煤主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成。故其燃燒后會產(chǎn)生SO2、NOx等大氣污染物。又由于煤做為固體燃料,若其燃燒時與空氣接觸不充分會導致燃燒不完全,會造成CO氣體產(chǎn)生。
磚瓦行業(yè)目前的燃燒工藝以內(nèi)燃為主,由于行業(yè)缺少這方面的數(shù)據(jù),下面的計算參考《煤氣規(guī)劃設計手冊》中相關(guān)計算方法,并按每標立方米天然氣完全燃燒產(chǎn)生1.843kg二氧化碳,計算出替代1噸標煤所減少的大氣污染物排放量。
1、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳
天然氣做為綠色能源,其在上游就已經(jīng)過凈化,幾乎不含硫。其完全燃燒后的產(chǎn)物可近似認為僅含二氧化碳和水。經(jīng)計算:1標立方米的天然氣(甲烷含量按96%計算,其余4%按雜質(zhì)考慮;天然氣密度為0.6980kg/Nm3),完全燃燒將產(chǎn)生1.843kg二氧化碳。
2、減少SO2排放量計算
年減少二氧化硫排放量=1.6×年替代煤量×煤的平均含硫量。硫的含量根據(jù)煤種不同而定,國家標準規(guī)定煤的含硫量1%為低硫煤,則:替代1噸標煤可減少0.016噸(16千克)SO2排放。
3、減少飛灰量計算
磚瓦行業(yè)是內(nèi)燃燒磚為主,沒有計算公式,參考鍋爐行業(yè)的計算公式:年減少飛灰量=年替煤量×煤平均灰分×煙氣中煙塵占灰分量的比率×(1-除塵器的總效率)。根據(jù)各種爐型的不同,其產(chǎn)生的煙氣中煙塵占灰分量的比率達范圍為0.15~0.4(煤粉爐為0.7~0.8);除塵率按85%計算,煤的平均灰分按20%計算。則:替代1噸標煤可減少0.0045~0.012噸(煤粉爐為0.021~0.024噸)飛灰的排放。
4、減少爐灰量計算
年減少爐灰量=年替煤量×煤平均灰分×(1-煙汽中煙塵占灰分量的比率)則:替代1噸標煤可減少0.12~0.17噸(煤粉爐為0.04~0.06噸)爐灰的排放。
5、減少CO排放量計算
年減少CO排放量=年替煤量×CO生成量,采用與標煤相近的焦煤的不完全燃燒值3%,含碳量85%來計算,則:替代1噸標煤可減少0.0595噸CO的排放。
6、減少NOX排放量計算
NOX排放量(噸)=1.63×耗煤量(噸)×(燃煤中氮的含量×燃煤中氮的NOX轉(zhuǎn)化率%+0.000938)。
其中耗煤量以1噸標煤為基準,標煤中氮的含量取1.5%標煤中氮的轉(zhuǎn)化率取25%。則:替代1噸標煤可減少0.0076噸(7.6公斤)NOx排放。
7、減少CO2排放量計算年減少CO2排放量=年替煤量×CO2生成量
采用與標煤相近的焦煤的不完全燃燒值3%,按含碳量85%;每標立方米天然氣完全燃燒產(chǎn)生1.843kg二氧化碳來計算。則:替代1噸標煤可減少1.4935噸CO2的排放。通過以上比較不難看出,僅從經(jīng)濟角度比較,煤炭較天然氣更具優(yōu)勢。但綜合環(huán)境保護這一方面考慮,若以煤炭為燃料,則用戶需在環(huán)境保護方面投入不少資金及人力資源。
綜合比較:以天然氣做為燃料較煤炭更環(huán)保。同時由于天然氣燃燒時的火焰及溫度都較燃煤穩(wěn)定,且易于控制,對燒結(jié)磚等產(chǎn)品質(zhì)量更有保證,同時由于煤炭價格的上漲,經(jīng)濟性的差異在逐漸縮小。
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