淺談鍋爐測(cè)試過(guò)程中含氧量的影響

郭瑞濤

（咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站 陜西咸陽(yáng) 713700）

淺談鍋爐測(cè)試過(guò)程中含氧量的影響

郭瑞濤

（咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站 陜西咸陽(yáng) 713700）

近年來(lái)大氣污染治理速度的加快，對(duì)工業(yè)爐窯排放的大氣污染物治理顯得更為緊迫。2014年7月1日開(kāi)始實(shí)施新的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2004，該標(biāo)準(zhǔn)比GB13271-2001對(duì)各項(xiàng)污染物的濃度限值要求更高，但無(wú)論限值是多少，最后都要用根據(jù)對(duì)污染物的監(jiān)測(cè)來(lái)確定，而最終的排放標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)過(guò)?？諝庀禂?shù)（GB13271-2001）或含氧量來(lái)進(jìn)行最后折算的排放濃度。因此在鍋爐大氣污染物測(cè)試中含氧量或過(guò)?？諝庀禂?shù)的測(cè)定值就顯得尤為重要。本文分析煙塵測(cè)試中含氧量對(duì)鍋爐污染物排放濃度的影響，以及測(cè)試過(guò)程中影響含氧量的原因。

含氧量；過(guò)剩系數(shù)；鍋爐測(cè)試

1 含氧量與鍋爐大氣污染物的關(guān)系

1.1 過(guò)?？諝庀禂?shù)

含氧量：燃料燃燒后，煙氣中含有多余的自由氧，通常是以干基容積百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。

理論空氣量：鍋爐中的燃料在燃燒過(guò)程中需要氧氣，經(jīng)理論計(jì)算出來(lái)所需要的空氣量為理論空氣量。

過(guò)?？諝饬浚哄仩t中的燃料在燃燒過(guò)程中不可能與空氣中的氧氣完全接觸燃燒，所以在燃燒過(guò)程中就必須多給一些空氣量，才能使燃料完全燃燒，而多給的這部分空氣量就叫過(guò)?？諝饬俊?/p>

過(guò)?？諝庀禂?shù)：實(shí)際上就是實(shí)際燃燒供給的空氣量與理論空氣供給量的比值，它是表示燃料與空氣配比的一個(gè)重要參數(shù)，用ɑ表示。

根據(jù)GB13271-2001規(guī)定煙塵排放濃度根據(jù)測(cè)點(diǎn)處的過(guò)?？諝庀禂?shù)來(lái)計(jì)算，其公式如下：

式中：C為根據(jù)規(guī)定換算過(guò)的煙塵濃度；C'為測(cè)點(diǎn)實(shí)際測(cè)定的煙塵濃度；ɑ'為實(shí)際測(cè)試得出的過(guò)?？諝庀禂?shù)；VO2為實(shí)際測(cè)試中含氧量；ɑ為理論過(guò)?？諝庀禂?shù)。

根據(jù)GB13271-2014規(guī)定煙塵排放濃度根據(jù)測(cè)點(diǎn)處的基準(zhǔn)含氧量進(jìn)行折算，其公式如下：

式中：p大氣污染物基準(zhǔn)氧含量排放濃度；p'為實(shí)測(cè)大氣污染物排放濃度；φ(O2）為基準(zhǔn)氧含量；φ'(O2)為實(shí)測(cè)氧含量。

2 含氧量對(duì)鍋爐大氣污染物排放濃度的影響

設(shè)一鍋爐煙塵測(cè)試實(shí)際結(jié)果為50mg/m3,煙塵排放濃度與含氧量和過(guò)剩空氣系數(shù)數(shù)值關(guān)系如表1。

表1 煙塵排放濃度與含氧量和過(guò)?？諝庀禂?shù)數(shù)值關(guān)系

從上表就可以看出含氧量的變化就可以引起空氣過(guò)剩系數(shù)的細(xì)微變化，從而引起煙塵濃度的較大的變化。上表中GB13271-2001計(jì)算煙塵濃度按照理論ɑ等于1.8進(jìn)行折算，GB13271-2014計(jì)算煙塵濃度按照基準(zhǔn)含氧量φ(O2）為9%進(jìn)行折算，最后的煙塵濃度都是隨著過(guò)?？諝庀禂?shù)或含氧量的增大而增大。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)實(shí)測(cè)含氧量等于9%，實(shí)測(cè)濃度為50mg/m3時(shí)，折算濃度等于實(shí)測(cè)濃度剛達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的最高限值；實(shí)測(cè)含氧量大于9%，實(shí)測(cè)濃度為50mg/m3時(shí)，折算濃度將超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，并隨著含氧量的增大濃度會(huì)成倍的增加；在上表中結(jié)果還可以看出GB13271-2014標(biāo)準(zhǔn)中用基準(zhǔn)含氧量進(jìn)行的折算方式對(duì)最終排放濃度的影響大于GB13271-2001標(biāo)準(zhǔn)中用空氣過(guò)剩系數(shù)進(jìn)行的折算。

3 影響含氧量的主要因素

我們?cè)趯?shí)際工作中會(huì)發(fā)現(xiàn)有大部分鍋爐燃燒過(guò)程中含氧量都超過(guò)了14%，使空氣過(guò)剩系數(shù)偏大，最后導(dǎo)致煙塵濃度超標(biāo)，而導(dǎo)致含氧量偏大的主要因素有以下幾點(diǎn)：

3.1 鍋爐運(yùn)行負(fù)荷偏低

餐廳可以通過(guò)顧客朋友圈集贊，發(fā)微博互動(dòng)等形式進(jìn)行品牌宣傳，對(duì)應(yīng)的可以提供打折，第二份半價(jià)，贈(zèng)送菜品等回饋活動(dòng)。日本很多拉面店都會(huì)有@店名并且上傳照片，即可獲贈(zèng)糖心蛋一枚的活動(dòng)。深得年輕人的喜愛(ài)。

在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐運(yùn)行負(fù)荷偏低，燃料燃燒不完全，使大量空氣未被使用而導(dǎo)致煙塵測(cè)試中含氧量偏高，空氣過(guò)剩系數(shù)偏大。

3.2 漏風(fēng)的影響

在中小企業(yè)中，缺乏有效的管理，導(dǎo)致很大一部分鍋爐的管道系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，爐膛漏風(fēng)；在測(cè)試過(guò)程中監(jiān)測(cè)孔的漏風(fēng)等均能導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程中含氧量的增大，空氣過(guò)剩系數(shù)的偏大。

3.3 風(fēng)力系統(tǒng)與鍋爐負(fù)荷的不匹配

鍋爐中燃料的燃燒所需空氣都由鼓風(fēng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果不能及時(shí)根據(jù)鍋爐負(fù)荷的大小來(lái)及時(shí)調(diào)整鼓風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量，爐膛內(nèi)的未被消耗的空氣就會(huì)增多而導(dǎo)致含氧量的增大，空氣過(guò)剩系數(shù)的增大。

3.4 鍋爐工的經(jīng)驗(yàn)做法

中小企業(yè)缺乏專(zhuān)門(mén)的熱工監(jiān)測(cè)儀器，鍋爐工憑借自己的經(jīng)驗(yàn)而盲目進(jìn)行操作而造成含氧量的增大，空氣過(guò)剩系數(shù)的增大。

4 含氧量的測(cè)定

由于含氧量或過(guò)?？諝庀禂?shù)對(duì)大氣污染物的濃度影響比較明顯，所以在鍋爐污染物測(cè)定過(guò)程中就要正確測(cè)定其含氧量；從而獲得具有代表性的過(guò)剩空氣系數(shù)。就應(yīng)從以下幾方面這手：

4.1 首先檢查鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷，必須保證鍋爐運(yùn)行負(fù)荷在70%以上。

4.2 檢查鍋爐管道系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)是否漏風(fēng)，要將采樣孔設(shè)在氣流平穩(wěn)處。

4.3 采樣孔的開(kāi)設(shè)要負(fù)荷環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中并且要保證采樣孔處嚴(yán)密不漏風(fēng)。

4.4 在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)對(duì)煙塵測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

4.5 在每次采集樣品時(shí)都要測(cè)定其含氧量，不能只測(cè)定一個(gè)含氧量值，而要在每采集一煙塵樣品同時(shí)測(cè)定一個(gè)含氧量，用它修正同步采集的煙塵濃度，在求出排放濃度。

5 結(jié)語(yǔ)

鍋爐監(jiān)測(cè)時(shí)一個(gè)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的工作，而我們有些監(jiān)測(cè)人員對(duì)鍋爐運(yùn)行情況不太了解，就鍋爐監(jiān)測(cè)而去監(jiān)測(cè)，不管鍋爐監(jiān)測(cè)所取得數(shù)據(jù)的代表性和準(zhǔn)確性，所以我們?cè)谝院蟮谋O(jiān)測(cè)過(guò)程中要善于學(xué)習(xí)總結(jié)，鉆研監(jiān)測(cè)知識(shí)，從而掌握鍋爐監(jiān)測(cè)的技術(shù)。

[1]GB13271-2001.鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB13271-2014.鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]俞雪琴.淺析鍋爐煙塵測(cè)試中過(guò)剩空氣系數(shù)的測(cè)定.

[4]于建國(guó).工業(yè)鍋爐運(yùn)行過(guò)?？諝庀禂?shù)普遍超標(biāo)的原因及對(duì)策.