基準氧含量取值對污染物達標排放影響分析

摘要：本文對基準氧含量濃度折算方法進行了介紹，對基準氧含量對排放濃度影響進行了敏感性分析，還對標準中給出的基準氧含量進行了梳理，并給出了基準含氧量取值的注意事項。

關鍵詞：基準氧含量；排放濃度；折算方法

中圖分類號：X131 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0117-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.068

Analysis of the influence of the reference oxygen content on the emission of contaminants

Zhang Shanshan

（Shanghai Mechanical and Electrical Design and Research Institute Co.， Ltd.， Shanghai 200040，China）

Abstract： In this paper， the method of conversion of reference oxygen concentration is introduced. Sensitivity analysis of the influence of reference oxygen content on emission concentration is carried out. The reference oxygen content given in the standard is also combed， and the reference oxygen content is given. Value considerations.

Keywords： Reference oxygen content； Emission concentration； Conversion method

1 基準氧含量

基準氧含量通常指燃料恰好充分燃燒時煙氣中含有的多余的自由氧，該參數已考慮燃燒所需的實際空氣量。基準氧含量與燃料的類型、燃燒采用的設備以及工藝等因素有關。如《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）中給出燃煤鍋爐的基準氧含量為9%，燃油、燃氣鍋爐的基準氧含量為3.5%。基準氧含量代表了當時設備和運行技術水平下，燃料完全燃燒時比較節(jié)能和減排的最大允許經驗值。

2 考慮基準含氧量的排放濃度折算方法

根據《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）等多個現(xiàn)行大氣污染物排放標準，給出了考慮基準含氧量的排放濃度折算方法，該方法是現(xiàn)行標準中最為常見的計算方法。具體計算公式如下：

其中：ρ--大氣污染物基準氧含量排放濃度，mg/m3；ρ`--實測的大氣污染物排放濃度，mg/m3；φ`（O2）--實測的氧含量；φ（O2）--基準氧含量。

除了上式給出的計算方法，在較早的一些標準中，還給出了根據過量空氣系數來對排放濃度進行折算的方法，具體計算公式如下：

其中：ρ--大氣污染物基準氧含量排放濃度，mg/m3；ρ`--實測的大氣污染物排放濃度，mg/m3；`--實測的過量空氣系數，`=；--理論的過量空氣系數。

以上兩種方法都對實際排放濃度進行了折算，計算結果相差不大。根據參考文獻[2]對鍋爐煙氣排放濃度的分析，第一個公式的計算結果略大于后者。

3 基準氧含量對排放濃度影響的敏感性分析

為了分析基準氧含量對排放濃度的影響關系，本文根據《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）計算方法，假設實測排放濃度為30mg/m3，對目前常用的折算方法中基準氧含量參數分別取原值（燃煤鍋爐為9%，燃油、燃氣鍋爐為3.5%）的0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍，對燃煤鍋爐和燃油、燃氣鍋爐的排放濃度影響進行敏感性分析，具體結果見下圖。

圖1 基準氧含量對排放濃度的影響關系

由上圖可以看出，折算后的排放濃度隨基準氧含量的增大而減小。其中，對于燃煤鍋爐來說，當基準含氧量取標準給出值的0.5倍和1.5倍時，折算后的排放濃度分別為82.5mg/m3和37.5mg/m3，前者是后者的數倍，基準氧含量對排放濃度的影響很大。對于燃油、燃氣鍋爐來說，基準含氧量取標準給出值的0.5倍和1.5倍時，折算后的排放濃度分別為96.3mg/m3和78.8mg/m3，基準氧含量對排放濃度也有較大的影響。由此可以看出，基準氧含量的取值對折算后排放濃度的影響十分敏感，基準氧含量是折算過程的重要參數。在排放標準日趨嚴格的情況下，基準含氧量的取值可能會對排放濃度是否超標產生重大影響。

4 不同行業(yè)的基準含氧量

考慮到現(xiàn)行標準對基準氧含量規(guī)定多樣，本文對常用的大氣污染物排放標準進行了梳理和總結，見圖2。

從圖2對現(xiàn)行25個大氣污染物排放標準給出的36個基準氧含量相關數據來看，除了按實測濃度取值的9個以外，剩余的27個數據基準氧含量取值范圍在3%～18%，有22個基準氧含量的取值在12%以內。

其中，6%～9%（含上限）范圍內最多有10個數據。不同標準給出的基準氧含量差異較大，根據第3節(jié)分析推斷，如此基準氧含量取值的差別，如果參考的標準不當，將會造成折算后的排放濃度顯著的偏差，很可能導致大氣污染源排放達標分析結論的錯誤。

圖2 大氣污染物排放標準基準氧含量統(tǒng)計

5 基準含氧量取值注意事項

（1）根據評價對象所采用的工藝特點、產品類型等，“定位”評價對象所屬行業(yè)類型，有對應行業(yè)大氣污染物排放標準的采用行業(yè)標準，沒有行業(yè)標準的參考綜合排放標準，再進一步根據具體設備類型選用對應的基準氧含量折算方式。

（2）由于標準所涵蓋的范圍和分類不可能面面俱到，對于標準中沒有明確界定的行業(yè)或設備，應根據具體情況具體分析。對于存在燃燒反應的，由于燃燒過程消耗氧氣，可考慮基準氧含量的折算；對于僅有烘干、加熱等不發(fā)生燃燒反應的，幾乎沒有氧氣的消耗，建議以實測濃度計。

6 小結

在大氣污染物排放濃度達標分析中，基準氧含量的取值對折算后排放濃度的影響十分敏感。應根據評價對象特點選用合適的排放標準及基準氧含量折算方法，避免盲目和隨意套用標準的情況，以提高分析的精確性和評價結論的準確性。

參考文獻

[1]卜銀坤，劉志軍.基于煙氣污染物基準氧含量排放濃度的鍋爐節(jié)能減排[J].工業(yè)鍋爐，2017，163（3）：28-35.

[2]王成軍.煙氣氧含量對鍋爐大氣污染物排放濃度的影響[J].節(jié)能與環(huán)保，2015（8）：64-66.

[3]金虎，王成軍.控制煙氣氧含量是鍋爐大氣污染物達標排放的關鍵[J].新疆石油科技，2016，26（01）：55-58.

[4]張東輝，莊燁，朱潤儒，劉科偉.燃煤煙氣污染物超低排放技術及經濟分析[J].電力建設，2015，36（05）：125-130.

收稿日期：2018-04-28

作者簡介：張姍姍（1984-），女，碩士，工程師，研究方向為環(huán)境影響評價。