浅谈锅炉测试过程中含氧量的影响

郭瑞涛

（咸阳市泾阳县环境监测站 陕西咸阳 713700）

浅谈锅炉测试过程中含氧量的影响

郭瑞涛

（咸阳市泾阳县环境监测站 陕西咸阳 713700）

近年来大气污染治理速度的加快，对工业炉窑排放的大气污染物治理显得更为紧迫。2014年7月1日开始实施新的《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2004，该标准比GB13271-2001对各项污染物的浓度限值要求更高，但无论限值是多少，最后都要用根据对污染物的监测来确定，而最终的排放标准都是根据过剩空气系数（GB13271-2001）或含氧量来进行最后折算的排放浓度。因此在锅炉大气污染物测试中含氧量或过剩空气系数的测定值就显得尤为重要。本文分析烟尘测试中含氧量对锅炉污染物排放浓度的影响，以及测试过程中影响含氧量的原因。

含氧量；过剩系数；锅炉测试

1 含氧量与锅炉大气污染物的关系

1.1 过剩空气系数

含氧量：燃料燃烧后，烟气中含有多余的自由氧，通常是以干基容积百分数来表示的。

理论空气量：锅炉中的燃料在燃烧过程中需要氧气，经理论计算出来所需要的空气量为理论空气量。

过剩空气量：锅炉中的燃料在燃烧过程中不可能与空气中的氧气完全接触燃烧，所以在燃烧过程中就必须多给一些空气量，才能使燃料完全燃烧，而多给的这部分空气量就叫过剩空气量。

过剩空气系数：实际上就是实际燃烧供给的空气量与理论空气供给量的比值，它是表示燃料与空气配比的一个重要参数，用ɑ表示。

根据GB13271-2001规定烟尘排放浓度根据测点处的过剩空气系数来计算，其公式如下：

式中：C为根据规定换算过的烟尘浓度；C'为测点实际测定的烟尘浓度；ɑ'为实际测试得出的过剩空气系数；VO2为实际测试中含氧量；ɑ为理论过剩空气系数。

根据GB13271-2014规定烟尘排放浓度根据测点处的基准含氧量进行折算，其公式如下：

式中：p大气污染物基准氧含量排放浓度；p'为实测大气污染物排放浓度；φ(O2）为基准氧含量；φ'(O2)为实测氧含量。

2 含氧量对锅炉大气污染物排放浓度的影响

设一锅炉烟尘测试实际结果为50mg/m3,烟尘排放浓度与含氧量和过剩空气系数数值关系如表1。

表1 烟尘排放浓度与含氧量和过剩空气系数数值关系

从上表就可以看出含氧量的变化就可以引起空气过剩系数的细微变化，从而引起烟尘浓度的较大的变化。上表中GB13271-2001计算烟尘浓度按照理论ɑ等于1.8进行折算，GB13271-2014计算烟尘浓度按照基准含氧量φ(O2）为9%进行折算，最后的烟尘浓度都是随着过剩空气系数或含氧量的增大而增大。根据新标准当实测含氧量等于9%，实测浓度为50mg/m3时，折算浓度等于实测浓度刚达到标准的最高限值；实测含氧量大于9%，实测浓度为50mg/m3时，折算浓度将超过标准限值，并随着含氧量的增大浓度会成倍的增加；在上表中结果还可以看出GB13271-2014标准中用基准含氧量进行的折算方式对最终排放浓度的影响大于GB13271-2001标准中用空气过剩系数进行的折算。

3 影响含氧量的主要因素

我们在实际工作中会发现有大部分锅炉燃烧过程中含氧量都超过了14%，使空气过剩系数偏大，最后导致烟尘浓度超标，而导致含氧量偏大的主要因素有以下几点：

3.1 锅炉运行负荷偏低

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在锅炉运行中，锅炉运行负荷偏低，燃料燃烧不完全，使大量空气未被使用而导致烟尘测试中含氧量偏高，空气过剩系数偏大。

3.2 漏风的影响

在中小企业中，缺乏有效的管理，导致很大一部分锅炉的管道系统，除尘系统，炉膛漏风；在测试过程中监测孔的漏风等均能导致测试过程中含氧量的增大，空气过剩系数的偏大。

3.3 风力系统与锅炉负荷的不匹配

锅炉中燃料的燃烧所需空气都由鼓风系统来实现的，如果不能及时根据锅炉负荷的大小来及时调整鼓风系统的进风量，炉膛内的未被消耗的空气就会增多而导致含氧量的增大，空气过剩系数的增大。

3.4 锅炉工的经验做法

中小企业缺乏专门的热工监测仪器，锅炉工凭借自己的经验而盲目进行操作而造成含氧量的增大，空气过剩系数的增大。

4 含氧量的测定

由于含氧量或过剩空气系数对大气污染物的浓度影响比较明显，所以在锅炉污染物测定过程中就要正确测定其含氧量；从而获得具有代表性的过剩空气系数。就应从以下几方面这手：

4.1 首先检查锅炉的运行负荷，必须保证锅炉运行负荷在70%以上。

4.2 检查锅炉管道系统，除尘系统是否漏风，要将采样孔设在气流平稳处。

4.3 采样孔的开设要负荷环境监测技术规范，在监测过程中并且要保证采样孔处严密不漏风。

4.4 在测试过程中应对烟尘测试仪进行校准。

4.5 在每次采集样品时都要测定其含氧量，不能只测定一个含氧量值，而要在每采集一烟尘样品同时测定一个含氧量，用它修正同步采集的烟尘浓度，在求出排放浓度。

5 结语

锅炉监测时一个专业性很强的工作，而我们有些监测人员对锅炉运行情况不太了解，就锅炉监测而去监测，不管锅炉监测所取得数据的代表性和准确性，所以我们在以后的监测过程中要善于学习总结，钻研监测知识，从而掌握锅炉监测的技术。

[1]GB13271-2001.锅炉大气污染物排放标准[S].

[2]GB13271-2014.锅炉大气污染物排放标准[S].

[3]俞雪琴.浅析锅炉烟尘测试中过剩空气系数的测定.

[4]于建国.工业锅炉运行过剩空气系数普遍超标的原因及对策.