烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响

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1、烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响2016年3月6日烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响《锅炉大气污染排放标准》自1983年发布以来，虽经多个版本的修改，但其中在监测燃煤锅炉烟尘排放浓度时，应根据烟气中的含氧量计算过量空气系数，并将烟尘排放浓度一律折算为过量空气系数为1.8时的浓度的规定，始终没有改变。在已实行的最新标准中，直接用氧含量进行折算替代了以往版本中用过量空气系数折算方法，更加突出了烟气氧含量对排放浓度计算的重要性。烟气氧含量是计算锅炉污染物排放浓度的重要参数，在运行中有效控制烟气氧含量，是锅炉污染物排放能否达标的关键。本文结合GB13271-2

2、001和GB13271-2014两个版本的《锅炉大气污染排放标准》中污染物排放浓度计算方法进行分析，说明控制烟气氧含量对控制污染物排放浓度的重要性。1.锅炉大气污染物排放浓度计算烟气氧含量是锅炉运行重要监控参数之一和反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据，其值的大小与锅炉结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况及设备密封状况等因素有关。氧含量越小，即过量空气系数越小，则表明化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失增加；氧含量越大，即过量空气系数越大，则表明空气量送入过大。过量的空气造成炉温下降，不但影响燃烧，还会带走大量的热量和灰尘，增大污染排放浓度

3、的计算结果，同时风量大也增加了排烟耗电量。控制烟气氧含量，对控制燃烧过程，实现安全、高效和低污染排放是非常重要的。1.1GB13271-2001标准计算方法根据GB13271-2001中的规定，“实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度，应根据规定的过量空气系数进行折算”，而过量空气系数是根据烟气中的氧含量进行计算得出的，所以监测烟气中氧含量非常重要。根据过量空气系数的概念“燃料燃烧时实际空气消耗量与理论空气需要量之比值”，过量空气系数与烟气氧含量的关系为:α'=2121-φ'(O2)（1）式中：α’-根据排放点实测烟气氧含量计算的过量空气系数；φ’(O2)-实

4、测烟气中的氧含量。从烟尘排放浓度计算角度分析，过量空气系数过大，则计算排放浓度偏大，甚至大出几倍，这样的计算结果是难以让人接受的，实际烟尘排放浓度不可能超出实测烟尘浓度的2倍以上，否则需要重新调风，并检查是否有存在漏风，燃烧正常后再进行测量。根据GB13271-2001中的规定，燃煤锅炉的烟尘排放浓度应折算到标准过量空气系数α=1.8时的烟尘浓度。烟尘排放浓度按下式计算：ρ=ρ'*α'α（2）式中：ρ-折算过量空气系数的烟尘排放浓度，mg/m3；ρ’-烟气中实测烟尘浓度，mg/m3；α-标准过量空气系数，1.8。1.2GB13271-2014标准计算方法根据GB13

5、271-2014的规定，实测的锅炉颗粒物、二氧化物、氮氧化物、汞及其化合物的排放浓度，应按公式折算为基准氧含量排放浓度。燃煤锅炉的基准氧含量为9%，燃气锅炉的基准氧含量为3.5%。ρ=ρ'*21-φO221-φ'O2（3）式中：φ’(O2)-基准氧含量。不管采用标准过量空气系数，还是采用基准氧含量，其折算值的大小都取决于烟气氧含量的实测值，所以在运行中控制烟气中的氧含量，对控制最终排放浓度至关重要。标准中只有采用统一的标准值或基准值进行折算，才能控制好排污企业有意增大空气进入量来稀释排放浓度的行为，才能对不同的企业的排放浓度采用统一的标准进行监管。比较上述两个标准的

6、计算方法可以看出，在实测浓度相同的情况下，采用GB13271-2014标准的折算排放浓度比GB13271-2001标准增大了2.86%。虽然计算标准略有差异，但GB13271-2014标准的排放限值要求更加严格。1.3氧含量对烟尘排放浓度的影响过量空气系数的大小取决于燃料的种类、燃烧装置及燃烧条件等，对燃用烟煤的链条锅炉，炉膛过量空气系数一般取1.3-1.4，即烟气氧含量控制在5%-6%。由于各方面的原因，在实际生产中将烟气中的氧含量控制在6%以下有较大的难度，一般燃用烟煤和无烟煤所要求的炉膛内过量空气系数为1.5左右，即把烟气氧含量控制在6%-8%作为链条锅炉经济

7、运行指标，考虑到烟道及辅机等部位的漏风，烟道尾部氧含量会有不同程度的增加，烟气最大氧含量不宜超过10.5%，即过量空气系数不宜超过2.0。若再考虑测试不当还可能造成的漏气量的增加，烟气氧含量最终不易超过12%。烟气氧含量的细微变化，对排放浓度的折算值都有很大的影响。表12014年度供热锅炉房颗粒物排放监测情况统计锅炉房名称氧含量（%）过量空气系数颗粒物浓度（mg/m3）实测折算一分一16.955.1994274一分三15.944.15120276红山16.234.494229二分二16.95.12130371西南14.693.33116214前进12.682.5