2006年5月17日
1公斤标煤,实际燃烧后约产生3公斤Co2,并可发2。5度电。
(1-η)】
例:某厂全年用煤量3万吨,其中用甲地煤1.5万吨,含硫量0.8%,乙地煤1.5万吨,含硫量3.6%,二氧化硫去除率10%,求该厂全年共排放二氧化硫多少千克。
解:G=16×(15000×0.8+15000×3.6)×(1-10%)
=16×66000×0.9=950400(千克)
§经验计算法
根据生产过程中单位产品的经验排放系数进行计算,求得污染物排放量的计算方法。只要取得准确的单位产品的经验排放系数,就可以使污染物排放量的计算工作大大简化。因此,我们要通过努力,不断地调查研究,积累数据,以确定各种生产规模下的单位产品的经验排放系数。如生产1吨水泥的粉尘排放量为20~120千克。
燃料燃烧过程中废气及污染物排放经验系数
——废气:
燃烧1吨煤,排放0.9~1.2万标立方米燃料燃烧废气;燃烧1吨油,排放1.0~1.8万标立方米废气,柴油取小值,重油取大值。 ——SO2:
燃烧1吨煤,产生16S煤千克SO2 。S煤为燃煤硫份,一般为0.6~1.5%。如硫份为1.5%时,燃烧1吨煤产生24千克SO2 。
燃烧1吨油,产生20S油千克SO2 。S油为燃油硫份,一般为重油0.5~3.5%,柴油0.5~0.8%。如硫份为2%时,燃烧1吨油产生40千克SO2 。 ——烟尘:
燃烧1吨煤,产生1.5A~4A千克烟尘。A为燃煤灰份,一般为15~30%,。如灰份为15%时,燃烧1吨煤产生30千克烟尘(此算法仅适用于
手烧炉、链条炉、往复炉、振动炉,一般振动炉在3A,其余一般在2A)。
燃烧1吨柴油,产生1.2千克烟尘;燃烧1吨重油,产生2.7千克烟尘。 注:计算SO2、烟尘排放量时要考虑除尘设施的去除率η,公式如下
排放量=产生量×(1-η)
——炉渣:
燃烧1吨煤,产生0.144A/15吨炉渣。如燃煤灰份为30%时,燃烧1吨煤产生0.288吨炉渣(此算法仅适用于手烧炉、链条炉、往复炉。振动炉经验系数为燃烧1吨煤产生0.126A/15吨炉渣)。
NOx排放量统计方法
工业NOx排放来源于两种渠道,即燃料燃烧排放(锅炉)和生产过程排放,有NOx排放的生产过程包括用脂肪酸、硝酸、炭黑、钢铁、铁合金、铝、制浆和造纸等行业。排放量数据优先采用实测法(监测数据),其次采用系数测算法,排放系数参见表1、表2,该排放系数仅为推荐排放系数,各地区可以根据实际排放情况,或采用地方实测值,或对推荐系数进行适度调整。
表1 工业燃料燃烧NOx排放系数 kg(NOx)/t(燃料)
排放源 类别 单位 煤 焦炭 原油 汽油 煤油 柴油 燃料油 LPG 秸秆 柴火 0.9 9 7.24 16.7 21.2 0.24 2.19 7.4 9.62 10.06 5.84 5.84 3.74 0.26 炼厂 干气 0.75 0.53 热 电 焦炉气 天然气垃圾沼气 煤气(10-4kg/m3) /填埋气 (10-4kg/m3) 40.96 20.85 5.0 (kg/108kJ) 13.53 0.95 9.5 火力发电 kg/t 9.95 炼焦/炼油 kg/t 0.37 制气 kg/t 0.75 7.5 其它工业 kg/t 行业 5.09 16.7 7.46 9.62 2.63 0.66 1.52 0.53 0.2 0.4 10.6 88(kg/10kJ) (kg/10kJ) (kg/108kJ) 备注:炼厂气是指石油炼厂副产的气态烃,主要来源于原油蒸馏、催化裂化、热裂化、石油焦化、加氧裂化、催化重整、加氧精制等过程; LPG为液化石油气;重油属于燃料油。
表2 工业生产过程NOx排放系数 单位:kg(NOx)/t(产品)
硝酸 12 脂肪酸 8.1 制浆和造纸 1.5 铁合金 0.05 轧钢 0.04 生铁出渣 0.076 碳黑 0.4
水泥行业SO2排放量
水泥熟料烧成过程中,燃料中的硫一部分将进入水泥熟料和窑灰中,如煤中的硫酸盐,燃烧中生成的二氧化硫将与生料或料浆中的碳酸钙、氧化钙等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐;一部分二氧化硫排入大气。因此,水泥熟料烧成中排放的二氧化硫量可用下式计算:
G=2000(W×S-0.4M×n1-0.4Gd×n2) G——水泥熟料中的SO2排放量,kg; W ——烧成水泥熟料的耗煤量,T; M ——熟料产量,T;
n1 ——水泥熟料中SO32-含量(%),从生产中水泥熟料分析资料获得;
Gd ——水泥熟料生产中粉尘量(T),回转窑产生的粉尘量一般约占熟料产量的20~30%;
n2 ——粉尘中SO32-含量(%),从窑灰分析资料中获取; 0.4——系数,即
MS320.4。 MSO380例:某水泥厂年产水泥熟料75万吨,每吨水泥熟料耗煤0.3吨,煤含硫量3.5%,熟料中SO32-根含量0.4%,窑灰占水泥熟料的25%,窑灰中SO32-根含量为4.38%,求该水泥厂熟料生产中二氧化硫排放量是多少千克?
解:①计算水泥熟料烧成的煤耗量
W=75000×0.3=225000(吨)
②将有关数值代入公式,得该厂熟料生产中二氧化硫的排放量:
G=2(W×S-0.4M×n1-0.4Gd×n2)
=2×(225000×3.5%-0.4×750000×0.4%
-0.4×25%×750000×4.38%)
=2×(7875-1200-3285)=6780(吨)=6780000(千克)
【速算法:水泥行业SO2排放量=煤耗量×16×硫份×60%】
各类除尘器除尘效率参考(η) 除尘方式 立帽式 干式沉降 湿法喷淋、冲击、降尘 旋风 扩散式 陶瓷多管 金属多管 XWD卧式多管 C型CLP(XLP) 除尘效率(%) 48.5 63.4 76.1 84.6 85.8 71.3 83.3 94.1 83.3 除尘方式 管式水膜 麻石水膜 管式静电 板式静电 玻璃纤维布袋 湿式文丘里水膜两级除尘 百叶窗加电除尘 SW型加钢管水膜 除尘效率(%) 75.6 88.4 85.1 89.7 96.2 96.8 95.2 93.0 立式多管加灰斗抽风93.0 除尘 注:除尘器的除尘效率受多种因素影响,即使同一除尘器在不同运行条件下,效率相差可能较大,因此,仅供参考。
民用燃料、电能理化特性及使用对比
一、液化石油气:液化石油气沸点-42度,主要由丙烷丁烷组成。气相密度是空气的1.55倍,在低洼处积聚,不易挥发,体积不变时温度每升高1度,压力升高0.02—0.03Mpa;液相比重是水的0.5倍,体积不变时温度每升高1度,压力升高2—3Mpa。液化石油气爆炸极限1.7%—9.7%,膨胀系数比水大16倍,夏天充装量75%冬天充装85%,瓶装液化石油气充装压力为0.4-0.6Mpa。液化石油气热值为25600千卡/米³。
二、天然气:天然气的沸点为-193摄氏度,成份为甲烷。密度是空气的55%,极易挥发。管道内天然气的压力稳定为0.0025 Mpa,不受温度影响。天然气的爆炸极限为5%—15%,热值为9500千卡/米³。 三、煤:国标规定是一公斤的标煤的发热量是7000大卡,这也就是能源审计中的折算系数。烟煤热值为6500~6900千卡/公斤。焦炭热值为6000~7500千卡/公斤。
四、柴油:目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个标号:5#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。柴油的主要成分为链烷烃(67%)和环烷烃(15%)。0#轻柴油在摄氏20度时与水的比重为0.84-0.86。国标0#柴油的热值约为10100千卡/公斤。1公升柴油=0.86公斤,则1公升柴油热值约为8686千卡/公斤≈0.91米³天然气产生的热量。
五、使用对比:天然气的热值为9500千卡/米³,液化气的热值为25600千卡/米³,1米³液化气的重量为2.36公斤(液化石油气的密度为2.36公斤/米³),则1公斤液化气燃烧放出的热量是 25600÷2.36≈10847千卡。1米³天然气重0.847公斤(天然气的密度为0.847公斤/米³),
则1公斤天然气的热量为1÷0.847×9500≈11216千卡。1度电产生的热量=1000焦耳/秒×3600秒=3600000焦耳≈857千卡。
即:1米³天然气产生的热量≈0.88公斤液化气产生的热量≈11.09度电产生的热量(理想状态下)。
标准状况下1kg水烧开(20-100℃)所需热量为:
80℃×1卡/克·℃×1000克=80千卡
使用天然气时(海尔燃气灶JZ**2-Q83D热效率为57%):
80千卡÷9500千卡/米³=0.008米³×3.2元/米³÷57%=0.0449元
使用液化气时(海尔燃气灶JZ**2-Q83D热效率为57%):
80千卡÷25600千卡/米³=0.003米³×2.36kg/米³=0.007kg×5元/kg÷57%=0.0614元
使用电能时(格兰仕电磁炉热效率为80%):
80千卡÷857千卡/度=0.093度×0.50元/度÷80%=0.0581元 使用柴油时(济南商磐科技公司柴油灶节能器热效率为33.5%,不计算电耗):
80千卡÷8686千卡/公升=0.009公升×4.64元/公升÷33.5%=0.125元
使用煤炭时(热值按标准煤计算,普通燃煤灶热效率仅为20%,不计算电耗):
80千卡÷7000千卡/公斤=0.011公斤×0.69元/公斤÷20%=0.038元
即:使用天然气的花费为液化气的73%,电费的77%,柴油的36%,煤炭的118%。后两者未计算工作时的电能消耗。
六、附全国主要能源则算标准表
全国主要能源折算标准表 实物计量 燃料名称 单 位 全 国 使 用 标 准 国家统计局 标准总局 热 值 标 准 煤 热 值 标 准 煤 原 煤 焦 煤 蒸 汽 综合石油 原 油 重 油 汽(煤)油 柴 油 油 渣 天 然 气 焦炉煤气 城市煤气 液化石油气 电 力 沼 气 瓦 斯 洗 煤 电石炉煤气 油田伴生气 高炉煤气 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 公 斤 立 方 米 立 方 米 立 方 米 立 方 米 度 立 方 米 立 方 米 立 方 米 立 方 米 立 方 米 立 方 米 5000 6800 889 10080 10000 9700 10300 10100 9500 4000 7100 3000 4000 10000 900 1000 转 炉 气 立 方 米 2000 2100 0.714 0.97 0.127 1.44 1.43 1.39 1.47 1.44 1.34 0.571 1.014 0.429 0.571 1.429 0.129 0.143 0.286 0.300 5000 10000 10000 10300 10100 9000 8500 4300 4000 12000 3000 8000 0.714 1.429 1.429 1.471 1.57 1.285 1.214 0.614 0.571 1.714 0.249 1.14 发生炉煤气 标 煤 立 方 米 公 斤 1000 1500 7000 0.143 0.214 1 7000 1
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