基准氧含量取值对污染物达标排放影响分析
摘要：本文对基准氧含量濃度折算方法进行了介绍，对基准氧含量对排放浓度影响进行了敏感性分析，还对标准中给出的基准氧含量进行了梳理，并给出了基准含氧量取值的注意事项。
关键词：基准氧含量；排放浓度；折算方法
中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0117-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.068
Analysis of the influence of the reference oxygen content on the emission of contaminants
Zhang Shanshan
（Shanghai Mechanical and Electrical Design and Research Institute Co.， Ltd.， Shanghai 200040，China）
Abstract： In this paper， the method of conversion of reference oxygen concentration is introduced. Sensitivity analysis of the influence of reference oxygen content on emission concentration is carried out. The reference oxygen content given in the standard is also combed， and the reference oxygen content is given. Value considerations.
Keywords： Reference oxygen content； Emission concentration； Conversion method
1 基准氧含量
基准氧含量通常指燃料恰好充分燃烧时烟气中含有的多余的自由氧，该参数已考虑燃烧所需的实际空气量。基准氧含量与燃料的类型、燃烧采用的设备以及工艺等因素有关。如《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中给出燃煤锅炉的基准氧含量为9%，燃油、燃气锅炉的基准氧含量为3.5%。基准氧含量代表了当时设备和运行技术水平下，燃料完全燃烧时比较节能和减排的最大允许经验值。
2 考虑基准含氧量的排放浓度折算方法
根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）等多个现行大气污染物排放标准，给出了考虑基准含氧量的排放浓度折算方法，该方法是现行标准中最为常见的计算方法。具体计算公式如下：
其中：ρ--大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；ρ`--实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；φ`（O2）--实测的氧含量；φ（O2）--基准氧含量。
除了上式给出的计算方法，在较早的一些标准中，还给出了根据过量空气系数来对排放浓度进行折算的方法，具体计算公式如下：
其中：ρ--大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；ρ`--实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；`--实测的过量空气系数，`=；--理论的过量空气系数。
以上两种方法都对实际排放浓度进行了折算，计算结果相差不大。根据参考文献[2]对锅炉烟气排放浓度的分析，第一个公式的计算结果略大于后者。
3 基准氧含量对排放浓度影响的敏感性分析
为了分析基准氧含量对排放浓度的影响关系，本文根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）计算方法，假设实测排放浓度为30mg/m3，对目前常用的折算方法中基准氧含量参数分别取原值（燃煤锅炉为9%，燃油、燃气锅炉为3.5%）的0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍，对燃煤锅炉和燃油、燃气锅炉的排放浓度影响进行敏感性分析，具体结果见下图。
图1 基准氧含量对排放浓度的影响关系
由上图可以看出，折算后的排放浓度随基准氧含量的增大而减小。其中，对于燃煤锅炉来说，当基准含氧量取标准给出值的0.5倍和1.5倍时，折算后的排放浓度分别为82.5mg/m3和37.5mg/m3，前者是后者的数倍，基准氧含量对排放浓度的影响很大。对于燃油、燃气锅炉来说，基准含氧量取标准给出值的0.5倍和1.5倍时，折算后的排放浓度分别为96.3mg/m3和78.8mg/m3，基准氧含量对排放浓度也有较大的影响。由此可以看出，基准氧含量的取值对折算后排放浓度的影响十分敏感，基准氧含量是折算过程的重要参数。在排放标准日趋严格的情况下，基准含氧量的取值可能会对排放浓度是否超标产生重大影响。
4 不同行业的基准含氧量
考虑到现行标准对基准氧含量规定多样，本文对常用的大气污染物排放标准进行了梳理和总结，见图2。
从图2对现行25个大气污染物排放标准给出的36个基准氧含量相关数据来看，除了按实测浓度取值的9个以外，剩余的27个数据基准氧含量取值范围在3%～18%，有22个基准氧含量的取值在12%以内。
其中，6%～9%（含上限）范围内最多有10个数据。不同标准给出的基准氧含量差异较大，根据第3节分析推断，如此基准氧含量取值的差别，如果参考的标准不当，将会造成折算后的排放浓度显著的偏差，很可能导致大气污染源排放达标分析结论的错误。
图2 大气污染物排放标准基准氧含量统计
5 基准含氧量取值注意事项
（1）根据评价对象所采用的工艺特点、产品类型等，“定位”评价对象所属行业类型，有对应行业大气污染物排放标准的采用行业标准，没有行业标准的参考综合排放标准，再进一步根据具体设备类型选用对应的基准氧含量折算方式。
（2）由于标准所涵盖的范围和分类不可能面面俱到，对于标准中没有明确界定的行业或设备，应根据具体情况具体分析。对于存在燃烧反应的，由于燃烧过程消耗氧气，可考虑基准氧含量的折算；对于仅有烘干、加热等不发生燃烧反应的，几乎没有氧气的消耗，建议以实测浓度计。
6 小结
在大气污染物排放浓度达标分析中，基准氧含量的取值对折算后排放浓度的影响十分敏感。应根据评价对象特点选用合适的排放标准及基准氧含量折算方法，避免盲目和随意套用标准的情况，以提高分析的精确性和评价结论的准确性。
参考文献
[1]卜银坤，刘志军.基于烟气污染物基准氧含量排放浓度的锅炉节能减排[J].工业锅炉，2017，163（3）：28-35.
[2]王成军.烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响[J].节能与环保，2015（8）：64-66.
[3]金虎，王成军.控制烟气氧含量是锅炉大气污染物达标排放的关键[J].新疆石油科技，2016，26（01）：55-58.
[4]张东辉，庄烨，朱润儒，刘科伟.燃煤烟气污染物超低排放技术及经济分析[J].电力建设，2015，36（05）：125-130.
收稿日期：2018-04-28
作者简介：张姗姗（1984-），女，硕士，工程师，研究方向为环境影响评价。
关键词：基准氧含量；排放浓度；折算方法
中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0117-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.068
Analysis of the influence of the reference oxygen content on the emission of contaminants
Zhang Shanshan
（Shanghai Mechanical and Electrical Design and Research Institute Co.， Ltd.， Shanghai 200040，China）
Abstract： In this paper， the method of conversion of reference oxygen concentration is introduced. Sensitivity analysis of the influence of reference oxygen content on emission concentration is carried out. The reference oxygen content given in the standard is also combed， and the reference oxygen content is given. Value considerations.
Keywords： Reference oxygen content； Emission concentration； Conversion method
1 基准氧含量
基准氧含量通常指燃料恰好充分燃烧时烟气中含有的多余的自由氧，该参数已考虑燃烧所需的实际空气量。基准氧含量与燃料的类型、燃烧采用的设备以及工艺等因素有关。如《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中给出燃煤锅炉的基准氧含量为9%，燃油、燃气锅炉的基准氧含量为3.5%。基准氧含量代表了当时设备和运行技术水平下，燃料完全燃烧时比较节能和减排的最大允许经验值。
2 考虑基准含氧量的排放浓度折算方法
根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）等多个现行大气污染物排放标准，给出了考虑基准含氧量的排放浓度折算方法，该方法是现行标准中最为常见的计算方法。具体计算公式如下：
其中：ρ--大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；ρ`--实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；φ`（O2）--实测的氧含量；φ（O2）--基准氧含量。
除了上式给出的计算方法，在较早的一些标准中，还给出了根据过量空气系数来对排放浓度进行折算的方法，具体计算公式如下：
其中：ρ--大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；ρ`--实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；`--实测的过量空气系数，`=；--理论的过量空气系数。
以上两种方法都对实际排放浓度进行了折算，计算结果相差不大。根据参考文献[2]对锅炉烟气排放浓度的分析，第一个公式的计算结果略大于后者。
3 基准氧含量对排放浓度影响的敏感性分析
为了分析基准氧含量对排放浓度的影响关系，本文根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）计算方法，假设实测排放浓度为30mg/m3，对目前常用的折算方法中基准氧含量参数分别取原值（燃煤锅炉为9%，燃油、燃气锅炉为3.5%）的0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍，对燃煤锅炉和燃油、燃气锅炉的排放浓度影响进行敏感性分析，具体结果见下图。
图1 基准氧含量对排放浓度的影响关系
由上图可以看出，折算后的排放浓度随基准氧含量的增大而减小。其中，对于燃煤锅炉来说，当基准含氧量取标准给出值的0.5倍和1.5倍时，折算后的排放浓度分别为82.5mg/m3和37.5mg/m3，前者是后者的数倍，基准氧含量对排放浓度的影响很大。对于燃油、燃气锅炉来说，基准含氧量取标准给出值的0.5倍和1.5倍时，折算后的排放浓度分别为96.3mg/m3和78.8mg/m3，基准氧含量对排放浓度也有较大的影响。由此可以看出，基准氧含量的取值对折算后排放浓度的影响十分敏感，基准氧含量是折算过程的重要参数。在排放标准日趋严格的情况下，基准含氧量的取值可能会对排放浓度是否超标产生重大影响。
4 不同行业的基准含氧量
考虑到现行标准对基准氧含量规定多样，本文对常用的大气污染物排放标准进行了梳理和总结，见图2。
从图2对现行25个大气污染物排放标准给出的36个基准氧含量相关数据来看，除了按实测浓度取值的9个以外，剩余的27个数据基准氧含量取值范围在3%～18%，有22个基准氧含量的取值在12%以内。
其中，6%～9%（含上限）范围内最多有10个数据。不同标准给出的基准氧含量差异较大，根据第3节分析推断，如此基准氧含量取值的差别，如果参考的标准不当，将会造成折算后的排放浓度显著的偏差，很可能导致大气污染源排放达标分析结论的错误。
图2 大气污染物排放标准基准氧含量统计
5 基准含氧量取值注意事项
（1）根据评价对象所采用的工艺特点、产品类型等，“定位”评价对象所属行业类型，有对应行业大气污染物排放标准的采用行业标准，没有行业标准的参考综合排放标准，再进一步根据具体设备类型选用对应的基准氧含量折算方式。
（2）由于标准所涵盖的范围和分类不可能面面俱到，对于标准中没有明确界定的行业或设备，应根据具体情况具体分析。对于存在燃烧反应的，由于燃烧过程消耗氧气，可考虑基准氧含量的折算；对于仅有烘干、加热等不发生燃烧反应的，几乎没有氧气的消耗，建议以实测浓度计。
6 小结
在大气污染物排放浓度达标分析中，基准氧含量的取值对折算后排放浓度的影响十分敏感。应根据评价对象特点选用合适的排放标准及基准氧含量折算方法，避免盲目和随意套用标准的情况，以提高分析的精确性和评价结论的准确性。
参考文献
[1]卜银坤，刘志军.基于烟气污染物基准氧含量排放浓度的锅炉节能减排[J].工业锅炉，2017，163（3）：28-35.
[2]王成军.烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响[J].节能与环保，2015（8）：64-66.
[3]金虎，王成军.控制烟气氧含量是锅炉大气污染物达标排放的关键[J].新疆石油科技，2016，26（01）：55-58.
[4]张东辉，庄烨，朱润儒，刘科伟.燃煤烟气污染物超低排放技术及经济分析[J].电力建设，2015，36（05）：125-130.
收稿日期：2018-04-28
作者简介：张姗姗（1984-），女，硕士，工程师，研究方向为环境影响评价。
