天然气燃烧产生污染物计算方法(实用!推荐)

天然气燃烧产生污染物计算方法实用!推荐天然气燃烧产生污染物计算方法实用！推荐在当今的能源领域，天然气作为一种相对清洁的化石能源，被广泛应用于工业生产、居民生活等众多领域。

然而，天然气的燃烧并非完全无污染，了解其燃烧产生的污染物以及准确计算这些污染物的排放量，对于环境保护和能源的合理利用具有重要意义。

天然气的主要成分是甲烷（CH₄），但通常还含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体，以及氮气、二氧化碳、硫化氢等杂质。

在燃烧过程中，主要产生的污染物包括氮氧化物（NOₓ）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO₂）和颗粒物（PM）等。

首先，让我们来了解一下氮氧化物的计算方法。

氮氧化物的生成主要与燃烧温度、氧气浓度和燃烧时间等因素有关。

在天然气燃烧中，氮氧化物主要以一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）的形式存在。

计算氮氧化物的排放量可以使用热力型氮氧化物的计算公式：NOₓ排放量＝燃料氮含量×氮氧化物转化率×燃料消耗量。

然而，要准确确定氮氧化物的转化率并非易事，它受到燃烧设备的类型、燃烧条件和运行工况等多种因素的影响。

一般来说，通过实验测定或者参考相关的技术手册可以获取较为准确的转化率数据。

接下来是一氧化碳的计算。

一氧化碳的产生通常是由于燃烧不完全导致的。

计算一氧化碳排放量的常用方法是基于化学计量关系和燃烧效率。

假设天然气完全燃烧时，每立方米天然气产生的二氧化碳量是一个定值，而实际产生的二氧化碳量与理论值的差异可以反映燃烧的不完全程度，进而推算出一氧化碳的排放量。

具体计算公式为：CO排放量＝（实际二氧化碳产生量理论二氧化碳产生量）×燃料消耗量×一氧化碳生成系数。

二氧化硫的计算相对较为简单。

由于天然气中含硫量通常较低，一般可以忽略不计。

但如果天然气中含有较高浓度的硫成分（如硫化氢），则需要考虑二氧化硫的排放。

计算方法为：SO₂排放量＝燃料硫含量×2×燃料消耗量。

天然气作为一种清洁高效的能源，被广泛应用于工业生产和民用领域。

然而，天然气的燃烧会产生氮氧化物等有害气体，对环境和人类健康造成危害。

了解天然气燃烧后产生的氮氧化物与其折算关系成为了重要课题。

一、天然气燃烧后产生的氮氧化物类型天然气主要成分是甲烷，其燃烧产生的氮氧化物包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

其中，NO对人体呼吸系统有害，而NO2更为有毒，对人体健康和大气环境造成严重影响。

二、氮氧化物对环境和人体健康的危害1. 大气污染氮氧化物是大气污染的主要成因之一，对空气质量产生直接影响，导致雾霾等严重气象现象的发生。

2. 呼吸系统疾病长期暴露在含氮氧化物高浓度的环境中会导致呼吸系统相关疾病的发生，如哮喘、慢性呼吸道疾病等。

三、天然气燃烧后产生氮氧化物的折算关系天然气燃烧产生的氮氧化物量可以通过对NOx排放浓度进行监测和折算得出。

通常采用的折算方法有以下几种：1. NOx的体积浓度折算为NO2的质量浓度这种折算方法主要用于监测NOx排放的浓度，将其折算为NO2的质量浓度，便于与环境污染排放标准进行对比。

2. NOx的排放量折算为标准空气中NO2的质量浓度在实际监测NOx排放量时，常常使用这种折算方法进行换算，得出的结果更符合实际排放情况。

3. NOx的排放量折算为等效甲烷燃烧排放的二氧化碳排放量这种折算方法是基于NOx对甲烷燃烧排放二氧化碳的相对影响进行计算，更具实用性。

四、减少天然气燃烧后氮氧化物排放的途径1. 优化燃烧设备和技术，提高燃烧效率，减少氮氧化物的产生量。

2. 使用先进的氮氧化物捕集和清洁技术，对烟气中的氮氧化物进行捕集和处理，降低其排放量。

3. 加强大气环境监测和管理，制定严格的排放标准和监管措施，督促企业合规生产。

五、结语天然气燃烧后产生的氮氧化物对环境和人体健康造成严重危害，了解天然气燃烧后产生氮氧化物的折算关系以及减少排放量的途径，对于推动清洁能源利用和保护环境具有重要意义。

燃料燃烧排放大气污染物物料衡算方法工业锅炉、采暖锅炉、家用炉等纯燃料燃烧装置使用煤、液体燃料（重油、轻油）、燃气（煤气、液化石油气、天然气）等燃料在燃烧过程中产生大量的烟气、烟尘、粉煤灰和炉渣。

烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。

由于纯燃料燃烧过程使用的燃料一般不与物料接触，因此燃料燃烧产生的污染物就是燃料本身燃烧所产生的污染物。

根据《排污费征收使用管理条例》（国务院令第369号）中关于通过物料衡算方法进行排污申报核定的规定特制定本办法，本办法主要适用于不具备监测条件的或者具备监测条件但未提供监测数据的排污者进行排污申报核定和收费。

一、燃料燃烧产生烟尘量的物料衡算方法燃料燃烧时产生的烟尘中包括黑烟和飞灰两部分，黑烟是未完全燃烧的物质，以游离态碳（即碳黑）和挥发物为主，绝大部分是可燃物质，黑烟的粒径一般在0.01—1微米之间。

飞灰是烟尘中不可燃矿物灰分的微粒，粒径一般在1微米以上，它们的产生量与燃料成分、设备、燃烧状况有关。

常用的烟尘量测算办法有燃煤—飞灰计算法和林格曼黑度与烟尘浓度对照法。

1、燃煤—烟尘计算法，公式如下：G sd=1000×B×A×d fh×(1-η)/(1-C fh)Gsd——烟尘排放量，kg;B——耗煤量，T;A——煤中灰分（含尘量），%；dfh——烟气中烟尘占灰分量的比率，%；其值与燃烧与方式有关，常见的链条炉25%，可参考表1；η——除尘系统除尘效率，%，各种除尘器效率可参考表2选取，未装除尘器时，η= 0；；Cfh - 烟尘中可燃物的比率，%，烟尘中可燃物的含量Cfh 一般可取30%，煤粉炉可取8%，沸腾炉可取25%。

表1 烟尘中的灰占煤灰分之百分比d fh值炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 手烧炉25 抛煤机炉40 振动炉40 煤粉炉85 链条炉25 沸腾炉60 往复推饲炉20表2 各类除尘器的除尘效率η表除尘方式平均除尘效率（%）除尘方式平均除尘效率（%）干式沉降63.4 麻石水膜88.4湿法喷淋、冲击、降尘76.1 静电85.1 旋风84.6 玻璃纤维布袋96.2扩散式85.8 湿式文丘里水膜两级除尘96.8陶瓷多管71.3 百叶窗加电除尘95.2金属多管83.3 SW型加钢管水膜93.00管式水膜75.6 立式多管加灰斗抽风除尘93.00目前我市燃煤主要以丰城、新余的为主，其次有山西等地的煤，其灰分在20%--40%之间，我市燃煤灰份（A）取28%，烟尘中可燃物的百分含量（Cfh）取30%。

天然气燃烧后烟气量计算
1Nm3的天然气燃烧后到底能产生多少烟气量，很多人在纠结这个问题，如果按照化学
方程式的质量守恒定律来计算，毫无疑问，能够计算出来，但是过程非常繁琐，现在推荐一种简单易懂的计算方法：
天然气燃烧过程CH4+2O 2=CO 2+2H 2O
从化学方程式，我们可以发现，1 份天然气燃烧需要 2 份氧气，而空气中氧气的含量为21%，所以燃烧 1 份天然气需要9.52 份空气：
33
空气中氧气量所需空气量3
理论产生的烟气量
3
天然气 Nm氧气量 Nm Nm Nm 1221%9.5210.52
也就是说1Nm3天然气燃烧后理论上可以产生10.52Nm3的烟气，但是大部分内燃机为了保证天然气充分燃烧，在燃烧时通入的空气往往大于 2 倍的天然气，这个空气过量值叫作
空气过量系数，数值约为2，即1 份天然气在燃烧时实际上需要 4 份氧气（19.05 份空气）：
空气过量
天然气 Nm3氧气量 Nm3空气中氧气量所需空气量Nm3理论产生的烟气量Nm3实际烟气量Nm3系数
1221%9.52210.5220.05
当然这个过量系数也不一定都为2，每种内燃机或者锅炉可能有所不同，具体看厂家提供的数据。

注：以上单位都为标准立方，可根据烟气温度利用公式P1.V1/T1=P2.V2/T2换算单位。

1、油烟废气计算
餐厅的基准灶头约为3个，单灶头排风量以2000m3/h计，年工作日365天，日工作时间约4h，则年油烟排放量为876万m3，根据同等城市环境监测站对饮食业油烟监测结果油烟浓度按12mg/m3计，则年油烟产生量为0.105t。

由于该项目拟采用高效油烟净化设备，其油烟净化设备的油烟净化效率应在85%以上，则厨房年排放油烟废气0.016t/a。

该项目有排烟风机3台，排风量大于2000m3/h，日工作时间4小时，则油烟排放浓度为1.8mg/m3，低于《饮食业油烟排放标准》（GB18483-2001）的油烟最高允许排放浓度2.0mg/m3的标准限值。

2、炉灶燃用天然气燃烧废气
从类比资料可知，一台炉灶一年天然气用量约为2160m3，本项目有3台炉灶，以此计算可知，项目建成后年天然气总用量约为6480m3/a。

从《环境保护统计手册》中可知，
燃烧每万立方米燃料气将产生如下污染物，见表9：
表9 燃烧每万立方米的天然气产生的污染物量
因此，计算出本项目使用天然气燃烧的污染物排放因子及排放量见表10。

表10 天然气燃烧的污染物排放因子及排放量。

燃料燃烧排放污染物物料衡算方法（总结）燃料燃烧排放大气污染物物料衡算方法工业锅炉、采暖锅炉、家用炉等纯燃料燃烧装置使用煤、液体燃料（重油、轻油）、燃气（煤气、液化石油气、天然气）等燃料在燃烧过程中产生大量的烟气、烟尘、粉煤灰和炉渣。

烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。

由于纯燃料燃烧过程使用的燃料一般不与物料接触，因此燃料燃烧产生的污染物就是燃料本身燃烧所产生的污染物。

根据《排污费征收使用管理条例》（国务院令第369号）中关于通过物料衡算方法进行排污申报核定的规定特制定本办法，本办法主要适用于不具备监测条件的或者具备监测条件但未提供监测数据的排污者进行排污申报核定和收费。

一、燃料燃烧产生烟尘量的物料衡算方法燃料燃烧时产生的烟尘中包括黑烟和飞灰两部分，黑烟是未完全燃烧的物质，以游离态碳（即碳黑）和挥发物为主，绝大部分是可燃物质，黑烟的粒径一般在0.01—1微米之间。

飞灰是烟尘中不可燃矿物灰分的微粒，粒径一般在1微米以上，它们的产生量与燃料成分、设备、燃烧状况有关。

常用的烟尘量测算办法有燃煤—飞灰计算法和林格曼黑度与烟尘浓度对照法。

1、燃煤—烟尘计算法，公式如下：G sd=1000×B×A×d fh×(1-η)/(1-C fh)Gsd——烟尘排放量，kg;B——耗煤量，T;A——煤中灰分（含尘量），%；dfh——烟气中烟尘占灰分量的比率，%；其值与燃烧与方式有关，常见的链条炉25%，可参考表1；η——除尘系统除尘效率，%，各种除尘器效率可参考表2选取，未装除尘器时，η= 0；；Cfh - 烟尘中可燃物的比率，%，烟尘中可燃物的含量Cfh 一般可取30%，煤粉炉可取8%，沸腾炉可取25%。

表1 烟尘中的灰占煤灰分之百分比d fh值炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 炉型dfh (%) 手烧炉25 抛煤机炉40 振动炉40 煤粉炉85 链条炉25 沸腾炉60 往复推饲炉20 表2 各类除尘器的除尘效率η表除尘方式平均除尘效率（%）除尘方式平均除尘效率（%）干式沉降63.4 麻石水膜88.4湿法喷淋、冲击、降尘76.1 静电85.1 旋风84.6 玻璃纤维布袋96.2扩散式85.8 湿式文丘里水膜两级除尘96.8陶瓷多管71.3 百叶窗加电除尘95.2金属多管83.3 SW型加钢管水膜93.00管式水膜75.6 立式多管加灰斗抽风除尘93.00目前我市燃煤主要以丰城、新余的为主，其次有山西等地的煤，其灰分在20%--40%之间，我市燃煤灰份（A）取28%，烟尘中可燃物的百分含量（Cfh）取30%。

天然气燃烧产生污染物计算方法
1.燃烧反应方程式
首先，确定天然气的化学组成，根据其主要成分（甲烷，CH4）可以
列出燃烧反应方程式：
CH4+2O2->CO2+2H2O
2.排放因子计算
在确定了天然气的燃烧反应方程式后，可以计算每单位天然气燃烧所
产生的污染物的质量。

这就是排放因子，通常以每单位能量（比如每兆焦尔，MJ）燃烧所产生的污染物质量计算。

以CO2为例，可以利用燃烧反应方程式的化学计量关系计算其排放因子。

甲烷的分子量为16g/mol，二氧化碳的分子量为44g/mol，每兆焦耳
甲烷燃烧所产生的二氧化碳质量为：
（44g/mol)/（16g/mol）= 2.75g
如果要计算每标准立方米天然气（以标准状态计算）燃烧所产生的二
氧化碳质量，可以利用天然气的成分分析结果和燃烧热（例如，主要成分：甲烷，燃烧热为55.50MJ/m³）。

假设天然气中甲烷的体积分数为90%，氮
气的体积分数为10%：
每兆焦耳甲烷燃烧所产生的二氧化碳质量=2.75g×
（0.90/55.50MJ/m³）
每标准立方米天然气燃烧所产生的二氧化碳质量=每兆焦耳甲烷燃烧
所产生的二氧化碳质量×55.50MJ/m³
同样的方法可以计算其他污染物的排放因子，需要根据每种污染物的化学计量关系和燃烧反应方程式进行计算。

3.污染物排放量计算
污染物排放量=排放因子×燃烧热值×天然气消耗量
通过以上计算方法可以较为准确地计算天然气燃烧产生的污染物的排放量，从而为环境保护和控制污染提供参考依据。

天然气燃烧后烟气量计算
1Nm3的天然气燃烧后到底能产生多少烟气量，很多人在纠结这个问题，如果按照化学方程式的质量守恒定律来计算，毫无疑问，能够计算出来，但是过程非常繁琐，现在推荐一种简单易懂的计算方法:
天然气燃烧过程CH4+2O2=CO2+2H2O
从化学方程式，我们可以发现，1份天然气燃烧需要2份氧气，而空气中氧气的含量为21％，所以燃烧1份天然气需要9.52份空气:
也就是说1Nm3天然气燃烧后理论上可以产生10。

52Nm3的烟气，但是大部分内燃机为了保证天然气充分燃烧,在燃烧时通入的空气往往大于2倍的天然气，这个空气过量值叫作空气过量系数，数值约为2，即1份天然气在燃烧时实际上需要4份氧气（19.05份空气）：
当然这个过量系数也不一定都为2,每种内燃机或者锅炉可能有所不同，具体看厂家提供的数据。

注:以上单位都为标准立方，可根据烟气温度利用公式P1。

V1/T1=P2.V2/T2换算单位。

（1）锅炉烟气
本项目拟建一台4t/h燃气蒸汽锅炉，锅炉燃气量为40万m3/a，燃气应符合GB17820-1999《天然气》中规定的二类气质标准。

天然气主要指标分析见表。

表天然气主要指标分析
燃气锅炉运行过程中会产生锅炉烟气，主要含有污染物SO
、NOx。

根据《第一次全
2
国污染源普查工业污染源产排污系数手册》中提供的燃烧每万立方米的燃料气主要污染物的排放系数，颗粒物取《环境保护实用数据手册》P73中的产污系数，本项目取1.2 kg/万m3，污染物产生量为燃烧1万m3天燃气的产生量，本项目燃气锅炉采用低氮燃烧技术，氮氧化物产生浓度可以控制在100 mg/m3以内。

本项目天然气燃烧产生的废气中主要污染物排放量见表。

表主要大气污染物产生情况
由以上分析可以看出，企业燃气锅炉废气排放能够达到《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）重点控制区排放标准(SO
≤50mg/m3、NOx≤100mg/m3、
2
烟尘≤10mg/m3)。

经高15m烟囱排放。

天然气燃烧产生污染物计算方法（非常实用）天然气燃烧产生污染物计算方法为保护环境，建设生态文明，国家鼓励使用天然气代替燃煤，但使用天然气仍会排放污染物，应当征收排污费。

本文循着“污染物排放量=废气量×污染物浓度”这一计算公式，来探讨如何征收天然气锅炉的排污费。

一、废气量根据《排污申报登记实用手册》231页举例计算，1m3天然气完全燃烧产生的废气量为10.89m3。

实际天然气燃烧时产生的废气，与天然气成分，完全燃烧的比例等都有关系，但通常认为废气量为天然气量的10-11倍。

取10倍最好计算，但取10.5倍似乎更为合理。

例：1万m3天然气，燃烧后的废气量即为10.5万m3。

二、主要污染物（一）二氧化硫天然气中含有硫化氢(H2S)，国家规定其出厂含量不能超过0.01%。

天然气中硫化氢燃烧时，会生成等体积二氧化硫（SO2）。

《排污申报登记实用手册》231页举例计算，当硫化氢含量为0.0052%时，每万m3天然气产生二氧化硫为1.5kg。

李先瑞、韩有朋、赵振农合著《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化硫约为1.0kg。

天然气燃烧产生的二氧化硫，与天然气中所含硫化氢比例关系最大，在没有检测数据支撑时，二氧化硫浓度为确定为10-15mg/m3。

《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为100mg/m3。

（二）氮氧化物《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生二氧化氮约为6.3kg。

按这一数据，氮氧化物浓度约为60mg/m3。

《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为400mg/m3。

（三）烟尘天然气是清洁能源，烟尘产生量少，但也不能说没有。

《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》一文中指出，每万m3天然气燃烧产生烟尘约为2.4kg。

按这一数据，烟尘浓度约为20-25mg/m3。

《锅炉大气污染物排放标准》规定，燃气锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为50mg/m3。