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摘 要： 为控制工业企业各类污染对车间内空气和室外大气的污染，对集气罩排风量的测定方法与设计原则进行了介绍，并阐述了通风机的选择要点，以促进对污染空气收集、净化、排放工作的顺利进行。
关键词： 锅炉，集气罩，污染，空气
中图分类号：TK22
前 言
锅炉燃料燃烧向大气中排放大量的污染物。不同种类燃料，同一种燃料在不同燃烧设备和燃烧工况下排放的污染物种类和数量不尽相同，例如： 1）火力发电厂每燃烧1 t 煤，大约排放10 kg 的烟尘； 2） 燃烧1 t 含硫0.5% 的煤，大约产生 SO2，10 kg，产生 NOx8 kg ～ 9 kg； 3） 燃烧 1 t石油，大约产生 9 kg ～12 kg 的 NOx。二氧化硫污染现状： 随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加，二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增
加。近年来，每年二氧化硫排放总量徘徊在 1 857 万 t 左右。其中工业来源的排放量约 1 460 万 t，生活来源的排放量约 397 万 t。近年来，全国燃煤排放的烟尘总量徘徊在 1 400 万 t 左右，其中火电厂和工业锅炉排放量占 70% 以上。在火电厂排放中，地方电厂由于基本上用的是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂的5 倍 ～10 倍，其排放量占到总排放量的 65% 。
为了控制工业企业各类污染对车间内空气和室外大气的污染，必须采用各类集气装置把逸散到周围环境的污染空气收集起来，输送到净化装置中进行净化。净化后的空气再通过风机抽吸，由排气筒排入车间室外大气环境中。全面通风。在室内污染源多而又很分散、污染面积较大、污染物不易收集的情况下，要对室内进行全面通风。这种方法的缺点是不能有效地除去污染物，只是利用稀释的办法使室内污染物的浓度降低。另外，还可能造成局部地区污染物的浓度过高，对大气环境造成污染。因此，一般不宜提倡。但在污染物浓度比较低的情况下，可以适当地采用。全面通风有自然通风、机械通风和联合通风等通风方式。在自然通风达不到要求时，要采用机械通风。为了满足全面通风的要求，必须要有合理的气流组织和足够的通风换气量。
全面通风换气量的计算在稳定状态下，室内有害气体稀释至最高允许浓度所需要的换气量可用下式计算：
其中，L 为全面通风换气量，m3/ h； m 为室内有害物质散发量，mg / h； Cy为室内空气中有害物质的最高允许浓度，mg/m3； Cx为送风空气中有害物质的浓度，mg/m3。
当车间内散发多种有害物质时，一般情况下应分别计算，然后取最大值作为车间的全面换气量。如果车间同时散发多种有机溶剂的蒸汽（ 苯类化合物、醇、酯类等） ，或多种有害气体（ SO2，HF，CO，NOx等） ，实际换气量应是每一种有害气体所需的换气量的总和。集气罩排风量的测定及设计原则。表明集气罩性能优劣的主要经济技术指标为排风量和压力
损失。
1 集气罩排风量的测定方法
集气罩排风量可以通过实测罩口上的平均吸气速度和罩口的面积来确定。
其中，Q 为集气罩排风量，m3/ s； V 为罩口上的平均吸气速度，m / s； A 罩口的面积m2。集气罩排风量也可以通过测定连接集气罩直管中的平均速度、气流动压或气体静压及其截面积来确定，具体见下式：动压法：
其中，Q 为集气罩排风量，m3/ s； A 为罩口的面积，m2； Pd为气流动压，Pa； Ps为气流静压，Pa； ρ 为气体密度，kg/m3； Φ 为集气罩的流量系数，可以用 来计算。
2 集气罩的设计原则
1） 集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染源扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流干扰，减少排风量。2） 集气罩吸气方向尽可能与废气气流方向一致，充分利用废气的初始动能。3） 尽量减少集气罩开口的面积，以减少排风量。4） 集气罩的吸气气流不允许先经过工人的操作区再进入罩内。5） 集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。
3 通风管道的布置原则
在大气污染控制过程中，管道输送的介质可能是多种多样的，有含尘气体、各种有害气体、各种蒸汽等。因此在设计管道时应考虑不同介质的特殊要求，但就其共性来说，一般应遵循以下几个基本原则：1） 布置管道時应对所有管线通盘考虑，尽可能少占用空间，力求结构简单、外形美观，且便于安装、操作和检修。2） 划分系统时，要考虑排放气体的性质。对于混合后不使气体温度大幅度降低、无爆炸危险的废气可以合成一个系统进行排放。3） 管道布置时力求顺直，以减少阻力。一般圆形管风道强度大，耗用材料少，但占用空间较大。矩形管占用空间较小，易布置。管道敷设时应尽量采用明装方式，以便于检修。4） 管道排列应尽量集中，平行敷设。管径大的和需要保温的管道应设在里侧，管道与墙、梁、柱、设备及管道之间应留有一定的距离，以满足施工、运行、检修等方面的要求。5） 对于剧毒物不允许采用正压输送，风管也不能穿过其他房间。6） 水平管道应有一定坡度，以便放气、放水和防止积尘。7） 应注意不宜让设备承受管道与阀门的重量，管道焊接缝的位置应在施工方便和受力小的地方。8） 确定排入大气的排气孔的位置时，要考虑排出气体对周围环境的影响。对含尘和含毒废气即使经过净化处理后，仍应尽量在高处排放。通常排出口应高出周围建筑物 2 m ～4 m。9） 风管上应设置必要的阀门和仪表等调解或测量装置，或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应安装在便于操作和观察的位置。10） 要求管道严密不漏，以保证吸风口有足够的风量。
4 通风机的选择
根据风机的工作原理可将风机分为离心式、轴流式和贯流式三种。根据风机的用途可将其分为排尘通风机（ C） 、锅炉引风机（ G） 、防爆风机（ B） 、煤粉风机（ M） 、防腐风机（ F） 、耐高温风机（ W） 等。空气净化系统中主要使用的是离心式和轴流式风机。正确选择风机是保证整个净化系统能否正常工作的关键。风机选择不当，就会造成达不到设计的要求或投资和能耗的浪费。因此，在选择风机时，一定要综合考虑，使其能高效的工作。选择通风机时应注意的几个问题：1） 根据系统中所输送气体的不同的理化特征（ 例如： 空气、含尘气体、高温气体、有害或有腐蚀气体、易燃、易爆气体等） ，选取不同用途的通风机。2） 根据所需的风量和风压，然后在选定的类型中确定机号、转速和功率。3） 根据通风机在除尘系统中的具体位置，以及风机周围的工艺条件要求，确定风机的出风口位置。4） 选择风机时，如果通风机实际使用工况与风机的标准工况不相符，必须对原风机的性能参数进行换算。
5） 选择风机时，应尽可能地选用新型的、高效的离心式风机，所选择的风机的实际工况要尽可能接近最高效率点，并在风机的经济使用范围内工作。6） 选择风机时，应尽可能选用低噪声的风机，当选用高压风机或大型的中、低压风机时，应采用减震、消声、隔音等降噪措施。7） 功率大于 75 kW 的风机或用于输送高温烟气的风机，应装设启动阀门，防止启动过载或冷态运转时造成过载。8） 在设计中由于种种原因，用单台风机其参数达不到设计要
求时，可以将两台或两台以上的风机并联或串联起来，以提高风量或减风压。在这种情况下，一定要选择同类型、同机号、同性能的风机参加联合运行。
参考文献：
1. 金维强. 大型锅炉运行[M]. 北京： 中国电力出版社，2009.
2. 李广超. 大气污染控制技术[M]. 郑州： 化学工业出版社，2007.
3. 闫 伟. 大型锅炉集中供热运行调节[J]. 山西建筑，2011，37（ 20） ： 135-136.
4.张明智，王建宏. 太原市热力公司发展历程[M]. 太原： 山西经济出版社，2011
关键词： 锅炉，集气罩，污染，空气
中图分类号：TK22
前 言
锅炉燃料燃烧向大气中排放大量的污染物。不同种类燃料，同一种燃料在不同燃烧设备和燃烧工况下排放的污染物种类和数量不尽相同，例如： 1）火力发电厂每燃烧1 t 煤，大约排放10 kg 的烟尘； 2） 燃烧1 t 含硫0.5% 的煤，大约产生 SO2，10 kg，产生 NOx8 kg ～ 9 kg； 3） 燃烧 1 t石油，大约产生 9 kg ～12 kg 的 NOx。二氧化硫污染现状： 随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加，二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增
加。近年来，每年二氧化硫排放总量徘徊在 1 857 万 t 左右。其中工业来源的排放量约 1 460 万 t，生活来源的排放量约 397 万 t。近年来，全国燃煤排放的烟尘总量徘徊在 1 400 万 t 左右，其中火电厂和工业锅炉排放量占 70% 以上。在火电厂排放中，地方电厂由于基本上用的是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂的5 倍 ～10 倍，其排放量占到总排放量的 65% 。
为了控制工业企业各类污染对车间内空气和室外大气的污染，必须采用各类集气装置把逸散到周围环境的污染空气收集起来，输送到净化装置中进行净化。净化后的空气再通过风机抽吸，由排气筒排入车间室外大气环境中。全面通风。在室内污染源多而又很分散、污染面积较大、污染物不易收集的情况下，要对室内进行全面通风。这种方法的缺点是不能有效地除去污染物，只是利用稀释的办法使室内污染物的浓度降低。另外，还可能造成局部地区污染物的浓度过高，对大气环境造成污染。因此，一般不宜提倡。但在污染物浓度比较低的情况下，可以适当地采用。全面通风有自然通风、机械通风和联合通风等通风方式。在自然通风达不到要求时，要采用机械通风。为了满足全面通风的要求，必须要有合理的气流组织和足够的通风换气量。
全面通风换气量的计算在稳定状态下，室内有害气体稀释至最高允许浓度所需要的换气量可用下式计算：
其中，L 为全面通风换气量，m3/ h； m 为室内有害物质散发量，mg / h； Cy为室内空气中有害物质的最高允许浓度，mg/m3； Cx为送风空气中有害物质的浓度，mg/m3。
当车间内散发多种有害物质时，一般情况下应分别计算，然后取最大值作为车间的全面换气量。如果车间同时散发多种有机溶剂的蒸汽（ 苯类化合物、醇、酯类等） ，或多种有害气体（ SO2，HF，CO，NOx等） ，实际换气量应是每一种有害气体所需的换气量的总和。集气罩排风量的测定及设计原则。表明集气罩性能优劣的主要经济技术指标为排风量和压力
损失。
1 集气罩排风量的测定方法
集气罩排风量可以通过实测罩口上的平均吸气速度和罩口的面积来确定。
其中，Q 为集气罩排风量，m3/ s； V 为罩口上的平均吸气速度，m / s； A 罩口的面积m2。集气罩排风量也可以通过测定连接集气罩直管中的平均速度、气流动压或气体静压及其截面积来确定，具体见下式：动压法：
其中，Q 为集气罩排风量，m3/ s； A 为罩口的面积，m2； Pd为气流动压，Pa； Ps为气流静压，Pa； ρ 为气体密度，kg/m3； Φ 为集气罩的流量系数，可以用 来计算。
2 集气罩的设计原则
1） 集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染源扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流干扰，减少排风量。2） 集气罩吸气方向尽可能与废气气流方向一致，充分利用废气的初始动能。3） 尽量减少集气罩开口的面积，以减少排风量。4） 集气罩的吸气气流不允许先经过工人的操作区再进入罩内。5） 集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。
3 通风管道的布置原则
在大气污染控制过程中，管道输送的介质可能是多种多样的，有含尘气体、各种有害气体、各种蒸汽等。因此在设计管道时应考虑不同介质的特殊要求，但就其共性来说，一般应遵循以下几个基本原则：1） 布置管道時应对所有管线通盘考虑，尽可能少占用空间，力求结构简单、外形美观，且便于安装、操作和检修。2） 划分系统时，要考虑排放气体的性质。对于混合后不使气体温度大幅度降低、无爆炸危险的废气可以合成一个系统进行排放。3） 管道布置时力求顺直，以减少阻力。一般圆形管风道强度大，耗用材料少，但占用空间较大。矩形管占用空间较小，易布置。管道敷设时应尽量采用明装方式，以便于检修。4） 管道排列应尽量集中，平行敷设。管径大的和需要保温的管道应设在里侧，管道与墙、梁、柱、设备及管道之间应留有一定的距离，以满足施工、运行、检修等方面的要求。5） 对于剧毒物不允许采用正压输送，风管也不能穿过其他房间。6） 水平管道应有一定坡度，以便放气、放水和防止积尘。7） 应注意不宜让设备承受管道与阀门的重量，管道焊接缝的位置应在施工方便和受力小的地方。8） 确定排入大气的排气孔的位置时，要考虑排出气体对周围环境的影响。对含尘和含毒废气即使经过净化处理后，仍应尽量在高处排放。通常排出口应高出周围建筑物 2 m ～4 m。9） 风管上应设置必要的阀门和仪表等调解或测量装置，或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应安装在便于操作和观察的位置。10） 要求管道严密不漏，以保证吸风口有足够的风量。
4 通风机的选择
根据风机的工作原理可将风机分为离心式、轴流式和贯流式三种。根据风机的用途可将其分为排尘通风机（ C） 、锅炉引风机（ G） 、防爆风机（ B） 、煤粉风机（ M） 、防腐风机（ F） 、耐高温风机（ W） 等。空气净化系统中主要使用的是离心式和轴流式风机。正确选择风机是保证整个净化系统能否正常工作的关键。风机选择不当，就会造成达不到设计的要求或投资和能耗的浪费。因此，在选择风机时，一定要综合考虑，使其能高效的工作。选择通风机时应注意的几个问题：1） 根据系统中所输送气体的不同的理化特征（ 例如： 空气、含尘气体、高温气体、有害或有腐蚀气体、易燃、易爆气体等） ，选取不同用途的通风机。2） 根据所需的风量和风压，然后在选定的类型中确定机号、转速和功率。3） 根据通风机在除尘系统中的具体位置，以及风机周围的工艺条件要求，确定风机的出风口位置。4） 选择风机时，如果通风机实际使用工况与风机的标准工况不相符，必须对原风机的性能参数进行换算。
5） 选择风机时，应尽可能地选用新型的、高效的离心式风机，所选择的风机的实际工况要尽可能接近最高效率点，并在风机的经济使用范围内工作。6） 选择风机时，应尽可能选用低噪声的风机，当选用高压风机或大型的中、低压风机时，应采用减震、消声、隔音等降噪措施。7） 功率大于 75 kW 的风机或用于输送高温烟气的风机，应装设启动阀门，防止启动过载或冷态运转时造成过载。8） 在设计中由于种种原因，用单台风机其参数达不到设计要
求时，可以将两台或两台以上的风机并联或串联起来，以提高风量或减风压。在这种情况下，一定要选择同类型、同机号、同性能的风机参加联合运行。
参考文献：
1. 金维强. 大型锅炉运行[M]. 北京： 中国电力出版社，2009.
2. 李广超. 大气污染控制技术[M]. 郑州： 化学工业出版社，2007.
3. 闫 伟. 大型锅炉集中供热运行调节[J]. 山西建筑，2011，37（ 20） ： 135-136.
4.张明智，王建宏. 太原市热力公司发展历程[M]. 太原： 山西经济出版社，2011