锅炉负荷对锅炉烟尘测试影响的探讨

一、引言
锅炉烟气中污染物排放量与锅炉负荷密切相关，在进行锅炉排放烟尘测试中，应进行锅炉运行出力的测试，并规定只有在锅炉运行出力大于该锅炉定额负荷70%的状况下进行测试才有效，虽然标准中给出了一些锅炉运行出力的测算方法,如流量孔板法、水表法、水箱法及耗煤量法等，但在实际工作中有些锅炉房不具备标准规定负荷监测条件,使得负荷测试无法进行或偏差极大。因此对不具备计量条件的锅炉负荷测试是一个非常实际的问题。锅炉的负荷率与监测期间的耗煤量有关，而锅炉燃煤产生的煤气量、空气过剩系也与耗煤量有关，又因为烟气量和空气过量系数可以现场测试，故可以用烟气量和空气过剩系数计算监测期间的耗煤量，从而计算锅炉负荷率。
在烟尘测试中，烟尘浓度时随着负荷率的增加直线上升的，当负荷率为60% ，烟尘浓度仅额定负荷的30%，负荷率为80%时，烟尘浓度上升到额定浓度的65%，当负荷时，烟尘排放浓度便急剧上升。这也是烟尘测试中，必须要测定负荷率的原因。
二、公式推导
根据文献可知，锅炉的负荷率计算公式为
E=B/B0
式中：B为监测期间耗煤量kg/h；
B0为额定负荷下耗煤量kg/h。
其中，
B0=Q0D/ηQYDW
式中：Q0为锅炉额定负荷下的有效利用热kj/Kg；
η为锅炉的热效率；
QYDW为燃煤的低位发热值kj/Kg；
D为锅炉蒸汽量。
由该公式可知，锅炉额定负荷下耗煤量与其额定负荷下的有效利用热量，煤质和锅炉的热效率有关。根据文献[2]可知，对于蒸汽锅炉的Q0可按每1kg蒸汽需要2512kj热量计算热量计算。锅炉的热效率η分卧式工业锅炉与立式锅炉两种情况。卧式工业锅炉在70%-80%，取0.75。立式锅炉在60%-70%，取0.65。不同地质的煤进行热质分析，低位热值大约在19200-23030kj/kg，取21000kj/kg。由此估算， B0卧式锅炉为0.16D kj/h， B0立式锅炉为0.18D kj/h。
B=Vnd/V0α
式中：Vnd为实测烟气流量Nm3/h；
V0为燃烧1kg煤产生的理论烟气量Nm3/kg；
α为空气过量系数。
监测期间的耗煤量与燃烧1kg煤产生的理论烟气量，实测烟气量和空气过剩系数有关。而实测烟气量和空气过量系数可以现在直接测定。1kg煤产生的理论烟气量可以由煤的燃烧理论得到。根据文献可知，不同煤种，燃烧所需的理论空气量不同，褐煤在3.6～6.0Nm3/kg，取4.9Nm3/kg，烟煤在7.5～8.5Nm3/kg，取8Nm3/kg，无烟煤在7.0～10.0Nm3/kg，取9.5Nm3/kg。
在锅炉排放烟尘测试中，通过现场测定的烟气量与空气过量系数，应用该计算公式推导出锅炉的负荷率，从大体上确定生产工况是否满足监测的要求,这关系到监测数据的代表性、性和该次监测的有效性问题。
三、计算锅炉烟尘排放浓度
标准中规定锅炉烟尘排放浓度是指实测烟尘排放浓度乘以负荷K值，为真实的锅炉烟尘排放浓度。
标准中规定的负荷K值的换算：

四、结论
在锅炉烟尘测试过程中,可以通过锅炉烟气的排放量、空气过剩系数等计算锅炉的负荷率,为同步掌握锅炉的燃烧负荷成为可能。
生产企业及其锅炉司炉人员应当保持锅炉在规定的负荷下运行，严格控制炉膛燃料与空气配比，坚持做到合理调整供风系统的过剩氧量，力争在较低的过量空气系数下（a<2）,使燃料充分燃烧，同时要注意避免或尽量消除漏风现象对锅炉运行系统的影响。