环境工程设计2第3章污染源强度计算

第3章、污染源强度计算目录2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign污染物排放量的计算方法1废气排放计算2用水量和废水排放量计算3固体废弃物排放量计算43.1污染物排放量的计算方法2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.1.1物料衡算法iiiiiWBRPM式中：Mi为某种产品生产过程中投入一种物料i的总量；Pi为经过工艺过程进入产品中的量；Ri为回收的量；Bi为转化为副产品的量；Wi为进入废水、废气、废渣中成为污染物的量；G为产品的产量。GMmiiGWwii3.1污染物排放量的计算方法2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.1.1物料衡算法单位产品的总排污量是进入废水（wiw）、废气（wia）和废渣（wis）中的该物料的总和，即isiaiwiwwww如果废水、废气、废渣经过一定的处理后排放，其处理过程的去除率分别为ηw、ηa和ηs，则生产单位产品排入环境中的该污染物量为：issiaaiwwiwwwwd)1()1()1(3.1污染物排放量的计算方法2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.1.2排放系数法iipiGMDiimiYMDiiriRMD式中：Di——i污染物的排放量（kg/a）；Mip、Mim、Mir——单位产品的排污系数（kg/t）、万元产值的排污系数（kg/万元）和单位原料消耗的排污系数（kg/t）；Gi、Yi、Ri——产品年产量（t/a）、年总产值（万元/a）和原材料年消耗量（t/a）。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.1.3实测法式中：diw、dia——水污染物、大气污染物的排放量，（t/a）；ciw、cia——水污染物、大气污染物浓度（mg/L，mg/m3）；Qiw、Qia——废水、废气排放量。610iwiwiwQcd910iaiaiaQcd3.2废气排放计算2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（1）锅炉燃料消耗量计算对产生饱和蒸汽的锅炉，可以用下式计算：12()LDIIBQ式中:B为锅炉燃料消耗量，kg/h或m3/h；D为锅炉每小时的产汽量，kg/h或m3/h；I1为在锅炉工作压力下饱和蒸汽的热焓，kJ/kg或kCal/kg；I2为锅炉给水的热焓值，kJ/kg或kCal/kg，一般取20℃水的热焓计算，即83.75kJ/kg或20kCal/kg；QL为燃料应用基的低位发热值，kJ/kg；η为锅炉的热效率，%。3.2废气排放计算2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（1）锅炉燃料消耗量计算对热水锅炉的燃料消耗量，可以用下式计算：()WcjWLKIIBQ式中:BW为热水锅炉的燃料消耗量，kg/h或m3/h；KW为锅炉每小时的出水量，kg/h；IC为锅炉出水的热焓，kJ/kg；IJ为锅炉进水的热焓，kJ/kg。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（2）理论空气需要量的计算A、固体和液体燃料的理论空气需要量22COCO222COCO22222HOHO22SOSO根据以上式可以求得1Kg燃料完全燃烧时的理论空气需要量V0:2.6677.941001001001000.211.4290.08890.2650.03330.0333CSOHoCHSOwwwwVwwww式中:WC、WH、WS、WO分别表示燃料中碳、氢、硫和氧元素的重量百分含量，%.2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（2）理论空气需要量的计算B、气体燃料的理论空气需要量2222COOCO22222322HSOSOHO22222HOHO422222CHOCOHO各种碳氢化合物燃烧的化学反应，可用下面化学反应方程式表示：24222222CHOCOHO22242mnnnCHmOmCOHO2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（2）理论空气需要量的计算B、气体燃料的理论空气需要量2222011131000.2122240.02380.02380.07140.04760.04764mnmnCOHHSCHOCOHHSCHOnVmnm因此，1m3气体燃料燃烧所需理论空气量V0为：式中:φCO、φH、φH2S、φCmHn、φO2分别表示气体燃料中CO、H2、H2S、碳氢化合物和氧气的容积百分比，%；2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（2）理论空气需要量的计算C、经验公式法计算理论空气需要量01.050.2784182LQV对于QL＜12546kJ/kg的每千克劣质煤：00.6064182LQV00.4554182LQV对于燃料应用基的挥发分Vy＞15%的每千克烟煤：对于燃料应用基的挥发分Vy﹤15%的每千克烟煤：2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（2）理论空气需要量的计算C、经验公式法计算理论空气需要量00.8524182LQV对于QL＞14637kJ/m3的1m3气体燃料：00.8754182LQV01.090.254182LQV对于每千克液体燃料：对于QL＜10455kJ/m3的1m3气体燃料：2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算（3）燃烧产生烟气量的计算A、固体和液体燃烧产生的烟气量1Kg固体和液体完全燃烧时产生的烟气体积Vy为：00001.8660.70.8(0.21)0.01240.1110.0161.2441001001000.018660.0070.0080.01240.1111.0160.211.244CSNyWHmCSNWHmwwwVVwwVGwwwwwVVG式中:WN、WW分别为燃料中氮和水的重量百分含量，%;Gm为使用1kg雾化燃油的蒸汽量，kg；α为空气过剩系数，α=α0+Δα，α0为炉膛空气过剩系数，Δα为烟气流程上各段受热面处的漏风系数，见下表。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算燃烧方式烟煤无烟煤重油煤气手烧炉及抛煤机炉1.3-1.51.3-2.01.15-1.21.05-1.10链条炉1.3-1.41.3-1.5煤粉炉1.21.25沸腾炉1.23-1.3漏风部位炉膛对流管束过热器省煤器空气预热器除尘器钢烟道（每10m）砖烟道（每10m）Δα值0.10.150.050.10.10.050.010.05漏风系数Δα炉膛空气过剩系数α0A、固体和液体燃烧产生的烟气量3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算B、气体燃料产生的烟气量2220.01(0.071)mnROCOCOHSCHVm理论烟气中的氮气体积为：23300.79(/)100NNVVmm对于1m3燃气,其中产生的三原子气体体积为：式中:φCO、φCO2、φH2S、φCmHn分别为气体燃料中各成份的百分比，%.式中:VN2为理论烟气中氮气体积，m3/m3；φN2为燃料中氮气百分比，%。3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算B、气体燃料产生的烟气量22200.010.1240.01612mnHOHSHCHnVdV因此，1m3气体燃料燃烧产生的烟气体积为：2220(1)yRONHOVVVVV水蒸汽的体积为：式中:d为气体燃料的湿度，g/m3。3.2.1燃料燃烧产生的废气量计算2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算C、经验公式计算烟气产生量01.040.771.0161(1)4182LyQVV对于QL＜12546kJ/kg的每千克劣质煤：01.040.541.0161(1)4182LyQVV对于1kg无烟煤、烟煤或贫煤：对于1kg液体燃料：01.040.541.0161(1)4182LyQVV2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算C、经验公式计算烟气产生量00.7251.01.0161(1)4182LyQVV对于1m3的气体燃料，当QL＞14637kJ/m3时：01.140.251.0161(1)4182LyQVV对于1m3的气体燃料，当QL＜10455kJ/m3时：对于小型锅炉，可采用下面简化公式计算1kg燃料的烟气量。004182LKQV2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign（3）燃烧产生烟气量的计算系数K0的取值表ytyVBV燃料烟煤无烟煤油褐煤（水分≤30%）褐煤（30%＜水分＜40%）K0值1.11.111.11.141.18D、烟气总量的计算C、经验公式计算烟气产生量式中:Vyt为烟气总量，m3/h或m3/a；B为燃料消耗量，kg/h或kg/a，m3/h；Vy为实际烟气量，m3/kg或m3/m3。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.2燃料燃烧产生的气态污染物量计算（1）二氧化硫排放量的计算燃煤产生的二氧化硫的计算公式如下：280%2SOGBS式中:GSO2为二氧化硫的产生量，kg；B为燃煤量，kg；S为煤的含硫量，%。燃油产生的二氧化硫计算公式与燃煤基本相似，可用下式计算：22SOosGBw式中:B0为燃油量，kg；WS为油中的硫含量，%。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.2燃料燃烧产生的气态污染物量计算（1）二氧化硫排放量的计算天然气燃烧产生的二氧化硫可用下列公式计算：222.857SOHSGVC式中:V气体燃料的消耗量，m3；CH2S为气体燃料中硫化氢的体积含量，%；系数2.857是每立方米二氧化硫的质量，kg/m3。如果没有脱硫装置，二氧化硫的排放量等于产生量。如果有脱硫装置，二氧化硫的排放量为：2(1)PSOGG式中:GP为二氧化硫的排放量，kg；η为脱硫装置的脱硫效率，%。2019/8/6EnvironmentalEngineeringDesign3.2.2燃料燃烧产生的气态污染物量计算（2）氮氧化物排放量的计算燃料燃烧产生的氮氧化物可用下式计算：61.63(10)xxNOyNOGBnVC式中:GNOX为燃料产生的氮氧化物量，kg；B为煤或重油消耗量，kg；n为燃料中氮的含量，%；β为燃料氮向燃料型NO的转化率，%，其值与燃料含氮量有关，一般燃烧条件下，燃煤层燃炉为25%-50%，粉煤炉为20%-25%，n≥0.4%时，燃油锅炉的β值为32%-40%；Vy为1kg燃料生成的烟气量，m3/kg；CNOX为燃烧时生成的温度型氮氧化物的浓度，mg/m3，通常取93.8mg/m3。2019/8/6Envir