煙氣常見問(wèn)題解答

Q1. 什么是燃燒？燃燒的要素有哪些？

A1. 燃燒是燃料（可燃物質(zhì)）和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以釋放能量的過(guò)程，燃燒的要素有燃料和氧氣等。
 


Q2. 固體燃料、液體燃料、氣體燃料都有哪些？

A2. 固體燃料有煤、泥炭、木材、麥桿，基本上含碳(C)、氫(H)、氧(O) 以及少量的硫(S)、氮(N) 和水(H2O)。液體燃料有特輕油、輕油、中油以及重油，主要由石油加工而成。氣體燃料是由可燃?xì)怏w(CO、H2及碳?xì)浠衔? 及不可燃?xì)怏w混和而成，當(dāng)今普遍使用天然氣，而天然氣的主要成分就是甲烷(CH4)。
 


Q3. 燃料中的不可燃物質(zhì)對(duì)燃燒設(shè)備及其性能有何影響？

A3. 不可燃物(惰性物質(zhì)) 含量的增加會(huì)降低燃料的毛/凈熱值并增加受熱面上的粉塵堆積。
 


Q4. 燃料中的水分對(duì)燃燒設(shè)備及其性能有何影響？

A4. 燃料中含水量的增加會(huì)提高水蒸汽的露點(diǎn)，并因煙氣中水蒸汽的蒸發(fā)而消耗燃料能量。
 


Q5. 燃料中的硫?qū)θ紵O(shè)備及其性能有何影響？

A5. 燃料中的硫含量在燃燒中轉(zhuǎn)變成SO2和SO3，而當(dāng)煙氣冷卻至露點(diǎn)以下后其會(huì)生成強(qiáng)腐蝕性的亞硫酸或硫酸，腐蝕設(shè)備。
 


Q6. 燃燒空氣中氧氣含量一般為多少？

A6. 一般大氣中氧氣含量20.95% 。
 


Q7. 燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣即為煙氣，請(qǐng)列舉燃燒產(chǎn)生的煙氣的成分。

A7. 煙氣的主要組成成分有：氮?dú)?，二氧化碳，水蒸氣，顆粒物(塵、黑度)，氧氣，一氧化碳，氮氧化合物，二氧化硫，硫化氫，碳?xì)浠衔?，氰化氫，氨氣，鹵化物等。
 


Q8. 煙氣中哪種成分有濃烈的臭雞蛋味，試闡述其來(lái)源，存在的場(chǎng)合以及去除手段？

A8. 硫化氫，它是一種帶有臭味的有毒氣體，即使在極小濃度(約2.5 mg/m3) 時(shí)依然很臭。硫化氫是一種天然氣和石油中自然形成的成分，所以會(huì)出現(xiàn)在煉油廠、天然氣處理廠、制革廠以及機(jī)動(dòng)車不完全燃燒的排放物中。多種方法可用于去除煙氣中的H2S，如燃燒以形成SO2以及某些吸收方法等。
 


Q9. 工作場(chǎng)所允許的CO的最高濃度？

A9. 50ppm
 


Q10. 煙氣中的水汽會(huì)對(duì)煙氣分析造成什么影響？如何解決此問(wèn)題？

A10. 以水蒸汽的形式來(lái)說(shuō), 它會(huì)稀釋煙氣, 而且含濕量的波動(dòng)會(huì)進(jìn)而影響其對(duì)煙氣稀釋程度的波動(dòng)。以水滴的形式來(lái)說(shuō), 它會(huì)吸附某些特定的氣體從而導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。解決方法：使用氣體冷凝器將煙氣的含濕量控制在一定范圍內(nèi)，另外在采樣階段采用低吸附耐硫軟管，如果煙氣濕度非常大可使用德圖儀器加熱采樣系統(tǒng)來(lái)避免采樣過(guò)程中產(chǎn)生冷凝。
 


Q11. 何為過(guò)剩燃燒？

A11. 在實(shí)際情況下，理想燃燒所需氧氣的理論(最小) 值通常不足以確保完全燃燒，因?yàn)槿剂虾脱鯕獾牟怀浞纸佑|，所以必須加入比理論需要值更多的氧氣。這部分多余的空氣稱之為"過(guò)?？諝?，此燃燒即為過(guò)剩燃燒。
 


Q12. 何為過(guò)?？諝庀禂?shù)？

A12. 在理想條件下燃料完全燃燒時(shí)所必需的最少空氣量稱理論燃燒空氣量，在實(shí)際條件下燃料完全燃燒或不完全燃燒所需的空氣量是實(shí)際燃燒空氣量，實(shí)際燃燒空氣量與理論燃燒空氣量的比值即為過(guò)?？諝庀禂?shù)。
 


Q13. 試寫出過(guò)?？諝庀禂?shù)的計(jì)算公式。

A13. 過(guò)?？諝庀禂?shù)可由煙氣中CO, CO2和O2的含量來(lái)確定。計(jì)算公式如下：

      CO2max                  CO2max x (O2ref - O2)
λ = ----------------  ,  CO2 = ----------------------------------------
        CO2                                    O2ref

CO2max為燃料特性系數(shù)，每種燃料的CO2max都不同，O2ref為當(dāng)?shù)卮髿庵械腛2含量。
 


Q14. 為何要測(cè)量煙氣中的O2、過(guò)?？諝庀禂?shù)等參數(shù)？

A14. 不同鍋（窯）爐在燃燒時(shí)，產(chǎn)生的O2及由O2計(jì)算的過(guò)?？諝庀禂?shù)不同，而O2量的 大小會(huì)直接影響到SO2、NOX等參數(shù)。當(dāng)鍋（窯）爐有爐體漏風(fēng)現(xiàn)象或燃料燃燒不完 全時(shí)，煙道中的O2值會(huì)相應(yīng)較大，SO2、NOX等數(shù)值會(huì)成反比變小，這樣出來(lái)的數(shù)據(jù) 是不真實(shí)的。所以，想全面、準(zhǔn)確地了解一臺(tái)鍋（窯）爐的燃燒狀況，僅僅測(cè)量SO2、 NOX等參數(shù)是不夠的，同時(shí)還要測(cè)量出O2及由O2計(jì)算的過(guò)剩空氣系數(shù)，然后把SO2、 NOX等參數(shù)進(jìn)行折算，這樣的結(jié)果才能符合國(guó)標(biāo)的要求。
 


Q15. 過(guò)剩空氣EXA/ExAir和過(guò)?？諝庀禂?shù)λ值如何換算？

A15. 過(guò)?？諝庀禂?shù)λ值=過(guò)剩空氣EXA/ExAir +1，例如EXA/ExAir =10%，λ=1+10%=1.1。
 


Q16. 哪些生產(chǎn)工況需要不完全燃燒？

A16. 有些特殊場(chǎng)合如一些熱表面處理則特定需要不完全燃燒, 即l<1, 因?yàn)橹挥腥绱瞬拍艽_保所需的優(yōu)化工藝。
 


Q17. 燃燒工況中，一般需要較理想燃燒條件下更多的空氣（氧氣）,試說(shuō)明過(guò)多空氣燃燒和過(guò)少空氣燃燒時(shí)的特點(diǎn)。

A17. 過(guò)多的空氣會(huì)降低燃燒溫度，并增大熱損失；反之過(guò)少的空氣燃燒，會(huì)降低燃料的利用率，并且燃料的殘?jiān)鼤?huì)惡化環(huán)境。
 


Q18. 試說(shuō)明燃燒過(guò)程中，空氣由過(guò)少變化成過(guò)剩時(shí)，CO、O2、CO2的變化趨勢(shì)。

A18. CO由濃向稀變化，O2由稀向濃變化，CO2由稀到濃，直到最大，然后再逐漸變稀。
 


Q19. 干燥煙氣和潮濕煙氣下，哪種狀態(tài)中煙氣的濃度會(huì)更高？

A19. 干燥煙氣時(shí)的煙氣濃度更高，因?yàn)槌睗駸煔庵?，煙氣濃度被水蒸氣稀釋?br />  


Q20 .隨著煙氣中水蒸氣的含量的變化，煙氣的露點(diǎn)如何變化？

A20. 露點(diǎn)隨著水蒸氣含量的升高而升高。一般認(rèn)為4?C的露點(diǎn)溫度，是干燥煙氣。例如，30%含水量的空氣露點(diǎn)約在70°C，而干燥空氣如僅5% 含水量的空氣露點(diǎn)約為35°C。
 


Q21. 煙氣損失的是何種形式的能量？

A21. 煙氣損失實(shí)際是熱能。
 


Q22. 何為燃燒效率？

A22. 燃燒效率是指燃料燃燒后實(shí)際放出的熱量占其完全燃燒后放出的熱量的比值，它是考察燃料燃燒充分程度的重要指標(biāo)。
 


Q23. 何為鍋爐效率？

A23. 鍋爐效率是鍋爐有效利用熱量與投入鍋爐燃料所產(chǎn)生的熱量之比，很大程度上取決于設(shè)計(jì)，體現(xiàn)鍋爐質(zhì)量以及其運(yùn)行情況。工業(yè)鍋爐效率通常50~70%，低壓工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)熱效率一般在70~90%，一般實(shí)際運(yùn)行熱效率在60~80%左右，電站鍋爐效率大于90%。
 


Q24.哪種類型鍋爐的燃燒效率可大于100%？

A24. 冷凝爐
 


Q25. 煙氣露點(diǎn)溫度與哪些因素有關(guān)？

A25. 煙氣露點(diǎn)與絕對(duì)壓力和煙氣含濕量有關(guān)。
 


Q26. 試說(shuō)出煙氣分析儀具備和不具備氣體冷凝預(yù)處理功能的差別。

A26. 如果用不帶氣體預(yù)處理的儀器進(jìn)行測(cè)量，煙氣的露點(diǎn)溫度基本上與環(huán)境溫度相近，即25℃。如果這些測(cè)量結(jié)果相較于帶氣體預(yù)處理的測(cè)量，即露點(diǎn)溫度為5℃，讀數(shù)因含濕量的不同可能會(huì)相差約3%!
 


Q27. 煙氣分析儀可以顯示的氣體濃度單位有哪些？

A27. g/GJ、mg/kWh、ppm、mg/m3
 


Q28. 氣體濃度單位ppm與mg/m3的轉(zhuǎn)換公式是什么？

A28. 公式如下：

                                                               21         1  
CO [mg/m3] = CO [ppm] x 1.25 x ---------- x -----
                                                           21 - O2     K

                                                               21         1
NOx [mg/m3] = NOx [ppm] x 2.05 --------- x -----
                                                           21 - O2     K

                                                               21          1
SO2 [mg/m3] = SO2 [ppm] x 2,86 ---------- x -----
                                                           21 - O2      K               
      


Q29. 如何理解氣體濃度單位ppm與mg/m3的轉(zhuǎn)換公式中的K值？

A29. K值即為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理論過(guò)?？諝庀禂?shù)。
 


Q30. 在德圖煙氣分析儀中如何編輯k系數(shù)？電廠、普通工業(yè)鍋爐、油氣燃燒器、汽輪機(jī)的的k系數(shù)值分別為多少？

A30. 可在德圖煙氣分析儀中測(cè)量點(diǎn)內(nèi)容中編輯k系數(shù)值，參考值如下：電廠1.4，普通工業(yè)鍋爐1.8，油、氣燃燒器1.2，汽輪機(jī)2.5。
 


Q31.實(shí)際工況下的氣體濃度值和標(biāo)準(zhǔn)工況下的氣體濃度值如何換算？

A31. C2=C1*((T1*P2) / (T2*P1))，下標(biāo)量'1'代表實(shí)測(cè)工況，下標(biāo)量'2'代表標(biāo)準(zhǔn)工況 C代表濃度值，T代表溫度，P代表壓力。
 


Q32. 德圖煙氣分析儀測(cè)得的以mg/m3為單位的氣體濃度值是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的值嗎？

A32.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣濃度值。
 


Q33. 如何計(jì)算氣體標(biāo)準(zhǔn)密度？為什么在將氮氧化物濃度從ppm到mg/m3轉(zhuǎn)化中，一般僅采用NO2的標(biāo)準(zhǔn)密度？

A33.相應(yīng)氣體的分子量 /摩爾體積 = 氣體的標(biāo)準(zhǔn)密度 因?yàn)樵跓煔馀欧诺酱髿膺^(guò)程中，NO最終氧化成NO2，NO2的化學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)大于NO，所以一般采用NO2的標(biāo)準(zhǔn)密度作為氮氧化物濃度單位換算的系數(shù)。
 


Q34. 試著列舉使用德圖煙氣分析儀測(cè)量煙氣中SO2過(guò)程中，主要的交叉敏感干擾氣體以及干擾度？

A34. 主要交叉干擾氣體：CO，小于5%的干擾；NO2，-110%的干擾；H2，小于3%的干擾；CL2，-80%。
 


Q35. 最新實(shí)施的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)是什么? 其中燃煤鍋爐的SO2排放標(biāo)準(zhǔn)做了怎樣的修改？

A35.最新實(shí)施的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)是GB 13223-2011，其中對(duì)于新建燃煤鍋爐的SO2排放，實(shí)行100mg/m3的排放限值；對(duì)于現(xiàn)有燃煤鍋爐，實(shí)行200mg/m3的排放限值。
 


Q36. 請(qǐng)列出國(guó)內(nèi)常用的脫硫方法，并論述其過(guò)程

A36. 濕法脫硫。在一吸收塔內(nèi), 用石灰水對(duì)煙氣進(jìn)行噴林洗滌, 此時(shí)大部分的二氧化硫(SO2) 會(huì)與石灰水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng). 氣態(tài)的SO2通過(guò)此化學(xué)反應(yīng)即轉(zhuǎn)換為硫酸鈣(石膏). 而一部分石膏則可再生當(dāng)做建筑材料使用.技術(shù)上來(lái)說(shuō), 這種設(shè)備也可簡(jiǎn)稱為FGD (煙氣脫硫)。
 


Q37. 濕法脫硫出口處煙氣有何特點(diǎn)？

A37. 濕法脫硫出口處煙氣濕度達(dá)到飽和，溫度低，SO2含量低。
 


Q38. 優(yōu)化燃燒的關(guān)鍵因素有哪些？其中哪些環(huán)節(jié)會(huì)應(yīng)用煙氣分析儀？

A38. 優(yōu)化燃燒的關(guān)鍵因素在于：1.燃料與助燃空氣的混和；2.點(diǎn)火過(guò)程及燃燒溫度；3.燒器及燃燒室的設(shè)計(jì)；4.空燃比。空燃比需要使用煙氣分析儀進(jìn)行測(cè)量。
 


Q39. 煙氣分析儀在國(guó)內(nèi)是否需要官方的認(rèn)證證書以供銷售？

A39. 進(jìn)口煙氣分析儀需要做CPA（進(jìn)口計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書），如是國(guó)產(chǎn)煙氣分析儀，需要做CMC認(rèn)證。
 


Q40. 在分散法紅外和非分散法紅外2個(gè)原理中，哪種適合實(shí)驗(yàn)室儀器，哪種適合便攜式儀器？

A40. 分散紅外法的原理，適合用于實(shí)驗(yàn)室儀器，非分散紅外法的原理，適合用于便攜式儀器。
 


Q41. 高海拔如何應(yīng)用煙氣分析儀？

A41. 首先將O2參考值更改為當(dāng)?shù)卮髿庵蠴2濃度值，其次在測(cè)量點(diǎn)編輯中，將大氣壓力和海拔高度等值都根據(jù)當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)更改，如儀器裝有紅外CO2氣體傳感器，儀器會(huì)自動(dòng)采用測(cè)得的絕對(duì)壓力值。
 


Q42. 在光學(xué)原理的煙氣分析儀中，唯一被認(rèn)為測(cè)SO2時(shí)，不受水蒸氣干擾的原理法是？

A42. 紫外法（UV）