加热炉烟气含氧量的大小是衡量一台加热炉燃烧好坏的重要参数之一,它直接影响到加热炉效率的高低、能源消耗的多少。加热炉烟气含氧量增加,说明进入炉内的过剩空气多。在排烟中,大量的过剩空气将热量带走排入大气,使加热炉热损失增多,热效率下降。加热炉燃烧过程中,由于燃料的构成及热负荷随季节的变化较大,加热炉燃烧所需空气量也相应发生变化,进而影响到加热炉烟气含氧量及过剩空气系数的变化,这一变化对对加热炉排烟热损失、化学不完全燃烧热损失和热效率都有很大的影响。燃烧器燃烧过程中调节负荷的被控制参量主要是燃气流量和助燃空气流量,空气流量系数过大,将会引起火焰温度降低,热损失增加,并且造成炉膛和加热管的氧化烧损;空气流量系数过小,则会导致燃料不完全燃烧,达不到燃烧的工艺要求,同时烟气中残留大量的可燃气和一氧化碳,不但造成废气化学热损失,浪费能源,还会严重污染环境、腐蚀设备,若烟气不能及时排除,还存在爆炸的安全隐患。
基准含氧量是用于烟气排放标准中的一个重要概念，尤其在石化行业等涉及高温燃烧过程的场合中被广泛使用。它有助于对不同工艺和不同燃烧条件下的烟气排放进行统一的评价和比较，从而确保排放标准的公平性和可比性。
以下是基准含氧量的定义、引入原因，以及石化行业中烟气排放标准中使用基准含氧量的详细说明：
1. 什么是加热炉的基准含氧量？
基准含氧量是指在烟气排放标准中，将污染物的排放浓度折算到一个统一氧含量时的氧浓度值。
在燃烧设备的烟气排放中，氧含量反映了空气过量系数的大小，而空气过量系数直接影响着燃烧完全程度、烟气的稀释程度以及污染物浓度。
加热炉基准含氧量是指将加热炉（如石化行业中的加热炉）烟气中某些污染物的实测排放浓度折算到某一固定的氧含量值（通常是 3%、6%、10% 等）以统一标准进行比较。例如，将加热炉的烟气浓度折算到3%基准含氧量，即意味着假设烟气中的氧含量为 3% 时，污染物的排放浓度是多少。
2. 为什么要引入基准含氧量概念？
引入基准含氧量的概念有助于统一不同燃烧工况下的排放标准，确保其具有可比性。具体原因如下：
2.1 消除空气过量的影响
在燃烧过程中，燃烧所需的空气量通常会超过理论计算值，这被称为空气过量系数。燃烧设备为了实现更完全的燃烧，通常会供应过量的空气，这就会导致烟气中氧含量不同，进而影响污染物浓度的测量值。
空气过量系数大，则燃烧更加充分，但同时会导致烟气体积增大，污染物浓度被稀释，表现为排放浓度降低；空气过量系数小，则浓度会升高。因此，不同设备和不同工况下，直接测得的污染物浓度可能并不公平或直接可比。
基准含氧量的引入，允许将实际测得的排放浓度折算到一个统一的氧含量基准，消除不同空气过量系数对测量结果的影响，从而使不同设备、不同燃烧工况下的排放浓度具有可比性。
2.2 便于污染物的评价和监管
统一标准：由于不同加热炉在实际工况中可能存在不同的空气过量系数和烟气氧含量，如果没有基准含氧量，污染物的排放浓度在不同条件下是不可直接比较的。基准含氧量使得环境监管部门能够将所有排放情况基于同一个标准进行评价和监管。
控制燃烧效率与污染物排放：通过基准含氧量折算，不仅可以方便地比较不同设备的污染物排放量，还可以更好地了解和控制设备的燃烧效率以及所产生的污染物，从而指导工业生产过程中的环保管理。
3. 石化行业烟气最新排放标准中引入基准含氧量
在石化行业中，加热炉和锅炉等设备常用于工艺流程中的加热和热量供应。由于这些设备涉及燃料燃烧，通常会产生氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）等大气污染物。为了统一排放标准，近年来的排放规范中普遍引入了基准含氧量的概念。
统一折算排放标准：石化行业的烟气排放标准中，通常要求污染物的排放浓度以基准含氧量折算值的形式报告。例如，某些标准可能要求NOx 的浓度折算到 3% 基准含氧量，从而可以更好地将不同种类和不同规格的加热炉的污染物排放水平进行统一管理和比较。
满足严格的排放要求：现代环保法规对氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等污染物的排放有严格的要求，尤其是在石化行业中。通过引入基准含氧量，所有设备的排放指标可以折算到相同的基准氧含量，避免因空气过量不同带来的测量差异，以确保排放控制符合规定要求。
监管部门的审查：基准含氧量的引入简化了环保监管部门对企业排放水平的审查过程，确保排放标准的可比性和一致性。在环境保护方面，企业必须通过基准含氧量折算来证明其设备达到了排放标准，这也是环保合规的重要部分。
4. 基准含氧量折算的公式
通常，基准含氧量的折算基于以下公式进行：
其中：
C基准 为基准含氧量下的污染物浓度。
C实测 为实际测得的污染物浓度。
O基准 为基准含氧量（通常是3%、6%等，根据具体要求）。
O实测 为烟气中实测的氧含量。
通过这个折算公式，可以将不同氧含量下的排放浓度统一到一个相同的氧含量基准，从而确保不同设备或不同燃烧工况下的排放浓度具有可比性。
总结
基准含氧量是为了将不同燃烧设备、不同工况下的烟气排放统一到同一个氧含量的基准，以便于公平比较、统一监管和控制污染物排放。在石化行业的烟气排放标准中，基准含氧量的引入主要是为了消除空气过量系数对排放浓度测量的影响，从而使得污染物的排放控制更具有一致性和可比性。
基准含氧量折算使得不同种类、不同规格的燃烧设备在排放浓度上的对比变得更为科学和直观，便于环保部门的监管和工业生产过程中的污染物控制。
