煙氣氧含量對(duì)鍋爐大氣污染物排放濃度影響

煙氣氧含量對(duì)鍋爐大氣污染物排放濃度影響煙氣氧含量對(duì)鍋爐大氣污染物排放濃度的影響[鍵入文檔標(biāo)題]2016年3月6日煙氣氧含量對(duì)鍋爐大氣污染物排放濃度的影響《鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》自1983年宣布以來，雖經(jīng)多個(gè)版本的改正，但此中在監(jiān)測(cè)燃煤鍋爐煙塵排放濃度時(shí)，應(yīng)依據(jù)煙氣中的含氧量計(jì)算過分空氣系數(shù)，并將煙塵排放濃度一律折算為過分空氣系數(shù)為1.8時(shí)的濃度的規(guī)定，一直沒有改變。在已推行的最新標(biāo)準(zhǔn)中，直接用氧含量進(jìn)行折算代替了過去版本中用過分空氣系數(shù)折算方法，更為突出了煙氣氧含量對(duì)排放濃度計(jì)算的重要性。煙氣氧含量是計(jì)算鍋爐污染物排放濃度的重要參數(shù)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中有效控制煙氣氧含量，是鍋爐污染物排放能否達(dá)標(biāo)的要點(diǎn)。本文聯(lián)合GB*-2001和GB*-2014兩個(gè)版本的《鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》中污染物排放濃度計(jì)算方法進(jìn)行解析，說明控制煙氣氧含量對(duì)控制污染物排放濃度的重要性。1.鍋爐大氣污染物排放濃度計(jì)算1/9煙氣氧含量是鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)重要監(jiān)控參數(shù)之一和反應(yīng)焚燒設(shè)施與鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)完美程度的重要依據(jù)，其值的大小與鍋爐構(gòu)造、燃料的種類和性質(zhì)、鍋爐負(fù)荷的大小、運(yùn)轉(zhuǎn)配風(fēng)工況及設(shè)施密封狀況等要素相關(guān)。氧含量越小，即過分空氣系數(shù)越小，則表示化學(xué)不完整焚燒熱損失和機(jī)械不完整焚燒熱損失增添；氧含量越大，即過分空氣系數(shù)越大，則表示空胸襟送入過大。過分的空氣造成爐溫降落，不只影響焚燒，還會(huì)帶走大批的熱量和塵埃，增大污染排放濃度的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)風(fēng)量大也增添了排煙耗電量?？刂茻煔庋鹾?，對(duì)控制焚燒過程，實(shí)現(xiàn)安全、高效和低污染排放是非常重要的。1.1GB*-2001標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法依據(jù)GB*-2001中的規(guī)定，“實(shí)測(cè)的鍋爐煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度，應(yīng)依據(jù)規(guī)定的過分空氣系數(shù)進(jìn)行折算”，而過分空氣系數(shù)是依據(jù)煙氣中的氧含量進(jìn)行計(jì)算得出的，因此監(jiān)測(cè)煙氣中氧含量特別重要。依據(jù)過分空氣系數(shù)的觀點(diǎn)“燃料焚燒時(shí)實(shí)質(zhì)空氣消耗量與理論空氣需要量之比值”，過分空氣系數(shù)與煙氣氧含量的關(guān)系為:1）式中：α’-依據(jù)排放點(diǎn)實(shí)測(cè)煙氣氧含量計(jì)算的過分空氣系數(shù)；2/9φ’(O2)-實(shí)測(cè)煙氣中的氧含量。從煙塵排放濃度計(jì)算角度解析，過分空氣系數(shù)過大，則計(jì)算排放濃度偏大，甚至大出幾倍，這樣的計(jì)算結(jié)果是難以讓人接受的，實(shí)質(zhì)煙塵排放濃度不行能超出實(shí)測(cè)煙塵濃度的2倍以上，否則需要從頭調(diào)風(fēng)，并檢查能否有存在漏風(fēng)，焚燒正常后再進(jìn)行測(cè)量。依據(jù)GB*-2001中的規(guī)定，燃煤鍋爐的煙塵排放濃度應(yīng)折算到標(biāo)準(zhǔn)過分空氣系數(shù)α=1.8時(shí)的煙塵濃度。煙塵排放濃度按下式計(jì)算：2）式中：ρ-折算過分空氣系數(shù)的煙塵排放濃度，mg/m3；ρ’-煙氣中實(shí)測(cè)煙塵濃度，mg/m3；α-標(biāo)準(zhǔn)過分空氣系數(shù)，1.8。1.2GB*-2014標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法依據(jù)GB*-2014的規(guī)定，實(shí)測(cè)的鍋爐顆粒物、二氧化物、氮氧化物、汞及其化合物的排放濃度，應(yīng)按公式折算為基準(zhǔn)氧含量排放濃度。燃煤鍋爐的基準(zhǔn)氧含量為9%，燃?xì)忮仩t的基準(zhǔn)氧含量為3.5%。3）式中：φ’(O2)-基準(zhǔn)氧含量。3/9不論采納標(biāo)準(zhǔn)過分空氣系數(shù)，仍是采納基準(zhǔn)氧含量，其折算值的大小都取決于煙氣氧含量的實(shí)測(cè)值，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)中控制煙氣中的氧含量，對(duì)控制最后排放濃度至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)中只有采納一致的標(biāo)準(zhǔn)值或基準(zhǔn)值進(jìn)行折算，才能控制好排污公司存心增大空氣進(jìn)入量來稀釋排放濃度的行為，才能對(duì)不同樣的公司的排放濃度采納一致的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行看管。比較上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法能夠看出，在實(shí)測(cè)濃度同樣的狀況下，采納GB*-2014標(biāo)準(zhǔn)的折算排放濃度比GB*-2001標(biāo)準(zhǔn)增大了2.86%。固然計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)略有差別，但GB*-2014標(biāo)準(zhǔn)的排放限值要求更為嚴(yán)格。1.3氧含量對(duì)煙塵排放濃度的影響過分空氣系數(shù)的大小取決于燃料的種類、焚燒裝置及焚燒條件等，對(duì)燃用煙煤的鏈條鍋爐，爐膛過分空氣系數(shù)一般取1.3-1.4，即煙氣氧含量控制在5%-6%。因?yàn)楦鞣矫娴脑?，在?shí)質(zhì)生產(chǎn)中將煙氣中的氧含量控制在6%以下有較大的難度，一般燃用煙煤和無(wú)煙煤所要求的爐膛內(nèi)過分空氣系數(shù)為1.5左右，即把煙氣氧含量控制在6%-8%作為鏈條鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)，考慮到煙道及輔機(jī)等部位的漏風(fēng)，煙道尾部氧含量會(huì)有不同樣程度的增添，煙氣最大氧含量不宜超出10.5%，即過分空氣系數(shù)不宜超出2.0。若再考慮測(cè)試不妥還可能造成的漏胸襟的增添，煙氣氧含量最后不易超4/9過12%。煙氣氧含量的細(xì)微變化，對(duì)排放濃度的折算值都有很大的影響。表12014年度供熱鍋爐房顆粒物排放監(jiān)測(cè)狀況統(tǒng)計(jì)顆粒物濃度（/）表1為2014年對(duì)克拉瑪依部分供熱鍋爐房監(jiān)測(cè)結(jié)果。這些鍋爐房的顆粒物排放實(shí)測(cè)結(jié)果較小，但折算后的結(jié)果均屬于超標(biāo)排放，超標(biāo)排放的主要原由為煙氣氧含量過高。依據(jù)表1中實(shí)測(cè)顆粒物濃度及公式（1）、（2）能夠計(jì)算出達(dá)標(biāo)排放時(shí)氧含量控制值。這6座鍋爐房氧含量分別作微量下調(diào)，下調(diào)量見圖1，煙塵排放濃度即可知足≤200mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)要求。圖1中的數(shù)值與表1的氧含量數(shù)值比較，下調(diào)幅度很小，也就是說，氧含量只需發(fā)生細(xì)微的變化，都會(huì)對(duì)排放濃度的折算結(jié)果有很大的影響；同時(shí)也說明，在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只需在風(fēng)量配送、密封控制等方面做細(xì)微調(diào)整，這幾座鍋爐房實(shí)現(xiàn)顆粒物達(dá)標(biāo)排放其實(shí)不是很困難的事。2.影響煙氣氧含量的主要要素2.1焚燒配風(fēng)的影響鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，爐膛負(fù)壓應(yīng)保持在20-30Pa。鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量過大會(huì)造成爐膛內(nèi)空氣節(jié)余量增添，過分空氣系數(shù)增大。只需依據(jù)爐排有效焚燒面積和火床散布，合理調(diào)試各風(fēng)室供風(fēng)量，才能減少鍋爐排煙熱損失和煙氣氧含量，有效提升鍋爐熱效率。同5/9時(shí)，經(jīng)過合理調(diào)整鍋爐引風(fēng)量，保持爐膛合理負(fù)壓，能夠有效降低煙道內(nèi)煙氣含塵量及氧含量的增添，同時(shí)也能有效降低煙氣過量空氣系數(shù)及煙塵排放濃度。2.2鍋爐低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的影響依據(jù)《鍋爐煙塵測(cè)試方法》（GB5468）規(guī)定，測(cè)試在用鍋爐煙塵排放濃度時(shí)，一定在鍋爐設(shè)計(jì)專心70%以上的狀況下進(jìn)行。當(dāng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷較低時(shí)，不只造成排煙熱損失增大，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低，同時(shí)也致使污染物排放量增添。從圖2能夠看出，在對(duì)表1中的鍋爐房進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，因?yàn)殄仩t負(fù)荷率過于偏低，進(jìn)而對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。而各鍋爐房鑒于“低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)事故少”和“低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)少冒黑煙”認(rèn)識(shí)，大多采納“多鍋爐、低負(fù)荷”運(yùn)轉(zhuǎn)模式。各鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)專心較低，經(jīng)過爐排場(chǎng)進(jìn)入了過多的充?？諝?，進(jìn)而致使煙氣氧含量過高，過分空氣系數(shù)偏高，也就造成顆粒物排放濃度實(shí)測(cè)值較低而折算值過高，甚至造成超標(biāo)排放的問題。2.3系統(tǒng)漏風(fēng)的影響鍋爐系統(tǒng)的漏風(fēng)主要包含設(shè)施和煙道漏風(fēng)。出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象時(shí)，必定造成煙氣中氧含量增大和煙塵濃度的稀釋，使過分空氣系數(shù)增大，進(jìn)而影響折算后煙塵排放濃度的正確性，并降低了鍋爐運(yùn)行效率。鍋爐爐膛漏風(fēng)主要發(fā)生在看火孔、檢查門和除灰口、出渣口6/9等部位，這些部位的漏風(fēng)量每增添10%，鍋爐熱效率則會(huì)降低2%-3%。鍋爐爐膛漏風(fēng)除上述要點(diǎn)監(jiān)控部位因管理不到位造成的漏風(fēng)，造成的影響更大。如：爐墻開裂漏風(fēng)，擋煙墻和煙氣導(dǎo)流板破壞、爐內(nèi)放灰裝置密閉不嚴(yán)等問題，會(huì)造成大批空氣或煙氣短路，使大批的灰粉及未經(jīng)充分反應(yīng)的空氣進(jìn)入煙道，造成排煙溫度、煙氣氧含量及灰含量的居高不下。除塵器漏風(fēng)，干法除塵器及其排灰口的鎖氣器，濕法除塵器及其水封溢流管處密封不嚴(yán)，因?yàn)樨?fù)壓運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成大批空氣進(jìn)入，不只會(huì)造成煙氣氧含量的增添，還大幅度降低除塵器的除塵收效，當(dāng)除塵器漏風(fēng)達(dá)5%時(shí)，除塵效率會(huì)降低50%；當(dāng)漏風(fēng)率達(dá)到10%-15%時(shí)，除塵效率將為零。鼓、引風(fēng)機(jī)及其風(fēng)量調(diào)治閥密封不好也會(huì)致使過分無(wú)用空氣的進(jìn)入。因?yàn)闊焽鑳?nèi)煙氣溫度與外界空氣溫度差造成的熱壓作用，煙囪形成較大的抽力。煙道密封不好時(shí)，在負(fù)壓的作用下會(huì)有大批的空氣被抽入煙道，致使節(jié)余氧含量增高。若煙氣檢測(cè)裝置安裝在幾臺(tái)鍋爐的共用的煙囪上，因?yàn)闊焽璧某榱ψ饔?，?huì)有大批空氣從未運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐和煙道進(jìn)入，對(duì)煙氣氧含量的測(cè)定影響很大，也致使煙囪排放濃度的正確行較差。2.4運(yùn)轉(zhuǎn)操作不規(guī)范的影響一些不規(guī)范的習(xí)慣性操作，如在檢查爐膛內(nèi)焚燒狀況時(shí)，不是經(jīng)過看火孔，而是直接翻開檢查門；在調(diào)整焚燒狀況時(shí)，不是7/9經(jīng)過調(diào)整煤層厚度、爐排速度以及各風(fēng)室風(fēng)量分派來實(shí)現(xiàn)有效焚燒，而是野蠻的采納撥火工具在爐膛內(nèi)爭(zhēng)撥；在經(jīng)過雙閥鎖氣器排放干式除塵器內(nèi)的積灰時(shí)，同時(shí)翻開了鎖氣器上的雙閥，致使過分空氣大批涌入，造成除塵收效大幅度降低甚至喪失。2.5除塵、出渣用水溶解氧析出影響水膜除塵、麻石除塵、水浴除塵器等都是效率較高的濕式除塵方式，這些濕式除塵方式在工作過程中需要煙氣與除塵用水充分接觸，當(dāng)除塵用水與高溫?zé)煔饨佑|后，水溫快速高升，水中溶解氧隨水溫的高升溶解度也相應(yīng)的降落，大批的溶解氧就開釋到煙道內(nèi)。濕式除塵器水位控制裝置的工作水位調(diào)治過高，或噴淋水流量過大，會(huì)造成耗水量過大，耗水量越大，向煙道內(nèi)開釋的氧量也越多。濕式除塵用水中開釋出來的氧，增大了煙氣氧含量的監(jiān)測(cè)值，必定會(huì)惹起過分空氣系數(shù)計(jì)算偏差。除濕式除塵器用水中析出的溶解氧對(duì)煙氣氧含量有影響外，鍋爐出渣用水的溶解氧析出也會(huì)對(duì)煙塵排放濃度的計(jì)算造成不利影響。高溫爐渣落入出渣水槽，出渣水中析出的溶解氧在負(fù)壓的作用下進(jìn)入爐膛，致使過分空氣系數(shù)增大，進(jìn)而致使污染物排放濃度的折算值偏高。除上述要素對(duì)煙氣氧含量有影響外，因?yàn)樵诒O(jiān)測(cè)過程存在的問題，造成的影響可能更大。比方，采樣孔密封不嚴(yán)、氧含量采8/9樣系統(tǒng)內(nèi)空氣置換不完整、氧含量測(cè)試儀胸襟程及測(cè)試精度偏差、采樣點(diǎn)旋流氣體的影響、采樣地點(diǎn)不適合、監(jiān)測(cè)條件不具備等。這些影響要素需要監(jiān)測(cè)人員或測(cè)試設(shè)施的保護(hù)人員進(jìn)行除去，本文不做要點(diǎn)議論。3.結(jié)論與建議煙氣氧含量是鍋爐大氣污染物監(jiān)測(cè)中極其重要的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)核查指標(biāo)，在必定程度上，其值的大小是確立污染物排放濃度能否完成標(biāo)的要點(diǎn)。煙氣氧含量控制是一個(gè)綜合性、系統(tǒng)性的問題。在實(shí)質(zhì)生產(chǎn)中，鍋爐房要安裝必需的煙氣監(jiān)控儀表，為運(yùn)行管理供給可量化參照依據(jù)；同時(shí)，只需保證設(shè)施