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鍋爐負荷對鍋爐煙塵測試影響的探討

點擊次數(shù):5332 發(fā)布時間:2016-06-28

一、引言
鍋爐煙氣中污染物排放量與鍋爐負荷密切相關(guān),在進行鍋爐排放煙塵測試中,應進行鍋爐運行出力的測試,并規(guī)定只有在鍋爐運行出力大于該鍋爐定額負荷70%的狀況下進行測試才有效,雖然標準中給出了一些鍋爐運行出力的測算方法,如流量孔板法、水表法、水箱法及耗煤量法等,但在實際工作中有些鍋爐房不具備標準規(guī)定負荷監(jiān)測條件,使得負荷測試無法進行或偏差極大。因此對不具備計量條件的鍋爐負荷測試是一個非常實際的問題。鍋爐的負荷率與監(jiān)測期間的耗煤量有關(guān),而鍋爐燃煤產(chǎn)生的煤氣量、空氣過剩系也與耗煤量有關(guān),又因為煙氣量和空氣過量系數(shù)可以現(xiàn)場測試,故可以用煙氣量和空氣過剩系數(shù)計算監(jiān)測期間的耗煤量,從而計算鍋爐負荷率。
在煙塵測試中,煙塵濃度時隨著負荷率的增加直線上升的,當負荷率為60% ,煙塵濃度僅額定負荷的30%,負荷率為80%時,煙塵濃度上升到額定濃度的65%,當負荷時,煙塵排放濃度便急劇上升。這也是煙塵測試中,必須要測定負荷率的原因。
二、公式推導
根據(jù)文獻可知,鍋爐的負荷率計算公式為
E=B/B0
式中:B為監(jiān)測期間耗煤量kg/h;
B0為額定負荷下耗煤量kg/h。
其中,
B0=Q0D/ηQYDW
式中:Q0為鍋爐額定負荷下的有效利用熱kj/Kg;
η為鍋爐的熱效率;
QYDW為燃煤的低位發(fā)熱值kj/Kg;
D為鍋爐蒸汽量。
由該公式可知,鍋爐額定負荷下耗煤量與其額定負荷下的有效利用熱量,煤質(zhì)和鍋爐的熱效率有關(guān)。根據(jù)文獻[2]可知,對于蒸汽鍋爐的Q0可按每1kg蒸汽需要2512kj熱量計算熱量計算。鍋爐的熱效率η分臥式工業(yè)鍋爐與立式鍋爐兩種情況。臥式工業(yè)鍋爐在70%-80%,取0.75。立式鍋爐在60%-70%,取0.65。不同地質(zhì)的煤進行熱質(zhì)分析,低位熱值大約在19200-23030kj/kg,取21000kj/kg。由此估算, B0臥式鍋爐為0.16D kj/h, B0立式鍋爐為0.18D kj/h。
B=Vnd/V0α
式中:Vnd為實測煙氣流量Nm3/h;
V0為燃燒1kg煤產(chǎn)生的理論煙氣量Nm3/kg;
α為空氣過量系數(shù)。
監(jiān)測期間的耗煤量與燃燒1kg煤產(chǎn)生的理論煙氣量,實測煙氣量和空氣過剩系數(shù)有關(guān)。而實測煙氣量和空氣過量系數(shù)可以現(xiàn)在直接測定。1kg煤產(chǎn)生的理論煙氣量可以由煤的燃燒理論得到。根據(jù)文獻可知,不同煤種,燃燒所需的理論空氣量不同,褐煤在3.6~6.0Nm3/kg,取4.9Nm3/kg,煙煤在7.5~8.5Nm3/kg,取8Nm3/kg,無煙煤在7.0~10.0Nm3/kg,取9.5Nm3/kg。
在鍋爐排放煙塵測試中,通過現(xiàn)場測定的煙氣量與空氣過量系數(shù),應用該計算公式推導出鍋爐的負荷率,從大體上確定生產(chǎn)工況是否滿足監(jiān)測的要求,這關(guān)系到監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性、性和該次監(jiān)測的有效性問題。
三、計算鍋爐煙塵排放濃度
標準中規(guī)定鍋爐煙塵排放濃度是指實測煙塵排放濃度乘以負荷K值,為真實的鍋爐煙塵排放濃度。
標準中規(guī)定的負荷K值的換算:

四、結(jié)論
在鍋爐煙塵測試過程中,可以通過鍋爐煙氣的排放量、空氣過剩系數(shù)等計算鍋爐的負荷率,為同步掌握鍋爐的燃燒負荷成為可能。
生產(chǎn)企業(yè)及其鍋爐司爐人員應當保持鍋爐在規(guī)定的負荷下運行,嚴格控制爐膛燃料與空氣配比,堅持做到合理調(diào)整供風系統(tǒng)的過剩氧量,力爭在較低的過量空氣系數(shù)下(a<2),使燃料充分燃燒,同時要注意避免或盡量消除漏風現(xiàn)象對鍋爐運行系統(tǒng)的影響。

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