废气排放量及污染物的测算

1、燃料燃烧过程中废气排放量及污染物的测算⑴用煤作燃料时燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×0.8燃料燃烧过程中二氧化硫排放量(千克)＝燃料耗用量(吨)×8×(1－脱硫效率)燃料燃烧过程中烟尘排放量(千克)＝燃料耗用量(吨)×1000×灰分×dfh×(1－除尘效率)÷(1－cfh)注:本公式适用煤粉炉、沸腾炉、抛煤机炉，其他炉型应去掉分母计算。通常dfh取20﹪,cfh取30﹪。燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。⑵用天然气作燃料时燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(万立方米)×15.3燃料燃烧过程中二氧化硫产生量(千克)＝燃料耗用量(万立方米)×6.3燃料燃烧过程中烟尘排放量(千克)＝燃料耗用量(万立方米)×2.86燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。⑶用油作燃料时柴油：燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×1.56重油：燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×1.42燃料燃烧过程中二氧化硫排放量(千克)＝2×燃料耗用量(吨)×1000×(1－脱硫效率)燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。几个常用的系数供参考(排污系数)烧一吨煤，产生1600×S%千克SO2，1万立方米废气，产生200千克烟尘。烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。烧一吨重油，排放2000×S％千克SO2，1.6万立米废气；排放2千克烟尘。大电厂，烟尘治理好，去除率超98%，烧一吨煤，排放烟尘3-5千克。普通企业，有治理设施的，烧一吨煤，排放烟尘10-15千克；砖瓦生产，每万块产品排放40-80千克烟尘；12-18千克二氧化硫。规模水泥厂，每吨水泥产品排放3-7千克粉尘；1千克二氧化硫。乡镇小水泥厂，每吨水泥产品排放12-20千克粉尘；1千克二氧化硫。物料衡算公式：1吨煤炭燃烧时产生的SO2量＝1600×S千克；S含硫率，一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%，则烧1吨煤排放16公斤SO2。1吨燃油燃烧时产生的SO2量＝2000×S千克；S含硫率，一般重油1.5-3%，柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%，燃烧1吨油排放40公斤SO2。¬排污系数：燃烧一吨煤，排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气，电厂可取小值，其他小厂可取大值。燃烧一吨油，排放1.2－1.6万标立方米废气，柴油取小值，重油取大值。一、理论空气量计算L=0.2413Q/1000+0.5L:燃料完全燃烧所需的理论空气量，单位是m3/kg;Q:燃料低发热值，单位是kJ/kg;二、理论烟气量计算V=0.01(1.867C+0.7S+0.8N)+0.79LV:理论干烟气量，单位是m3/kg;C、S、N：燃料中碳、硫、氮的含量；L：理论空气量理论湿烟气量计算再加上燃料中的氢及水分含量，系数分别为11.2、1.24固体燃料燃烧产生的烟气量计算三、实际产生的烟气量计算V0=V+(a–1)LV0:干烟气实际排放量，单位是m3/kga:空气过剩系数，可查阅有关文献资料选择。按上述公式计算，1千克标准煤完全燃烧产生7.5m3，一吨煤碳燃烧产生10500标立方米干烟气量。对一个小小的柴油锅炉，可以提出如下措施：1、采用高质量的燃料油，减少SO2的产生量和排放量；2、控制好燃烧条件，使其充分燃烧，减少烟尘量；3、提出烟囱的合理高度。满足以上三点即可.1、柴油：燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×1.56=16*1.56=24.96万标立方米2、燃料燃烧过程中二氧化硫排放量(千克)＝2×燃料耗用量(吨)×1000×(1－脱硫效率=3、烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。S含硫率：0.5-0.8%16T柴油排SO2=2000*0.8%*16=256千克；排放16千克烟尘。资料1焊接烟气中的烟尘是一种十分复杂的物质，已在烟尘中发现的元素多达20种以上，其中含量最多的是Fe、Ca、Na等，其次是Si、Al、Mn、Ti、Cu等。焊接烟尘中的主要有害物质为Fe2O3、SiO2、MnO、HF等，其中含量最多的为Fe2O3，一般占烟尘总量的35.56%，其次是SiO2，其含量占10～20％，MnO占5～20％左右。焊接烟气中有毒有害气体的成份主要为CO、CO2、O3、NOX、CH4等，其中以CO所占的比例最大。由于有毒有害气体产生量不大，且气体成份复杂，较难定量化，本环评仅作定性分析，而对焊接烟尘则作定量化分析。焊接烟尘主要来自焊条的药皮，少量来自焊芯及被焊工件，根据有关资料调查，焊接烟尘的产生量与焊条的种类有关，表3-6各种类型焊条熔化时的产尘系数序号焊条种类产尘系数（g/kg）1钛钙型焊条6.8～7.22低氢型焊条8.9～15.63锰型焊条10.3～18.3资料2装焊车间内焊接烟尘的治理焊接烟尘的80%～90%来源于焊条药皮和焊芯。J422型焊条的主要成分是金属氧化物，其中以铁的氧化物为主，约占一半左右。据报道，J422焊条的发尘量平均为7.5g/kg左右，烟气粒度0.10～1.25μm，烟尘中锰化合物(以MnO2计)约占7.5%［1］。焊接时产生的有害气体主要是O3、NOx、CO、HF等。通风不良时环境空气中O3和NOx可达到0.5mg/m3和20mg/m3。用J422焊条焊接车台架时，焊接危害治理目标成分应该是焊接烟尘。一、车间概述某汽车配件厂装焊车间厂房占地1200m2，生产过程中10台车台架(南北各5台)180°旋转焊接，每台车台架有2～3人采用手工电弧焊同时操作，在车间一侧同时有地面补焊及CO2保护焊各1处。焊接时产生大量焊接烟尘和有害气体弥漫于车间内。除在厂房上部安装几台排气扇外，未采取其他治理措施。二、治理方案设计由于车台架焊接操作时需180°旋转，且车间上部有天车运行，一般排风罩无法布置，故采用了天车顶部送风与设置地下风道排风相结合的通风方式。对CO2保护焊及不定位地面焊产生的烟尘采用侧吸方式进行捕集，将有毒有害烟尘控制在工人呼吸带以下，经平底回转反吹式袋式除尘器净化后排放。受厂房上部房梁位置所限，天车上部的送风系统共分5套，每套送风系统为2台车台架送风，送风口距工人操作位高度为7.7m，每套送风系统设计风量12000m3/h，选择风量为15000m3/h的风机，风机置于厂房顶部。为使送风均匀分布于每台车台架的操作位，每个车台架上部均设2个并列为一组的静压箱，其作用相当于空调设计中孔板送风时的稳压层。静压箱下部设5个管嘴为气流出口。有的车台架位于房梁下方，而天车顶部与房梁下部没有足够空间布置送风管道，则从房梁两侧分设3孔及2孔静压箱。由空气动力学阻力计算确定静压箱参数，保证距气流出口7.7m的产尘位置送风气流分布均匀，并能抑制焊接烟尘上扬。设静压箱出口处风速为20m/s，依射流轴心速度衰减公式［2］：Vx/V0=0.48/(ax/d0+0.145)。式中：Vx：射程x处的射流轴心速度，m/s；V0：射流出口速度，m/s；x：射流断面至喷嘴的距离，m；d0：喷嘴直径，m；a：紊流系数。计算可得：Vx=1.70m/s时既能达到控制风速的要求，也可满足《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)对系统式局部送风的规定。1：5孔静压箱；2：送风出口管嘴；3：2孔静压箱；4：3孔静压箱；5：消声器；6：风机排风系统由设置于地下的风道和车台架附近的排风罩、CO2保护焊及不定位地面焊附近的排风软管组成，设计风量为75000m3/h。由于工人焊接时车台架不时旋转，故车台架工位的排风口只能设于地面。每台车台架设2个排风口，风口设计风量为3230m3/h。为防止废弃的焊条料头掉入风口堵塞风道，排风口处均设有网格状活动盖板，其下的风口处设一活动提筐，可将掉入的焊条头及杂物收集起来并及时清理。每台车台架处的排风支管道从地下汇集于主管道，CO2保护焊及不定位地面焊附近产生的烟尘由设于操作台上的排风罩经排风软管从地下汇集于主管道，CO2保护焊及不定位地面焊操作处的设计排风量分别为2000m3/h和1000m3/h。整个排风系统均经过阻力平衡计算，并在系统调试阶段以风量调节阀调平。三、治理效果治理前作业场所电焊烟尘浓度为5.0～10.5mg/m3，平均8.6mg/m3，超过国家卫生标准，其中最高超标近1倍。送、排风系统安装完毕后进行了系统调试，车台架操作位控制点(工人呼吸带)风速为2.1～3.0m/s，每台车台架处排风风量为7258～9418m3/h，10台车台架总排风量为77846m3/h。CO2保护焊及不定位地面焊处侧吸罩罩口风速为1.50～2.55m/s，排风风量为3336m3/h，均达到设计要求。经卫生防疫部门现场监测，治理后作业场所有害物浓度、作业场所5种有害物浓度均低于国家卫生标准。表1治理后作业场所有害物质浓度(mg/m3)有害因素浓度范围平均浓度国家卫生标准CO20.04～0.060.050.1NOx0.08～0.230.145.0HF0.470.471.0电焊烟尘1.05～3.682.856.0锰烟(MnO2)0.07～0.210.140.2四、讨论手工电孤焊的主要危害因素是烟尘和锰化合物。研究表明，长期吸入锰化合物可发生慢性锰中毒，长期吸入电焊粉尘可发生电焊工尘肺。为此，许多国家对焊接作业环境制订了专门安全卫生标准。如美国、日本规定的锰(无机化合物)最高容许浓度为5mg/m3。国际焊接学会(IIW)也有专门的标准。我国《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)中的锰及其化合物(换算成MnO2)最高容许浓度为0.2mg/m3是泛指高毒性锰尘。我国颁布的《车间空气中电焊烟尘卫生标准》(GB16194-1996)规定车间空气中最高容许浓度为6mg/m3。该治理方案在满足生产工艺的情况下，合理进行了送、排风系统的设计，采用天车顶部送风与设置地下风道排风相结合的通风方式，将有害烟尘控制在工人呼吸带以下，治理效果较显著。但由于资金所限，送风系统未设空调或加热装置，冬季使用无法满足工效学要求。车间内常见有害物质的最高允许浓度标准资料3常见有害物质在车间空气中的最高允许浓度如下：（一）有毒物质：最高允许浓度,mg/m3氧化碳302）苯403）甲苯、二甲苯1004）丙酮4005）甲醛36）金属汞0．017）苯烯408）化胶化物19）氨3010）臭氧0.311）铅烟1012）氯113）氧化氢及盐酸1514）四氯化碳2515）氯乙烯3016）溶剂汽油30017）甲醇50（二）生产性粉尘1）含有10%以上游离SiO2的粉尘22）含有50%～80%游离SiO2的粉尘1.53）80%以上游离SiO2的粉尘14）石棉粉尘及含10％以上石棉粉尘25）含有10％以下游离SiO2的水泥粉尘66）含有10％以下游离SiO2的煤尘107）铝、化铅、铝合金粉尘48）其它粉尘10*其中粉尘系指游离SiO2含量在10%以下，不含有毒物质的矿物性和动植物性粉尘。