·1112 北京科技大学学报 第34卷 根据假设条件有 (燃油燃气锅炉)进行折算.对于不同的烧结机， S混合料=S烧结矿+S绕结废气’ (22) 国家标准规定基准排气量（工作状态）为 因此计算低硫原料中硫的质量分数即计算混合料中 2500m3t-1,S02排放质量浓度限值适用于实际排 硫的质量分数(X滋合料).定义混合料脱硫率)为 气量不高于基准排气量的情况：若实际排气量超过 )-9盟-S粒×10%-猫整×100%. 基准排气量，须按下式将实测S02质量浓度换算为 S混台特 S混合料 S02基准气量排放质量浓度，并以S02基准气量排 (23) 放质量浓度作为判定排放是否达标的依据.烧结 当混合料硫含量变化时，烧结矿硫含量也会随 产量和排气量统计周期为一个工作日， 之发生变化，但根据假设混合料脱硫率η保持常数 Q总C实 C华=Y0华 (26) 不变，所以烧结矿中硫的质量分数X烧结矿可以表 示为 式中：C基为SO2基准气量排放质量浓度，mg·m-3: Xr=1-） Q急为总排气量，m;Y为烧结矿产量，t;Q基为每吨烧 (24) G饶结矿 结矿的基准排气量，m3t;C实为实测S02质量浓 将式(13)、(16)、(17)、(20)、(22)和(24)联合 推导得出 号，则以sC 101325-卫× X强合精=0.081Q描度气(1-C）×273+4, 为判定排放是否达标的依据. 通过计算，首钢京唐钢铁公司烧结工序的 C袋结版气XG温台料义刀 1 ×10-9. (25) 9=1.34>1,即每吨烧结矿的实际排气量大于基 YQ华 根据不同的S02排放质量浓度，通过式(25)进 准排气量，需要按照式(26)将实测S02质量浓度 行计算，结果如表2所示 780mgm-3折算为S02基准气量排放质量浓度，折 表2不同$02排放质量浓度下混合料中硫的质量分数 算结果为1048mgm-3.说明在混合料中硫的质量 Table 2 Sulfur contents in the sintering mixture for different SO2 emis- 分数为0.069%的条件下，实际S02排放质量浓度 sion concentrations 为780mg·m3:但由于每吨烧结矿实际排气量 S02排放质量 600 500 200 100 (3360m3t-,工作状态)大于基准排气量 浓度/(mgm) (2500m3t-),应折算成S02基准气量排放质量浓 X湿合料/% 0.0520.0440.017 0.009 度1048mgm-3,并将1048mgm-3作为判定排放是 目前首钢京唐钢铁公司烧结厂的$02排放质量 否达标的依据. 浓度为780mg·m3,混合料的平均硫质量分数为 下面根据国家标准对于烧结工序$O,排放质量 0.069%.考虑到首钢京唐钢铁公司烧结混合料中 浓度的计量方法，推导混合料硫质量分数X混合样与 焦粉和生石灰的硫含量较高，若将两种原料中硫的 S02排放质量浓度判定指标的关系. 质量分数分别下调至0.20%和0.02%，计算混合料 当9<1时，可将式(26)、式(25)和式(17) 中硫的平均质量分数可以降至0.034%，从表2可 YQ华 联合推导得出 知，调整后的S02排放质量浓度低于500mg'm-3, 同时混合料硫含量的降低对应着成本的大幅增加. X合样=0.00135(1-C) 101325-卫× 273+t, 3.2烧结原料中硫的质量分数与S02排放质量浓 度判定指标的关系 C结rQ整×10-9. C基 (27) G混合料刀 由于各个烧结机的工艺条件有所区别，会造成 每吨烧结矿的排风量也有所不同.当漏风严重 >1时，C基=C结酸气，所以有 当y×Q 时，每吨烧结矿的排风量变大，$O2质量浓度值随之 X混合料=0.081Q结废气.（1-C）× 变小，所以对于不同的烧结机，需要有一个S0,质量 1 (28) 浓度的统一计量方法.在火电行业，国家标准规定 101325-卫xC安× 273+t. ×10-9. 混合料7 对于不同锅炉，应根据实测的烟道O2值首先计算过 从式(27)和(28)可知，在S02排放质量浓度限 剩空气系数α，然后按=1.8（燃煤锅炉）和=1.2 值确定的条件下，当每吨烧结矿的实际排气量小于北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 根据假设条件有 S混合料 = S' 烧结矿 + S' 烧结废气， ( 22) 因此计算低硫原料中硫的质量分数即计算混合料中 硫的质量分数( X混合料) ． 定义混合料脱硫率η'为 η' = S混合料 － S' 烧结矿 S混合料 × 100% = S' 烧结废气 S混合料 × 100% ． ( 23) 当混合料硫含量变化时，烧结矿硫含量也会随 之发生变化，但根据假设混合料脱硫率 η'保持常数 不变，所以烧结矿中硫的质量分数 X' 烧结矿 可 以 表 示为 X' 烧结矿 = S混合料( 1 － η') G' 烧结矿 ． ( 24) 将式( 13) 、( 16) 、( 17) 、( 20) 、( 22) 和( 24) 联合 推导得出 X混合料 = 0. 081Q' 烧结废气，a ( 1 － C' W ) × 101 325 － Pa 273 + ta × C' 烧结废气 × 1 G混合料 × η' × 10 － 9 ． ( 25) 根据不同的 SO2 排放质量浓度，通过式( 25) 进 行计算，结果如表 2 所示． 表 2 不同 SO2 排放质量浓度下混合料中硫的质量分数 Table 2 Sulfur contents in the sintering mixture for different SO2 emis￾sion concentrations SO2 排放质量 浓度/( mg·m － 3 ) 600 500 200 100 X混合料 /% 0. 052 0. 044 0. 017 0. 009 目前首钢京唐钢铁公司烧结厂的 SO2 排放质量 浓度为 780 mg·m － 3 ，混合料的平均硫质量分数为 0. 069% ． 考虑到首钢京唐钢铁公司烧结混合料中 焦粉和生石灰的硫含量较高，若将两种原料中硫的 质量分数分别下调至 0. 20% 和 0. 02% ，计算混合料 中硫的平均质量分数可以降至 0. 034% ，从表 2 可 知，调整后的 SO2 排放质量浓度低于 500 mg·m － 3 ， 同时混合料硫含量的降低对应着成本的大幅增加． 3. 2 烧结原料中硫的质量分数与 SO2 排放质量浓 度判定指标的关系 由于各个烧结机的工艺条件有所区别，会造成 每吨烧结矿的排风量也有所不同［15］． 当漏风严重 时，每吨烧结矿的排风量变大，SO2 质量浓度值随之 变小，所以对于不同的烧结机，需要有一个 SO2 质量 浓度的统一计量方法． 在火电行业，国家标准规定 对于不同锅炉，应根据实测的烟道 O2 值首先计算过 剩空气系数 α，然后按 α = 1. 8( 燃煤锅炉) 和 α = 1. 2 ( 燃油燃气锅炉) 进行折算［16］． 对于不同的烧结机， 国家标准规定基准 排 气 量 ( 工 作 状 态 ) 为 2 500 m3 ·t － 1 ，SO2 排放质量浓度限值适用于实际排 气量不高于基准排气量的情况; 若实际排气量超过 基准排气量，须按下式将实测 SO2 质量浓度换算为 SO2 基准气量排放质量浓度，并以 SO2 基准气量排 放质量浓度作为判定排放是否达标的依据． 烧结矿 产量和排气量统计周期为一个工作日． C基 = Q总 YQ基 ·C实． ( 26) 式中: C基 为 SO2 基准气量排放质量浓度，mg·m － 3 ; Q总为总排气量，m3 ; Y 为烧结矿产量，t; Q基 为每吨烧 结矿的基准排气量，m3 ·t － 1 ; C实 为实测 SO2 质量浓 度，mg·m － 3 ; 若 Q总 YQ基 ＜ 1，则以 SO2 实测质量浓度作 为判定排放是否达标的依据． 通过 计 算，首钢京唐钢铁公司烧结工序的 Q总 YQ基 = 1. 34 ＞ 1，即每吨烧结矿的实际排气量大于基 准排气量，需要按照式( 26) 将实测 SO2 质量浓度 780 mg·m － 3 折算为 SO2 基准气量排放质量浓度，折 算结果为 1 048 mg·m － 3 ． 说明在混合料中硫的质量 分数为 0. 069% 的条件下，实际 SO2 排放质量浓度 为 780 mg·m － 3 ; 但由于每吨烧结矿实际排气量 ( 3 360 m3 ·t － 1 ，工 作 状 态 ) 大于基准排气量 ( 2 500 m3 ·t － 1 ) ，应折算成 SO2 基准气量排放质量浓 度 1048 mg·m － 3 ，并将1048 mg·m － 3 作为判定排放是 否达标的依据． 下面根据国家标准对于烧结工序 SO2 排放质量 浓度的计量方法，推导混合料硫质量分数 X混合料 与 SO2 排放质量浓度判定指标的关系． 当 Q总 YQ基 ＜ 1 时，可将式( 26) 、式( 25) 和式( 17) 联合推导得出 X混合料 = 0. 001 35( 1 － C' W ) × 101 325 － Pa 273 + ta × C基 × G' 烧结矿Q基 G混合料η' × 10 － 9 ． ( 27) 当 Q总 Y × Q基 ＞ 1 时，C基 = C' 烧结废气，所以有 X混合料 = 0. 081Q' 烧结废气，a ( 1 － C' W ) × 101 325 － Pa 273 + ta × C实 × 1 G混合料η' × 10 － 9 ． ( 28) 从式( 27) 和( 28) 可知，在 SO2 排放质量浓度限 值确定的条件下，当每吨烧结矿的实际排气量小于 ·1112·