空氣過剩係數計算

近日,有許多學員問到"過量空氣係數"的問題,現系統解答如下:

一、實測大氣汙染物濃度有時為什麼要折算？

在實際生產中，鍋爐或窯爐使用燃料燃燒時，一般都會加入過量空氣（使用鼓風機），一方面，可使燃料充分燃燒，但也出現了另乙個問題，排氣筒排放的汙染物濃度產生了「稀釋」作用，大大降低了排放濃度，會造成汙染物排放濃度「虛假」達標，這是不允許的。

為了防止排汙單位在排放大氣汙染物時，加大鼓引風機的風量，人為減少汙染物的濃度，達到稀釋排放從而達標（濃度標準）的目的，從而得到真實的汙染物排放濃度，就必有乙個統一的換算標準，於是引入「過量空氣係數」的概念。

當然，判斷排氣筒是否達標不是用「排放濃度」乙個指標。在《大氣汙染物綜合排放標準》中規定了「最高允許排放濃度」和「最高允許排放速率」需同時達標才算達標。「最高允許排放速率」的單位是kg/h，計算公式為：

汙染物排放濃度(mg/ m3)×煙氣流量(m3 /h)，此式可說明，無論如何「稀釋」，計算出來的排放量都是正確的。從上式可知，計算排放速率時，無需使用折算後的排放濃度。

二、過量空氣係數概念及意義

1、過量空氣係數：燃料燃燒時實際空氣需要量與理論空氣需要量之比值。用「α」表示。

2、過量空氣係數的意義：爐子在操作過程中，過量空氣係數太大，說明在燃燒時實際鼓風量較大，氧氣充足，對完全燃燒有利，但過大的鼓風量必然產生過大的煙氣，使煙氣帶走的熱量增加，爐膛溫度下降，傳熱不好，浪費燃料。過量空氣係數太小，說明實際鼓風量小，氧氣不充足，造成燃燒不完全，浪費燃料，爐內傳熱也不好。

因此，合理的過量空氣係數應該既能保證燃料完全燃燒，又能使各項熱損失降至最小。

3、過量空氣係數的確定。過量空氣係數可用儀器實測，實測的過量係數不一定是最佳的，只是反映爐子的真實情況。為此，國家針對不同的爐窯或鍋爐也規定了相應的過量空氣係數。

兩者經過對比，則可折算真實的汙染物排放濃度。

4、折算公式：折算排放濃度=實測濃度×（實測過量空氣係數/國家規定的過量空氣係數）。

三、國家規定的空氣過剩係數

1、《工業爐窯大氣汙染物排放標準》（gb9078-1996）

除沖天爐(用摻風係數)、熔煉爐、鐵礦燒結爐（用實測濃度）外。其它工業爐窯過量空氣係數規定為1.7。

2、《鍋爐大氣汙染物排放標準》（gb13271-2001）

實測鍋爐煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度按下錶規定的係數折算。

四、環評考試中的應用——2023年技術方法考題

一台燃煤採暖鍋爐，實測煙塵排放濃度為150mg／m3，過剩空氣係數為2.1，折算為過剩空氣係數1.8的煙塵排放濃度為（）。

解析：折算後的煙塵排放濃度=150×（2.1/1.8）=175（mg／m3）。

五、感想

1、此題在實際中也經常用到，通過技術方法出現考題，體現了實用性，好題！

2、教材中沒有出現此內容，是否超綱？筆者認為不超綱，只是出題者、編寫教材者對大綱的理解不同而已。

六、思考

折算排放濃度的公式能否改為：

折算排放濃度=實測濃度×（國家規定的過量空氣係數/實測過量空氣係數）？

請讀者思考。如果不能改，公式是不是筆者所想？還是有出處？