锅炉污染物排放核算

锅炉污染物排放核算
1、烟气量核算
烟气量包括实际烟气量、标态干烟气量、标态湿烟气量和标态空气过剩系数为1.4（即烟气含氧量为6%，燃煤电厂排放标准要求折算到此状态下）的干烟气量。

（1）烟气量计算（理论空气量V 0）
()net,ar
4N g 0Q q V =B 1-+0.77+1.0161α-1V 3.61004026⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
α——过剩空气系数
（2）理论空气量在有元素成分分析时，用下式计算
()0V =0.0889C+0.375S +0.265H-0.0333O
（3）在无元素分析时，可按下列经验公式计算
()0net,ar V =2.63Q 10000
()2H O g 0V =B 0.1116H+0.0124M+0.0161α-1V 3.6⎡⎤⎣⎦
2g S H O V =V -V
B g ——耗氧量， M ——水分含量
（4）机械未完全燃烧损失q 4的一般取值
例题①
某电厂为2×600MW 超临界燃煤发电机组，采用固态排渣煤粉炉，燃用大同烟煤，燃煤收到基水分11.0%、灰分18.13%、碳57.14%、氢3.55%、氧8.77%、硫0.75%，收到基低位发热量为20850kj/kg ，干燥无灰基挥发分31.25%，小时耗煤量为496.6t 。

计算标准状态下α=1.4时的干烟气量？
解：1kg 燃料燃烧需要的理论空气量：
()()03V =0.0889C+0.375S +0.265H-0.0333O
=0.088957.14+0.3750.75+0.265 3.55-0.03338.77=5.7534m kg
⨯⨯⨯ 锅炉排放烟气中的水蒸气量：
()()2H O g 03V =B 0.1116H+0.0124M0.0161α-1V 3.6
=496.60.1116 3.55+0.012411+0.01611.4-1 5.7534=78.58m s
⎡⎤⎣⎦ ⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦ α=1.4时的实际烟气量：
()net,ar 4N g 03Q
q V =B 1-+0.77+1.0161(α-1)V 3.6
10040261.520850=496.61-+0.77+1.01611.4-1 5.7534 3.61004026=1159.75m s
⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
⎛⎫⎡⎤
⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
标准状态下α=1.4时的干烟气量：
23g N H O V =V -V =1159.75-78.58=1081.17m s
2、烟尘产排量核算
（1）实测法测烟尘的产生量（除尘器前）
烟气量×烟尘浓度=烟尘量
（2）计算公式
()()()AP g ar 4net,ar fh M =B A 100+q Q 10033870α⎡⎤⨯⨯⨯⎣⎦
αfh ——锅炉烟气带出的飞灰份额， A ar ——收到基灰分
（3）实测法测烟尘的排放量（除尘器后）
烟气量×烟尘浓度=烟尘量
（4）燃煤锅炉烟尘的排放量
()AE AP C M =M 1-η
η——除尘效率，%
（5）锅炉灰分平衡的推荐值，见下表
V daf ——干燥无灰基挥发分 Q net ，ar ——收到基低位发热量 例题②
某电厂为2×300MW 供热机组，配2台蒸发量为1025t/h 的四角喷燃炉（固态排渣煤粉炉），采用4电场静电除尘器，除尘效率为99.6%，除尘器后的烟气采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫，2台机组小时耗煤量为252t/h ，燃煤收到基低位发热量为23230kj/kg ，收到基灰分为14.97%，干燥无灰基挥发分为34.15%，计算电厂小时烟尘排放量？
解：2台锅炉小时耗煤量为252t/h ，则单台为126t/h 。

静电除尘器除尘效率为99.6%，湿法烟气脱硫的除尘效率保守估计按50%考虑，则总除尘效率为
()()()()12η=1-1-η1-η=1-1-0.9961-0.5=99.8%
由于燃煤干燥无灰基挥发分为34.15%，为烟煤，查表知：q 4取1.5%，αfh 取0.9。

单台锅炉小时烟尘排放量为
A 99.814.97 1.523230M =1261-0.9=0.0363t h 10010010033870⨯⎛⎫⎛⎫
⨯⨯+⨯ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭
则电厂小时烟尘排放量为2×0.0363=0.0726t/h 。

（5）当循环流化床锅炉用石灰石脱硫时，循环流化床锅炉入炉物料所产生的灰分可用折算灰分表示，将折算灰分A zs 代入上式，即可算出循环流化床小时烟尘排放量。

折算公式：
()3
1003.1250.440.8100zs ar ar S CaCO A A S m K ⎡⎤⎛⎫
=+-+η⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦
m ——Ca/S 摩尔比 例题③
某电厂2×300MW 循环流化床锅炉，燃用煤矸石和中煤燃料收到基灰分为50.57%，硫灰分为1.3%，干燥无灰基挥发分为38%，低位发热量为12422kj/kg ，小时耗煤量为486.92t/h ，添加石灰石脱硫，石灰石纯度为90.12%，设计钙硫摩尔比为2.1，脱硫效率80%，采用袋式除尘器效率为99.9%，计算折算灰分和小时烟尘排放量？ 解：折算灰分：
zs 1000.880A =50.57+3.125 1.3 2.1-0.44+=58.8890.12100⎡⨯⎤
⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
即则算灰分为58.88%。

由于采用循环流化床锅炉，燃料干燥无灰基挥发分为38%，查表知：q 4取2%，αfh 取0.6。

4net,ar C zs A g fh
q Q ηA
M =B 1-+α1001001003387099.958.88212422=486.921-+0.610010010033870=0.174t h
⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭
⨯⎛⎫⎛⎫
⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭
3、二氧化硫产排量核算 （1）实测法（烟气脱硫之前）
烟气量×SO 2浓度=SO 2产生量
（2）物料衡算法
()()2P,SO g 4t,ar M =2B 1-q 100S 100K
K ——燃煤中S 燃烧后氧化成SO 2的份额
（3）在环境统计或总量排放核算中，简化如下：
q 4取0，燃煤电厂的K 取0.85,2K 即为1.7，燃油电厂K 取1,2K 即为2，称为二氧化硫释放系数，简化公式为：
24P,SO g t,ar M =B S α10⨯⨯⨯
（4）可通过下列公式进行核算，即物料衡算法：
()()
2212E,SO P,SO S S M =M 1-η1-η
4、固废排放量核算 例题④
某电厂2×600MW 超临界燃煤发电机组，采用固态排渣煤粉炉，燃用大同烟煤，燃煤收到基水分11.0%，灰分18.13%，碳57.14%，氢3.55%，氧8.775，硫0.75%，收到基低位发热量21850kj/kg ，干燥无灰基挥发分为31.25%，小时耗煤量为196.6t 。

2台烟气处理均采用五电场静电除尘器，除尘效率为99.7%，石灰石—石膏湿法脱硫，Ca/S 摩尔比为1.05，石灰石中CaCO 3纯度90%，脱硫效率为92%，计算小时灰渣产生量、灰产生量、渣产生量及脱硫石膏产生量。

解：2台锅炉小时灰渣产生量为：
4net,ar w C hz g fh lz q Q A ηN =B +α+α10010033870100
18.13 1.52185099.7=196.6+0.9+0.110010033870100=94.6t h
⎛⎫⎛⎫
⨯ ⎪
⎪⨯⎝⎭⎝⎭⨯⎛⎫⎛⎫
⨯ ⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭
灰小时产生量为：
4net,ar w
C h g fh q Q A ηN =B α1001003387010018.13 1.52185099.7
496.60.910010033870100
85.1t h
⎛⎫+⋅
⋅ ⎪⨯⎝⎭
⨯⎛⎫ =+⨯
⨯ ⎪⨯⎝⎭ =
渣小时产生量为：
4net,ar w z g lz
q Q A
N =B α1001003387018.13 1.521850496.60.1100100338709.5t h
⎛⎫+ ⎪⨯⎝⎭
⨯⎛⎫
=⨯+⨯ ⎪⨯⎝⎭ = 2台锅炉烟气中SO 2小时产生量：
2ar 4SO g S q M =2B 1K
100100
1.50.75
2496.610.9100100
6.6t h
⎛
⎫-⋅⋅ ⎪⎝⎭⎛⎫ =⨯⨯-⨯
⨯ ⎪⎝⎭ = 石膏产生量：
()
()2
3SO S CaCO M G η72m 100S-K 64
6.692%72 1.05100290%64
17.79t h
⎡⎤=
⋅+⋅⎣⎦ =⨯⨯+⨯-⎡⎤⎣⎦ =。