在线监测折算值和过量空气系数.doc

关于CEMS中折算值和过量空气系数的说明
1、什么是折算值
按照GB13271《锅炉大气污染物排放标准》的规定，实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度，必须执行国标GB/T16157规定，按下式进行折算：

式中：C—折算成过量空气系数为α时的颗粒物或气态污染物排放浓度，mg/m3；
C’—标准状态下干烟气中颗粒物或气态污染物浓度，mg/m3；
α—在测点实测的过量空气系数；
αs—有关排放标准中规定的过量空气系数。
实测过量空气系数按下式计算：

式中：—烟气中氧的体积百分数。
比如对于某锅炉，CEMS仪表测得的SO2浓度为500mg/m3（C’=500），O2浓度为8%（=8），则实测的过量空气系数α=21/（21-8）=1.6，
如果排放标准中规定了该锅炉的理论过量空气系数αs=1.4，则SO2折算后的排放浓度（折算值）为：500*1.6/1.4=571.4mg/m3。
2、为什么要采用折算值
同样的锅炉，如果人为控制的进风量不同或烟道存在漏风口，则测得的污染物排放浓度将不同，同时氧气含量也是不同的。为避免因进风不同造成的测量值差异，对同种锅炉执行统一的标准，做到客观、公平地评判排污状况，排放浓度使用了折算值，通过过量空气系数对测量浓度进行修正。
比如上面举的例子，虽然仪表测得的SO2浓度为500mg/m3，但该锅炉的氧气超标了，存在漏风或空气过量的问题，浓度不能真实反映锅炉的状况，采用折算后，修正为571.4mg/m3，漏风或空气过量的影响被消除了。
3、排放标准中规定的过量空气系数
所谓过量空气系数，即燃料燃烧时，实际空气供给量与理论空气需求量的比值。锅炉排放标准中规定的过量空气系数与锅炉类型和功率相关，具体规定为：
对于燃煤锅炉，功率小于等于45.5MW的，过量空气系数采用1.8，功率大于45.5MW的，过量空气系数采用1.4，对于燃气或燃油锅炉，过量空气系数采用1.2。
在实际描述中，有些锅炉的功率以t/h计，它与MW的换算关系为：0.7MW=1t/h，比如45.5MW的锅炉相当于65t/h的锅炉。
锅炉的过量空气系数越高，表明该锅炉的燃烧效率越低，因此燃煤锅炉的系数比燃油燃气锅炉要高，而小的燃煤锅炉的系数比大的燃煤锅炉要高。
过量空气系数越高，也就意味着氧可以越高，对于65t/h以上的锅炉，其烟气理论氧含量为6%，而65t/h以下的锅炉，理论氧含量为9.3%。对于某一锅炉，如果其烟气实测氧含量大于理论氧含量，则意味着折算值要大于仪表的测量值。
由于采用了折算值进行排污评估，对于厂方来讲，CEMS测得的氧浓度越小越好，过量空气系数选用的越大越好。当然，实际并不以客户的意志为转移。
实测氧含量与过量空气比对照表实测氧含量345678910α/αs（即折算浓度与标况浓度之比）0.830.870.9311.071.151.21.35实测氧含量1112131415161718α/αs（即折算浓度与标况浓度之比）1.51.661.872.142.533.755

PPM单位转换
PPM（Partspermillion）针对气体来说是体积比浓度，每百万体积的空气中所含污染物的体积数，是无量纲单位。
以SO2为例，将ppm转换为mg/m3

N为气体分子量

即1ppm=0.045×Nmg/m3
N为气体分子量