅炉排污计算
生物质锅炉氮氧化物计算
根据燃料燃质分析，燃料含氮量约0.638%。
工程采取选择性非催化还原法（SNCR）脱硝，采用尿素作脱硝还原剂，脱氮效率大于45%。
根据循环流化床锅炉的特点：低温燃烧，温度控制在850~950℃范围，此时空气中的氮一般不转化为NOx；分段燃烧，可抑制燃料中的氮转化为NOx，并使部分已生成的NOx 得到还原。
根据循环流化床锅炉的相关运行资料表明，NO2产生量为28.36kg/h，产生浓度为160.7mg/Nm3，经尿素脱氮处理后，NO2排放量为15.6kg/h，排放浓度为88.4mg/Nm3，可满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)表1燃煤锅炉标准要求的标准限值100mg/m3。
同时尿素脱硝过程水解会释放部分氨气，根据类比同类企业，氨的排放浓度约8mg/m3，产生量1.41kg/h，满足《贵州省环境污染物排放标准》(DB52/12-1999) 二级标准（80m高烟囱40kg/h排放限值）要求。
由此计算可得：锅炉NO2产生量为28.36kg/h（155.98t/a），自身削减量为12.76kg/h（70.18t/a），处理后排放量为15.6kg/h（85.8t/a）。
二次污染产生的氨排放量约7.76t/a。
生物质锅炉热力计算书
序 号 名称
符 号
单位 计算公式
1
平均过量 空气系数
αav
—
(α'+α”）/2
2
实际水蒸 汽容积
VH2O
m3(标)/ ㎏
V0H2O+0.0161(α-1) *V0
3 实际烟气 量
Vg
m3(标)/ Vg=VRO2+V0N2+VH2O+
㎏
（αav-1）*V0
4
RO2 容积 份额
γRO2
—
VRO2/Vg
5
H2O 容积 份儿
γH2O
—
VH2O/Vg
三原子气
6 体容积份 γtri 额
—
γ RO2+γ H2O
炉膛 1.3
四级过热 二级过
三级过热器 器
热器 一级过热器
1.3 1.3175 1.34
0.688026 0.68931
6
4
1.35
0.26644632 1
5.346473 0.134797
5
0.128688
00 4844
3491.0281
2965
8331.20454 1
00
5115
3686.33541 1
3128
8789.21005 2
00
5387
3882.36341 4
3289
9241.59586 3
七、锅炉热平衡及燃料消耗计算
序
名称
305 463 626 795 969 1149 1334 1526 1723 1925 2132 2344 2559 2779 3002 3229 3458 3690 3926 4163 4402
生物质采暖锅炉废气排放标准
生物质采暖锅炉废气排放标准主要包括以下几个方面：
颗粒物排放标准：颗粒物是生物质锅炉废气中的主要污染物之一。
根据国家对于大气污染物排放控制指标，生物质锅炉的烟气中颗粒物的排放浓度不得超过30mg/m³。
二氧化硫排放标准：二氧化硫是生物质锅炉燃烧过程中产生的另一种主要污染物。
根据相关标准，生物质锅炉的烟气中二氧化硫的排放浓度不得超过33.6mg/m³。
氮氧化物排放标准：氮氧化物也是生物质锅炉废气中的重要污染物。
根据国家对于大气污染物排放控制指标，生物质锅炉的烟气中氮氧化物的排放浓度不得超过150mg/m³。
请注意，这些标准可能会因地区和具体设备型号而有所不同。
在实际操作中，建议参考当地环保部门的规定和锅炉制造商提供的技术规格，以确保废气排放符合相关标准。
生物质直燃发电机组效率计算方法和说明090224
生物质直燃发电机组效率计算方法和说明生物质直燃发电机组效率计算方法和说明国能生物发电集团有限公司生产技术部本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法，结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据，编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。
一、生物质锅炉效率计算 （一）基本原则（1）采用反平衡法（热损失法）测定锅炉热效率，正平衡法（输入-输出热量法）计算作为参考。
（2）将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度，也即送风机附近的大气温度。
（3）因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率，故未进行修正。
（二）正平衡计算1、正平衡热效率计算（η1）%10011⨯=rQ Q η (1-1)式中：1η——锅炉热效率，%;rQ ——输入热量，kJ;1Q ——输出热量，kJ 。
2、输入热量（Qr ）因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽，为简化计算，忽略入炉燃料显热，将燃料收到基低位发热量作为输入热量。
即arnet Q ,rQ= （1-2）式中：arnet Q ,——燃料收到基低位发热量，kJ/kg 。
3、输出热量（Q1）)]()([11gs ps ps gs gr gr h h D h h D BQ -⋅+-⋅⋅=(1-3)式中：B ——燃料消耗量，kg;gr D ——锅炉主汽流量，kg/h ； gr h ——锅炉主蒸汽出口焓值，kJ/kg ； gs h ——锅炉给水焓值，kJ/kg ； psD——锅炉排污水量，％； psh ——锅炉排污水的焓值，kJ/kg 。
因连续排污和定期排污水量很少，一般约为主蒸汽流量2%左右，为简化计算，不考虑锅炉排污水量。
蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS —IF97编程实现。
（三）反平衡计算1、入炉燃料元素成分的确定由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作，且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分，所以通过折算实际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异，拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。
生物质直燃发电机组效率计算
生物质直燃发电机组效率计算方法和说明国能生物发电集团有限公司生产技术部本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法，结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据，编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。
一、生物质锅炉效率计算（一）基本原则（1）采用反平衡法（热损失法）测定锅炉热效率，正平衡法（输入-输出热量法）计算作为参考。
（2）将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度，也即送风机附近的大气温度。
（3）因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率，故未进行修正。
（二）正平衡计算1、正平衡热效率计算（η1）(1-1)式中：——锅炉热效率，%;——输入热量，kJ;——输出热量，kJ。
2、输入热量（Qr）因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽，为简化计算，忽略入炉燃料显热，将燃料收到基低位发热量作为输入热量。
即（1-2）式中：——燃料收到基低位发热量，kJ/kg。
3、输出热量（Q1）(1-3)式中：——燃料消耗量，kg;——锅炉主汽流量，kg/h；——锅炉主蒸汽出口焓值，kJ/kg；——锅炉给水焓值，kJ/kg；——锅炉排污水量，％；——锅炉排污水的焓值，kJ/kg。
因连续排污和定期排污水量很少，一般约为主蒸汽流量2%左右，为简化计算，不考虑锅炉排污水量。
蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。
（三）反平衡计算1、入炉燃料元素成分的确定由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作，且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分，所以通过折算实际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异，拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。
（1）典型燃料元素分析成分因入炉燃料种类多，所以选择国能高唐电厂性能试验时入炉燃料作为典型燃料。
具体如下：（2）入炉燃料元素成分的拟合方法根据现场工业分析所得的水分（Mar）和灰分(Aar)数值，按照公式（1-4）进行拟合计算入炉燃料的元素成分：(1-4)式中：——拟合的入炉燃料收到基下含碳量；、——入炉燃料工业分析收到基下水分和灰分；、、——典型燃料收到基下含碳量、水分和灰分。
生物质工业锅炉产排污系数表
湿法除尘法
静电除尘法（管式）
静电除尘法（卧式）
布袋/静电+布袋
氮氧化物
千克/吨-原料
直排
注： 二氧化硫的产排污系数是以含硫量（S％）的形式表示的，其中含硫量（S％）是指生物质收到基硫分含量，以质量百分数的形式表示。例如生物质中含硫量（S％）为％，则S=。
生物质工业锅炉产排污系数表
产品名称
原料名称
工艺名称
规模等级
污染物指标
单位
产污系数
末端治理技术名称
排污系数
蒸汽/热水/其它
生物质（木材、木屑、甘蔗渣压块等）
层燃炉
所有规模
工业废气量
标立方米/吨-原料
6,
直排
6,
有末端治理
6，
二氧化硫
千克/吨-原料
17S
直排17Sຫໍສະໝຸດ 烟尘千克/吨-原料直排
37
单筒旋风除尘法
生物质直燃锅炉设计计算(详细)
生物质直燃锅炉设计计算生物质直燃锅炉设计计算3.1锅炉设计时主要的结构尺寸1）炉膛净空尺寸：250×250×14002）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动3）前拱高200，长50；4）后拱高180，长3003）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm4）点火炉门80×80，装在侧强5）看火孔42mm6）炉前装料斗7）料层厚度60mm6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。
8）每隔300mm一个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点9）支架高度800mm10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉11）整体用不锈钢外包装12）支架高度800mm13）整体外形长宽高：760×410×22003.2试验原料本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。
其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。
实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar ，qnet,ar=15132kJ/kg。
由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到：Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。
用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。
如下：Mar= 9.15%，Var= 75.58%，Far= 7.56%，Aar= 7.71%。
3.3直燃锅炉设计的相关参数1）锅炉功率要求：10 kW；2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右[20]，tpy =165℃；3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF= 1050 kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8]，因为低温及燃料易燃尽时取取上限，所以取qV= 350 kW/m3；4）过量空气系数：炉门和进料槽漏风系数△α= 0.2；炉膛进口空气过量系数α1= 1.5，炉膛出口空气过量系数α2,=α1+△α= 1.7；5）热损失：固体未完全燃烧损失q4=3.56%，CO未完全燃烧损失q3=2.5%，侧壁散发到室内的热量q5=0%；6）大气压力P=1atm总结以上数据绘制成下表1表1 直燃锅炉主要设计参数序号主要设计参数符号参数来源数值单位燃料参数1 燃料种类给定玉米桔杆2 燃料颗粒大小φs 燃料测定8 mm3 燃料颗粒自然堆积密度ρs 燃料测定554.7 kg/m34 灰渣自然堆积密度ρash 燃料测定1200 kg/m35 收到基碳含量Car 燃料元素分析仪测定44.92 %6 收到基氢含量Har 燃料元素分析仪测定5.77 %7 收到基氮含量Nar 燃料元素分析仪测定0.98 %8 收到基硫含量Sar 燃料元素分析仪测定0.21 %9 收到基氧含量Oar 燃料元素分析仪测定31.26 %10 收到基水分含量Mar 燃料工业分析仪测定9.15 %11 收到基挥发分含量Var 燃料工业分析仪测定75.58 %12 收到基固定炭含量Far 燃料工业分析仪测定7.56 %13 收到基灰分含量Aar 燃料工业分析仪测定7.71 %14 收到基净发热量qnet,ar 氧弹式量热仪测定15132 kJ/kg直燃锅炉参数15 功率W 10 kW16 温度thot,2 30-50℃，不超过70℃[1] 50 ℃17 室内空气温度thot,1 在16-24℃范围内选取[2] 16 ℃18 炉排单位面积热负荷qF 经验值700~1050kW/m2 [3-8] 1050 kW/m2低温及燃料易燃尽时取上限19 炉膛单位容积热负荷qV 经验值235~350kW/m3 [3-8] 350 kW/m3低温及燃料易燃尽时取取上限20 炉门和进料槽漏风系数△α参照文献[9]选取0.221 炉膛出口空气过量系数α2α1+△α 1.722 炉膛进口空气过量系数α1参考文献[10-13] 1.523 固体未完全燃烧损失q4 参考文献[14-16] 3.56 %24 CO未完全燃烧损失q3 参照文献[14-16]选取2.5 %25 侧壁散发到室内的热量q5 参考文献[17-19] 0 %26 室外环境温度t0 给定10 ℃27 排烟温度tpy 低于烟气露点，150℃左右[20] 165 ℃28 压力P 给定1 atm3.4烟气量的计算（1）二氧化物量vRO2二氧化物是指烟气中的量，其计算如下：vRO2=0.01866(Car+0.375Sar)=0.01866（44.92+0.375×0.21）=0.Nm3/kg（2）理论空气量va,0理论空气量是指每千克固体、液体燃料或每标准立方米气体燃料在化学当量比之下完全燃烧所需的空气量。
生物质锅炉排放标准
生物质锅炉是专门燃烧生物质成型燃料的一种锅炉。
生物质属于国家支持推广的新型燃料，避免了目前燃煤锅炉存在的“烟尘污染大、燃烧不充分、浪费大、不节能”等问题。
GB-13271-2014国家相关部门对锅炉大气污染排放标准如下所述:关于生物质锅炉项目废气排放执行标准问题，根据环保部《关于生物质成型燃料有关问题的复函》(环办函[2009]797号)，对生物质成型燃料在燃烧过程中的大气污染排放提出了严格的标准:“应以燃气的排放标准来要求”生物质成型燃料，尽可能减少大气污染。
1、气体排放标准：据析，生物质燃料锅炉燃烧后可实现CO2零排放，NOx 微量排放，SO2排放量小于33.6mg/m3，烟尘排放量低于46mg/m3，相比燃煤、燃油锅炉来讲，其污染指数已经很低。
根据国家对于大气污染物排放控制指标显示，锅炉排放标准为:SO2≤100mg/m3、烟尘≤100mg/m3，因此生物质锅炉排放标准符合控制指标，并且排放浓度远远低于国家标准。
2、固体排放：生物质锅炉除了排放气体以外，还有固体的排出，其固体主要成分是燃烧后的灰分。
燃料包含70%左右的纤维含量，含硫量不到碳含量的1/10，硫硫和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%，因此固体灰分的含量也比较低，符合国家排放标准。
3、单台出力65t/h以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料的发电锅炉，参照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)规定的资源综合利用火力发电锅炉的污染物控制要求执行。
4、单台出力65t/h及以下采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料的发电锅炉，参照《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。
5、有地方排放标准且严于国家标准的，执行地方排放标准。
6、引进国外燃烧设备的项目，在满足我国排放标准前提下，其污染物排放限值应达到引进设备配套污染控制设施的设计运行值要求。
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