黃假 蔡小艷 季俊彪

青島譜尼測試有限公司 山東青島 266000

《鍋爐煙塵測試方法》（GB 5468-91）[1]規(guī)定，煙塵測試時(shí)，鍋爐須在設(shè)計(jì)出力70%以上進(jìn)行，并按鍋爐運(yùn)行三年內(nèi)及以上兩種情況，將不同出力下實(shí)測的煙塵排放濃度乘以表1中所列出力影響系數(shù)K，作為該鍋爐額定出力情況下的煙塵排放濃度?，F(xiàn)行《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271-2014）[2]中顆粒物按照《鍋爐煙塵測試方法》（GB 5468-91）進(jìn)行[1]。

表1 鍋爐負(fù)荷與出力影響系數(shù)K

現(xiàn)在的采樣工作中遇到的燃?xì)忮仩t居多，廢氣中煙塵量極小，燃?xì)忮仩t是否需要測試煙塵項(xiàng)目，即使測試此項(xiàng)計(jì)算時(shí)是否考慮鍋爐出力負(fù)荷；二、鍋爐出力負(fù)荷的實(shí)際計(jì)算方法較多：蒸汽流量表法、量水箱法、水表法、折算煙氣流量法，還有針對燃煤的燃煤量控制法等。方法中要么操作不便，要么不適合燃?xì)忮仩t。本文主要討論這兩點(diǎn)

1 鍋爐出力負(fù)荷及出力影響系數(shù)K在燃?xì)忮仩t煙塵測試中的意義

1.1 燃?xì)忮仩t煙塵的產(chǎn)生

燃?xì)忮仩t煙氣煙塵由煙和塵組成。煙是燃料燃燒時(shí)其揮發(fā)分在缺氧時(shí)熱分解生成的極難燃燒的炭黑微粒。塵產(chǎn)生量極少。所以燃?xì)忮仩t廢氣排放沒有除塵設(shè)施。但在天然氣燃燒不充分時(shí)會產(chǎn)生炭黑，煙氣黑度小于1時(shí)，玻璃纖維濾筒可以撲捉到這些炭黑，且增重量明顯。燃?xì)忮仩t煙塵項(xiàng)目的測試是有必要的。

1.2 鍋爐運(yùn)行負(fù)荷及出力影響系數(shù)K對煙塵濃度的影響

煙塵濃度是伴隨著負(fù)荷率的上升而增加，負(fù)荷率為60%時(shí)，煙塵濃度為額定負(fù)荷的30%，負(fù)荷率為80%時(shí)，煙塵濃度為額定負(fù)荷的65%，超負(fù)荷時(shí)，煙塵排放濃度急劇上升。這也表明測試煙塵濃度時(shí)須同時(shí)測定負(fù)荷率，再從表1中獲得出力影響系數(shù)K，從而得到真實(shí)的鍋爐煙塵排放濃度[3]。

2 燃?xì)忮仩t出力負(fù)荷計(jì)算

2.1 方法概述

電廠大型鍋爐配有蒸汽流量表，通過流量表可直接得出鍋爐蒸發(fā)量，計(jì)算出出力負(fù)荷。對未配有蒸汽流量表或非蒸汽鍋爐不適用；噸位較小的鍋爐可以用量水箱法，通過測量水箱水位的變化計(jì)算。本方法操作相對較為復(fù)雜，且不能在采樣前確定其負(fù)荷是否大于70%；水表法也同樣操作滯后。

本文討論一種針對燃?xì)忮仩t方便快捷的操作方法：燃?xì)饬靠刂品?。即在采樣進(jìn)行前，通過溝通確定待測鍋爐的額定鍋爐容量（單位MW或t/h）和實(shí)際燃?xì)饬浚▎挝籱3/h），換算后得知該待測鍋爐負(fù)荷是否大于70%。燃?xì)忮仩t進(jìn)氣管路大都裝有流量計(jì)，可直接讀取用氣量，方便快捷。

2.2 換算過程

蒸汽鍋爐用蒸發(fā)量表示容量，單位是t/h。熱水鍋爐用熱功率表示容量，單位是MW。國際上對各種鍋爐的容量通行用熱功率MW表示。蒸汽鍋爐的容量要換算成MW。蒸汽鍋爐在蒸發(fā)量相同、額定壓力不同、溫度不同時(shí)，所提供的蒸汽焓值不同。為方便統(tǒng)計(jì)，一律按1t/h等于0.7MW進(jìn)行換算。遇到蒸汽鍋爐時(shí)，單位先換算成MW再進(jìn)行下一步換算為燃?xì)饬浚瑔挝皇莔3/h。

本方法涉及單位換算關(guān)系如下：

1MW=1000kW

1kW=3.6×106J=3.6MJ

1t/h=0.7MW

燃?xì)獾臒嶂捣譃楦呶粺嶂岛偷臀粺嶂担?/p>

高位熱值是指每標(biāo)準(zhǔn)立方米甲烷完全燃燒后煙氣冷卻至原始溫度，而其中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)排出時(shí)所放出的熱量QH=890943kJ/kmol，其熱值為39.8MJ/Nm3。低位熱值是指每標(biāo)準(zhǔn)立方米甲烷完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，煙氣中的水蒸氣仍為蒸氣狀態(tài)時(shí)所放出的熱量Q L=802932kJ/kmol，其熱值為35.9MJ/Nm3。燃?xì)獾母呶粺嶂翟跀?shù)值上大于其低位熱值，差值為水蒸氣的氣化潛熱。在工業(yè)與民用燃?xì)庠O(shè)備中，燃?xì)庵械乃ǔＪ且詺怏w狀態(tài)排出，因此，實(shí)際應(yīng)用中常用燃?xì)獾臀粺嶂颠M(jìn)行計(jì)算[4]。

對于熱水鍋爐的額定燃?xì)饬?/p>

式中

V--鍋爐額定天然氣用量，m3/h

P--鍋爐額定容量，MW

對于蒸汽鍋爐的額定燃?xì)饬?/p>

式中

V--鍋爐額定天然氣用量，m3/h

S--鍋爐額定容量，t/h

2.3 出力負(fù)荷的計(jì)算

根據(jù)上述兩個(gè)公式，在結(jié)合燃?xì)饬髁勘砩系膶?shí)際燃?xì)庥昧烤涂梢杂?jì)算出該鍋爐的出力負(fù)荷。

3 結(jié)語

為了測試數(shù)據(jù)的科學(xué)性要求，必須準(zhǔn)確掌握鍋爐的出力負(fù)荷。這種計(jì)算方法在大多數(shù)測試環(huán)境下能輕松進(jìn)行計(jì)算，需要注意的是，在調(diào)查結(jié)束后進(jìn)行現(xiàn)場測試時(shí)，需要測試人員現(xiàn)場對天然氣流量計(jì)進(jìn)行復(fù)核，以免受鍋爐管理人員意志左右（為了達(dá)標(biāo)謊報(bào)用氣量）