锅炉烟气量、烟尘、二氧化硫、量与浓度的计算(正)

中华人民共和国国家标准锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，控制锅炉污染物排放，防治大气污染，国家环保总局制定《锅炉大气污染物排放标准》，标准自１月１日起实施。

全文如下：１范围本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。

本标准适用于除煤粉发电锅炉和单台出力大于４５．５ＭＷ（６５ｔ／ｈ）发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。

使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。

２引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。

ＧＢ３０９５－１９９６环境空气质量标准ＧＢ５４６８－９ｌ锅炉烟尘测试方法ＧＢ／Ｔ１６ｌ５７－１９９６固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法３定义３．１标准状态锅炉烟气在温度为２７３Ｋ，压力为１０１３２５Ｐａ时的状态，简称“标态”。

本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。

３．２烟尘初始排放浓度指自锅炉烟气出口处或进入净化装置前的烟尘排放浓度。

３．３烟尘排放浓度指锅炉烟气经净化装置后的烟尘排放浓度。

末安装净化装置的锅炉，烟尘初始排放浓度即是锅炉烟尘排放浓度。

３．４自然通风锅炉自然通风是利用烟囱内、外温度不同所产生的压力差，将空气吸入炉膛参与燃烧，把燃烧产物排向大气的一种通风方式。

采用自然通风方式，不用鼓、引风机机械通风的锅炉，称之为自然通风锅炉。

３．５收到基灰分以收到状态的煤为基准，测定的灰分含量，亦称“应用基灰分”，用“Ａａｒ”表示。

３．６过量空气系数燃料燃烧时实际空气消耗量与理论空气需要量之比值，用“α”表示。

４技术内容４．１适用区域划分类别本标准中的一类区和二、三类区是指ＧＢ３０９５－１９９６《环境空气质量标准》中所规定的环境空气质量功能区的分类区域。

环境统计常用公式及系数1.工业废水排放量＝工业新鲜用水量×80％2.燃煤废气量计算公式∶Ｖ＝（α＋ｂ）×Ｋ×Ｑ低×Ｂ÷10000式中：Ｖ—燃煤废气量（万标立方米）α—炉膛空气过剩系数（见表１）ｂ—燃料系数（见表２）Ｋ＝1.1Ｑ低—煤的低位发热值，取Ｑ低＝5200大卡Ｂ—锅炉耗煤量（吨）3.燃煤二氧化硫排放量计算公式∶Ｇ＝2×0.8×Ｂ×Ｓ×（1－η）式中：Ｇ—燃煤二氧化硫排放量（吨）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ｓ—煤中全硫分含量。

η—二氧化硫脱除率。

4.煤粉炉、沸腾炉和抛煤机炉燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝ ( Ｂ×Ａ×ｄfh ) / ( １－Ｃfh ) × 1000其他炉型燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝Ｂ×Ａ×ｄfh×1000燃煤烟尘排放量＝Ｇ×（1－η）燃煤烟尘排放量＝Ｇ×η式中：Ｇ—燃煤烟尘产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ａ—煤的灰份，有化验的取实测值、无化验的取Ａ＝26.99％ｄfh—烟气中烟尘占灰份量的百分数（见表3），取中间值Ｃfh—烟尘中可燃物的百分含量，煤粉炉取4～8％、沸腾炉取15～25％η—除尘器的除尘效率。

5.燃煤氮氧化物产生量计算公式∶ＧＮＯＸ＝1630×Ｂ（β×ｎ＋10-6×Ｖy×ＣＮＯＸ）式中：ＧＮＯＸ—燃煤氮氧化物产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）β—燃料氮向燃料型NO的转变率（％）；与燃料含氮量n有关。

普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25～50％，燃油锅炉32～40％，煤粉炉20～25％。

ｎ—燃料中氮的含量（％），见表4Ｖy—1千克燃料生成的烟气量（标米3／千克），取7.8936标米3／千克。

ＣＮＯＸ—燃烧时生成的温度温度型NO的浓度（毫克／标米3），通常可取70ppm，即93.8毫克／标米3。

前言据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3.而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康.因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作.能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜.1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8米W),共3台设计耗煤量:600 千克/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34千克/米3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:5℃标准状态下空气含水:0.01293千克/米3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450米3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340米g/米3,烟气中二氧化硫含量1950米g/米3.2.2.设计依据《锅炉大气污染物排放标准》 GB13271-2001《袋式除尘器技术要求》 GB/T6719-2009《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-89《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》 JB/T8471-1996《环境空气质量标准》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述离心式除尘器离心分离除尘器的工作原理是,利用烟气作旋转运动,依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来.这种离心力要比单独靠中立获得的分离大得多,因而除尘较有效.它的结构简单,运行操作方便,可以分离捕集较细的粉粒,但除尘效率不高,约85%左右,阻力一般不大于1000Pa,因此,它被广泛应用于独立的除尘装置,也可作其他除尘器的预处理装置.洗涤式除尘器洗涤式除尘器是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体,使含烟气相互凝集,从而使尘粒得到分离的装置.其中应用最多的是文丘里洗涤除尘器,它的主要部件是文丘里管.压力水从文丘里管的喉口的小孔进入,高速的含尘烟气流通过喉口将水雾化成无数水滴,同时使尘粒粘附在所生产的水滴上.将这种气液混合物引入分离器,使水滴与尘粒分离,烟气得到净化.文丘里洗涤器的除尘效率一般在95%以上,它随液滴直径、喉管气速的增加而增加.当液滴直径比尘粒大50倍时,其除尘效率最高.这种除尘器结构简单,除尘效率高,水滴还能吸收烟气中的二氧化硫的三氧化硫.其缺点是阻力大,需要有污水处理装置.袋式除尘器袋式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器,主要可用于通风及空气调节的气体净化.袋式除尘器的除尘机理如下:含尘气体进入滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体从排出口排出,沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中.粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘初层.初层形成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率,滤布起形成粉尘初层和支撑它的骨架作用,但随着粉尘在滤袋上的积聚,滤袋两侧的压力增大,会把有些已附在滤料上的细小粉粒挤压过去,使除尘效率下降.袋除尘器的阻力一般为1000-2000Pa.另外,若除尘器阻力过高,还会使除尘系统的处理气体量下降,影响生产系统的排风效果.因此,除尘器阻力达到一定数值后要及时清灰,清灰不能过分,即不应破坏粉尘初层,否则会引起除尘效率显著降低.电除尘器电除尘器是利用静电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置.电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压,使电晕极发生电晕放电.当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时,首先烟气中的气体分子发生电离,由于含尘烟气中大部分气体(氮气、氢气、二氧化碳)与电无亲和力,故会带负电荷成为负离子,它在向正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上,使粉尘所带的电荷得到中和.集尘板上粉尘到一定厚度时,可用机械振打的方法使之落入灰斗.电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度,尤其是粉尘的导电性有关,电除尘器具有很高的除尘效率(可达99.99%),可捕集到0.1μ米以上的尘粒.它阻力小,运行费用低,处理烟气量的能力大,运行操作方便,可完全实现自动化.缺点是设备庞大,投资费用高.旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史.对于捕集5-10μ米以上的粉尘效率较高,其除尘效率可达90%以上,被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门.旋风除尘器结构简单,除尘器本身无运动部件,不需特殊的附件设备,占地面积小,制造、安装投资较少.操作、维护简单,压力损失中等,动力消耗不大,运转、维护费用较低.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制.对于粉尘的物理性质无特殊要求,同时可根据化工生产的不同要求,选用不同材料制成,或内衬各种不同的耐磨、耐热材料,以提高使用寿命.3.1.2.主要除尘器的选用在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响.除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响.针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况,对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比.1)除尘效率布袋除尘器:对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效.通常除尘效率可达99.99%以上,排放烟尘浓度能稳定低于50米g/N米3,甚至可达10 米g/N米3以下,几乎实现零排放.电除尘器:随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫),比电阻大,即使达标也变得越来越困难.而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响,具有稳定的除尘效率.针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法,布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的.2)系统变化对除尘器的影响锅炉系统是一个经常变动和调节的系统,因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化.这一系列的变化,针对不同的除尘器会引起明显不同的变化.下面从主要的几个方面进行对比:(1)送、引风机风量不变,锅炉出口烟尘浓度变化①除尘器:烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率改变(自动调节).烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,而对排放浓度不会引起变化.②对静电除尘器:烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量,因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上.通常烟尘浓度增加除尘效率提高,排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低,排放浓度会相应降低.(2)锅炉烟尘量不变,送、引风机风量变化①对布袋除尘器:由于风量的变化直接引起过滤风速的变化,从而引起设备阻力的变化,而对除尘效率基本没有影响.风量加大设备阻力加大,引风机出力增加;反之引风机出力减小.②对静电除尘器:风量的变化对设备没有什么太大影响,但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显.若风量增大,静电除尘器电场风速提高,粉尘在电场中的停留时间缩短,虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度,但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响,因此除尘效率降低非常明显;反之,除尘效率有所增加,但增加幅度不大.(3)烟气温度的变化①对布袋除尘器:烟气温度太低,结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀,烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋.但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内,就不会影响除尘效率.引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下,因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施.②对静电除尘器:烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高,粉尘比电阻升高不利于除尘.因此烟气温度直接影响除尘效率,且影响较为明显.(4)气流分布①对布袋除尘器:除尘效率与气流分布没有直接关系,即气流分布不影响除尘效率.但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀,不能偏差太大,否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋,影响除尘器滤袋的正常使用寿命.②对静电除尘器:静电除尘器非常敏感电场中的气流分布,气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低.在静电除尘器性能评价中,气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一.3)运行与管理(1)运行与管理①对布袋除尘器:运行稳定,控制简单,没有高电压设备,安全性好,对除尘效率的干扰因素少,排放稳定.由于滤袋是布袋除尘器的核心部件,是布袋除尘器的心脏,且相对比较脆弱、易损,因此设备管理要求严格.②对静电除尘器:运行中对除尘效率的干扰因素多,排放不稳定;控制相对较为复杂,高压设备安全防护要求高.由于静电除尘器均为钢结构,不易损坏,相对于布袋除尘器,设备管理要求不很严格.(2)停机和启动①对布袋除尘器:方便,但长期停运时需要做好滤袋的保护工作.②对静电除尘器:方便,可随时停机.(3)检修与维护①对布袋除尘器:可实现不停机检修,即在线维修.②对静电除尘器:检修时一定要停机4)设备投资(1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气),两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右(2)对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘,两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些.(3)通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度,静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高.以呼和浩特电厂200米W机级为例:布袋除尘器:每台机组的除尘器投资＜2000万元,保证排放浓度＜50米g/N米3以下.对静电除尘器:按四电场,比集尘面积130米2/米3/S计算.达标250米g/N米3,每台除法器投资约2500万元.5)运行维护费用(1)运行能耗对布袋除尘器:风机能耗大,清灰能耗小.对静电除尘器:风机能耗小,电场能耗大.但是,总体来讲两种除尘器的电耗相当.对于静电除尘器难以捕集的粉尘,或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时,静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高,也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高.如果按照即将出台的新环保标准,静电除尘器要是做到达标话,必定是采用4电场以上的静电除尘器,其电耗也就一定比布袋除尘器高.(2)维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费,从目前实际运行情况来看,一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿.静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等.此项费用较高,但年限比较长,约6年左右.(3)经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%,因此,电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右.如果按照目前国家征收排污费的情况来看,采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的,至少上百万到几百万元.按照以前达标即不需要交纳排污费的话,采用布袋除尘器就可以免交排污费.另外,布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费.总之,新的环保标准出台以后,静电除尘器要想做到达标排放,就必须采用4电场以上的除尘器.此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高,同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多.因此在新的环保要求下,静电除尘器即使达标,其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高.另外,静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右,目前新的排污费制度下,即使达标了也要对排放粉尘量进行收费,因此两种除尘器即使达标以后,静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用.因此,布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备.表1 布袋除尘器与电除尘器的比较表通过比较,选择袋式除尘器.3.2.脱硫工艺设计3.2.1.脱硫方法概述目前,世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种.根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种.湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%,其中氧化镁法技术成熟,尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说,具有投资少,占地面积小,运行费用低等优点,非常适合我国的国情.采用湿法脱硫工艺,要考虑吸收器的性能,其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等.旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点,可以快速吸收烟尘,具有很高的脱硫效率.3.2.2.工艺比选1)脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择(1) 脱硫工艺比较选择(见表2)表2 脱硫工艺比较表3 脱硫工艺比较(2)石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点对比①石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆.石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品.该工艺的优点主要是:A、脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达 90％以上;B、吸收剂利用率高,可达到90％;C、吸收剂资源广泛,价格低廉;D、适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;E、副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料.该工艺的缺点是:A、系统复杂,占地面积大;B、造价高,一次性投资大;C、运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以, 容易造成系统积垢,堵塞和磨损;D、运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;E、副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便.但对副产品石膏的成分要求严格(CaSO4>96%).在美国,因天然石膏资源丰富,空地较多,过去一般采用抛弃处理.在中国,天然石膏资源丰富,而石灰石的成分却很难保证,因此脱硫石膏的成分不稳定,建筑行业很难采用;对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂,又很难容纳大量石膏渣液的抛弃,即使有空闲场地抛弃,从长远来讲,仍然可能造成固体废弃物的二次污染.因而副产物处理存在问题.F、由于该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范,但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫,中小锅炉运用存在规模不经济等问题.G、为适应国内中小型锅炉的烟气脱硫,对该工艺进行了改造运用,减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可,但其他部分的或缺带来诸多问题,因此要谨慎用之.②氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸镁,并通入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁.氢氧化镁作脱硫剂具有反应活性大、脱硫效率高、液气比小等优点,因此具有综合投资低,运行费用低等特点.氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一.综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易目前包括在日本、首尔、东南亚地区、台湾地区等均有普遍使用的实绩和经验,而所使用的的氧化镁大部分均来自大陆地区.我国拥有丰富的氧化镁资源,储量约为160亿吨,占全世界的80%左右,环渤海湾的山东、辽宁地区以及山西都有丰富的产量.由于广泛地运用,使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟.B 、米gO工艺也是技术成熟的脱硫工艺,该工艺在日本已应用了100多个项目,台湾的电厂约95﹪是.米gO法,美国波士顿的米gstic电厂150米w机组.米gO湿法脱硫1982年投产.C、米gO法脱硫效率达到90﹪~98﹪,因为米gO活性强,实例表明在相同操作条件下,米gO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高.D 、脱除等量的SO2消耗的米gO量仅为CaCO3的40﹪.E 、米gO法脱硫循环液呈溶液状,不易结垢,不会堵塞.氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质,因此在吸收塔脱硫的反应过程中,不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题.F、脱硫后溶液,处理后可直接排放,无二次污染.G、脱硫设备简单,操作简单,成本低.脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统,系统简单明了,现场布置简洁紧凑,系统运行安全可靠.L、脱硫产物的用途如果把米gO法脱硫工艺产物,不经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣,其组成米gSO3 60~70% 米gSO4 20~30 %溶解状,杂质10% ,湿渣可以作为农用肥料.可直接作基肥,追肥和叶面肥.植物正常发育的所需镁量,一般为干重5g/千克左右.施用镁肥不仅可增加作物产量,还可改善产品品质,如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好作用.据调查本地区盛产甘蔗、香蕉.根据全国土壤普查表明不少地区土壤缺镁比较严重,缺镁土壤面积巨大,大约占全国耕地面积的5.8 ,若对每亩地施镁肥,则每年需求镁肥量十分巨大.2) 脱硫吸收器比较选择脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量.脱硫吸收器比较选择如表4所示.表4 脱硫塔性能吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大.相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率.因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器.3.2.3.工艺原理(1) 氧化镁法脱硫原理氧化镁法脱硫的主要原理:在洗涤中采用含有米gO 的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.氧化镁法脱硫工艺有如下特点:A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用.B、脱硫效率在90.0%～95.0%之间.C 、脱除等量的SO2, 米gO的消耗量仅为CaCO3的40.0%.D 、要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/米3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在10～15L/米3之间.E、我国米gO储量约80 亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一.(2) 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过,将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化,雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积,并与废气接触完成脱硫除尘.3.3.工艺流程3.3.1.工艺流程图燃煤采暖锅炉烟气处理工艺流程3.3.2.工艺流程简述工艺流程主要分为两个工段.第一个工段为烟气除尘,第二个工段为烟气脱硫.该工艺采用过滤式脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体和控制器等组成.含尘空气从进气口进入除尘箱,因气体突然扩张,流速骤然降低,颗料较粗的粉尘,靠其自重力向下沉降,落入灰斗.细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁,经滤袋过滤后的净化空气,通过文氏管进入上箱体,从出气口排出,被吸附在滤袋外壁的粉尘,随着时间的增长,越积越厚,除尘器阻力逐渐上升,处理的气体量不断减少,为了使除尘器经常保持有效状态,设备阻力稳定在一定的范围内,就需要清除吸附在滤袋外面的积灰.经除尘后的烟气进入第二个脱硫工段,采用湿法烟气脱硫技术在旋流板塔吸收器中对除尘后的烟气进行脱硫处理.在洗涤液中采用含有米gO的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.主要化学反应式:米gO + H2O →米g(OH)2SO2 + H2O → H2SO3→ 2H+ + SO3-2。

燃煤锅炉的二氧化硫排放量，目前环保局按以下方式计算：1.二氧化硫产量（Kg）＝1600×耗煤量（吨）×含硫率（％）2.二氧化硫脱出量（Kg）＝1000×石膏量（吨）×（1－水分％）×石膏纯度％×64÷1723.二氧化硫排出量（Kg）＝二氧化硫产量（Kg）－二氧化硫脱出量（Kg）二氧化硫脱出量是按石灰石/石膏脱硫工艺计算。

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（Nm3/Kg或Nm3/Nm3（气体燃料））；－过剩空气系数, = 。

1、理论空气需求量>15％的烟煤：<15％的贫煤及无烟煤：劣质煤<12560kJ/kg：液体燃料：气体燃料，<10468kJ/Nm3：气体燃料，>14655kJ/Nm3：2、实际烟气量的计算（1）固体燃料无烟煤、烟煤及贫煤：<12560kJ/kg的劣质煤：（2）液体燃料：（3）气体燃料：<10468kJ/Nm3时：>14655kJ/Nm3时：炉膛过剩空气系数表燃烧方式烟煤无烟煤重油煤气链条炉 1.3～1.4 1.3～1.5煤粉炉 1.2 1.25 1.15～1.2 1.05～1.10沸腾炉 1.25～1.3漏风系数表漏风部位炉膛对流管束过热器省煤器空气预热器除尘器钢烟道（每10m）钢烟道（每10m）0.1 0.15 0.05 0.1 0.1 0.05 0.01 0.05烟气总量：V－烟气总量，m3/h或m3/a；B－燃料耗量，kg/h、m3/h、kg/a、m3/a。

3、SO2的计算：式中：－二氧化硫的产生量（t/h）；B－燃料消耗量（t/h）；C－含硫燃料燃烧后生产的SO2份额，一般取0.8；－燃料收到基含硫量（％）；64－SO2相对分子质量；32－S相对分子质量。

1.工业废水排放量＝工业新鲜用水量×80％2.燃煤废气量计算公式∶Ｖ＝（α＋ｂ）×Ｋ×Ｑ低×Ｂ÷10000式中：Ｖ—燃煤废气量（万标立方米）α—炉膛空气过剩系数（见表１）ｂ—燃料系数（见表２）Ｋ＝1.1Ｑ低—煤的低位发热值，取Ｑ低＝5200大卡Ｂ—锅炉耗煤量（吨）3.燃煤二氧化硫排放量计算公式∶Ｇ＝2×0.8×Ｂ×Ｓ×（1－η）式中：Ｇ—燃煤二氧化硫排放量（吨）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ｓ—煤中全硫分含量。

η—二氧化硫脱除率。

4.煤粉炉、沸腾炉和抛煤机炉燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝ ( Ｂ×Ａ×ｄfh ) / ( １－Ｃfh ) ×1000 其他炉型燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝Ｂ×Ａ×ｄfh×1000燃煤烟尘排放量＝Ｇ×（1－η）燃煤烟尘排放量＝Ｇ×η式中：Ｇ—燃煤烟尘产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ａ—煤的灰份，有化验的取实测值、无化验的取Ａ＝26.99％ｄfh—烟气中烟尘占灰份量的百分数（见表3），取中间值Ｃfh—烟尘中可燃物的百分含量，煤粉炉取4～8％、沸腾炉取15～25％η—除尘器的除尘效率。

5.燃煤氮氧化物产生量计算公式∶ＧＮＯＸ＝1630×Ｂ（β×ｎ＋10-6×Ｖy×ＣＮＯＸ）式中：ＧＮＯＸ—燃煤氮氧化物产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）β—燃料氮向燃料型NO的转变率（％）；与燃料含氮量n有关。

普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25～50％，燃油锅炉32～40％，煤粉炉20～25％。

ｎ—燃料中氮的含量（％），见表4Ｖy—1千克燃料生成的烟气量（标米3／千克），取7.8936标米3／千克。

ＣＮＯＸ—燃烧时生成的温度温度型NO的浓度（毫克／标米3），通常可取70ppm，即93.8毫克／标米3。

1.工业废水排放量＝工业新鲜用水量×80％2.燃煤废气量计算公式∶Ｖ＝（α＋ｂ）×Ｋ×Ｑ低×Ｂ÷10000式中：Ｖ—燃煤废气量（万标立方米）α—炉膛空气过剩系数（见表１）ｂ—燃料系数（见表２）Ｋ＝1.1Ｑ低—煤的低位发热值，取Ｑ低＝5200大卡Ｂ—锅炉耗煤量（吨）3.燃煤二氧化硫排放量计算公式∶Ｇ＝2×0.8×Ｂ×Ｓ×（1－η）式中：Ｇ—燃煤二氧化硫排放量（吨）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ｓ—煤中全硫分含量。

η—二氧化硫脱除率。

4.煤粉炉、沸腾炉和抛煤机炉燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝ ( Ｂ×Ａ×ｄfh ) / ( １－Ｃfh ) ×1000其他炉型燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝Ｂ×Ａ×ｄfh×1000燃煤烟尘排放量＝Ｇ×（1－η）燃煤烟尘排放量＝Ｇ×η式中：Ｇ—燃煤烟尘产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ａ—煤的灰份，有化验的取实测值、无化验的取Ａ＝26.99％ｄfh—烟气中烟尘占灰份量的百分数（见表3），取中间值Ｃfh—烟尘中可燃物的百分含量，煤粉炉取4～8％、沸腾炉取15～25％η—除尘器的除尘效率。

5.燃煤氮氧化物产生量计算公式∶ＧＮＯＸ＝1630×Ｂ（β×ｎ＋10-6×Ｖy×ＣＮＯＸ）式中：ＧＮＯＸ—燃煤氮氧化物产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）β—燃料氮向燃料型NO的转变率（％）；与燃料含氮量n 有关。

普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25～50％，燃油锅炉32～40％，煤粉炉20～25％。

ｎ—燃料中氮的含量（％），见表4Ｖy—1千克燃料生成的烟气量（标米3／千克），取7.8936标米3／千克。

ＣＮＯＸ—燃烧时生成的温度温度型NO的浓度（毫克／标米3），通常可取70ppm，即93.8毫克／标米3。

锅炉烟气量、烟尘、二氧化硫的计算[1] (82人评价)|4737人阅读|228次下载|举报文档一、烟气量的计算： 0V－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））； daf V－干燥无灰基挥发分（％）； VY －烟气量（Nm3 /Kg或Nm3 /Nm3 （气体燃料））；－过剩空气系数, 。

1、理论空气需求量 daf V>15％的烟煤： 2 daf V<15％的贫煤及无烟煤：劣质煤：液体燃料：21000气体燃料，：气体燃料，： 2、实际烟气量的计算（1）固体燃料无烟煤、烟煤及贫煤：0arα＝的劣质煤：α＝（2）液体燃料：α＝（3）气体燃料：时：0ar netY)1(0161.10.141870.725Q α＝时： 0ar netY)1(0161.125.04187 1.14Qα＝全国注册建筑师、建造师考试备考资料历年真题考试心得模拟试题炉膛过剩空气系数表燃烧方式烟煤无烟煤重油煤气链条炉 1.3～1.4 1.3～1.5 煤粉炉 1.2 1.25 1.15～1.2 1.05～1.10 沸腾炉 1.25～1.3 漏风系数表漏风部位炉膛对流管束过热器省煤器空气预热器除尘器钢烟道（每10m）钢烟道（每10m） 0.1 0.15 0.05 0.1 0.1 0.05 0.01 0.05 烟气总量： V－烟气总量，m3/h或m3/a； B－燃料耗量，kg/h、m3/h、kg/a、m3/a。

3、SO2的计算：＝式中： 2 SOM－二氧化硫的产生量（t/h）； B －燃料消耗量（t/h）； C－含硫燃料燃烧后生产的SO2份额，一般取0.8；arS－燃料收到基含硫量（％）； 64－SO2相对分子质量；32－S相对分子质量。

SO2的产生浓度（mg/m3）： Y SO2SOVMC2＝ 4、烟尘的计算＝式中： AiM－烟尘的产生量（t/h）；arA－燃料收到基含灰分（％）； 4q－机械未完全燃烧热损失（％）；fh a－排烟带出的飞灰份额。

锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001代替GWP3-19992002年1月1日实施国家环保总局国家质量监督检验检疫总局发布前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，控制锅炉污染物排放，防治大气污染，国家环保总局制定《锅炉大气污染物排放标准》，标准自１月１日起实施。

全文如下：１范围本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。

本标准适用于除煤粉发电锅炉和单台出力大于４５．５ＭＷ（６５ｔ／ｈ）发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。

使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。

２引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。

ＧＢ３０９５－１９９６环境空气质量标准ＧＢ５４６８－９ｌ锅炉烟尘测试方法ＧＢ／Ｔ１６ｌ５７－１９９６固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法３定义３．１标准状态锅炉烟气在温度为２７３Ｋ，压力为１０１３２５Ｐａ时的状态，简称“标态”。

本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。

３．２烟尘初始排放浓度指自锅炉烟气出口处或进入净化装置前的烟尘排放浓度。

３．３烟尘排放浓度指锅炉烟气经净化装置后的烟尘排放浓度。

末安装净化装置的锅炉，烟尘初始排放浓度即是锅炉烟尘排放浓度。

３．４自然通风锅炉自然通风是利用烟囱内、外温度不同所产生的压力差，将空气吸入炉膛参与燃烧，把燃烧产物排向大气的一种通风方式。

采用自然通风方式，不用鼓、引风机机械通风的锅炉，称之为自然通风锅炉。

３．５收到基灰分以收到状态的煤为基准，测定的灰分含量，亦称“应用基灰分”，用“Ａａｒ”表示。

３．６过量空气系数燃料燃烧时实际空气消耗量与理论空气需要量之比值，用“α”表示。

４技术内容４．１适用区域划分类别本标准中的一类区和二、三类区是指ＧＢ３０９５－１９９６《环境空气质量标准》中所规定的环境空气质量功能区的分类区域。

1.工业废水排放量＝工业新鲜用水量×80％2.燃煤废气量计算公式∶Ｖ＝（α＋ｂ）×Ｋ×Ｑ低×Ｂ÷10000式中：Ｖ—燃煤废气量（万标立方米）α—炉膛空气过剩系数（见表１）ｂ—燃料系数（见表２）Ｋ＝1.1Ｑ低—煤的低位发热值，取Ｑ低＝5200大卡Ｂ—锅炉耗煤量（吨）3.燃煤二氧化硫排放量计算公式∶Ｇ＝2×0.8×Ｂ×Ｓ×（1－η）式中：Ｇ—燃煤二氧化硫排放量（吨）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ｓ—煤中全硫分含量。

η—二氧化硫脱除率。

4.煤粉炉、沸腾炉和抛煤机炉燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝ ( Ｂ×Ａ×ｄfh ) / ( １－Ｃfh ) ×1000其他炉型燃煤烟尘产生量计算公式∶Ｇ＝Ｂ×Ａ×ｄfh×1000燃煤烟尘排放量＝Ｇ×（1－η）燃煤烟尘排放量＝Ｇ×η式中：Ｇ—燃煤烟尘产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）Ａ—煤的灰份，有化验的取实测值、无化验的取Ａ＝26.99％ｄfh—烟气中烟尘占灰份量的百分数（见表3），取中间值Ｃfh—烟尘中可燃物的百分含量，煤粉炉取4～8％、沸腾炉取15～25％η—除尘器的除尘效率。

5.燃煤氮氧化物产生量计算公式∶ＧＮＯＸ＝1630×Ｂ（β×ｎ＋10-6×Ｖy×ＣＮＯＸ）式中：ＧＮＯＸ—燃煤氮氧化物产生量（千克）Ｂ—锅炉耗煤量（吨）β—燃料氮向燃料型NO的转变率（％）；与燃料含氮量n有关。

普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25～50％，燃油锅炉32～40％，煤粉炉20～25％。

ｎ—燃料中氮的含量（％），见表4Ｖy—1千克燃料生成的烟气量（标米3／千克），取7.8936标米3／千克。

ＣＮＯＸ—燃烧时生成的温度温度型NO的浓度（毫克／标米3），通常可取70ppm，即93.8毫克／标米3。

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（Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 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 209.0ar net 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0α表漏风系数α∆表烟气总量：y V B V ⨯=V －烟气总量，m 3/h 或m 3/a ；B －燃料耗量，kg/h 、m 3/h 、kg/a 、m 3/a 。