第二章--燃烧与大气污染课件.ppt

1、燃料是指用以产生热量或动力的可燃性物质，主要是燃料是指用以产生热量或动力的可燃性物质，主要是含碳物质或碳氢化合物，如煤、焦炭、木柴、石油、含碳物质或碳氢化合物，如煤、焦炭、木柴、石油、天然气、发生炉煤气等。天然气、发生炉煤气等。2.煤的成分煤的成分煤一般含有煤一般含有碳、氢、氧、氮、硫碳、氢、氧、氮、硫等元素，还有水分和无机等元素，还有水分和无机物质，它们的含量和存在形式对燃烧过程有重要的影响。物质，它们的含量和存在形式对燃烧过程有重要的影响。碳：主要可燃元素。碳：主要可燃元素。1 kg纯碳完全燃烧放出纯碳完全燃烧放出32860 kJ的的热量。当不完全燃烧生成热量。当不完全燃烧生成CO时，放出

2、时，放出9268kJ的热量。的热量。氢：燃料中发热量最高的元素。氢：燃料中发热量最高的元素。1 kg氢完全燃烧时能放氢完全燃烧时能放出出120500 kJ的热量。的热量。氧：氧：与煤中的碳和氢生成化合物。氧的存在减少燃烧需与煤中的碳和氢生成化合物。氧的存在减少燃烧需要的空气量，降低燃料的发热量。要的空气量，降低燃料的发热量。氮：燃料中含氮量很少，一般为氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5%1.5%。燃烧时大。燃烧时大部分以部分以N2的形式排放，少量转化成氮氧化物，是燃料型的形式排放，少量转化成氮氧化物，是燃料型NOx的主要来源。污染。的主要来源。污染。n硫：我国煤的平均含硫量约为硫：我国煤的平均

3、含硫量约为1。煤中的硫主要以有机。煤中的硫主要以有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫的形式存在。燃烧时大部分硫硫、硫化铁硫和硫酸盐硫的形式存在。燃烧时大部分硫以以SO2的形式排放，是大气污染物的形式排放，是大气污染物SO2的主要排放源。的主要排放源。煤的工业分析煤的工业分析 水分：水分：一定重量一定重量13mm以下粒度的煤样，在干燥箱内以下粒度的煤样，在干燥箱内318323K温度下干燥温度下干燥8h，取出冷却，称重，取出冷却，称重 外部水分外部水分（机械地附着在煤表面）（机械地附着在煤表面）将失去外部水分的煤样保持在将失去外部水分的煤样保持在375380K下，约下，约2h后，后，称重称重 内部水分内部水

4、分（化学吸附水和结晶水）（化学吸附水和结晶水）挥发分：挥发分：失去水分的试样密封在坩埚内，放在失去水分的试样密封在坩埚内，放在1200K的马弗炉中的马弗炉中加热加热7min，放入干燥箱中冷却至常温再称重，放入干燥箱中冷却至常温再称重 灰分：灰分：n 煤中不可燃物质的总称。煤中不可燃物质的总称。降低煤的发热量。降低煤的发热量。增加烟增加烟尘污染。尘污染。灰分结渣，容易造成不完全燃烧，给设备的维灰分结渣，容易造成不完全燃烧，给设备的维护和操作带来困难。护和操作带来困难。固定碳：固定碳：从煤中扣除水分、灰分以及挥发分后剩余的部分为固定从煤中扣除水分、灰分以及挥发分后剩余的部分为固定碳。碳。arara

5、rarararar100%CHONSAWadadadadadadad100%CHONSAW dddddd100%CHONSAdafdafdafdafdaf100%CHONS城市固体废弃物城市固体废弃物垃圾焚烧站垃圾焚烧站 燃烧是指某些物质燃烧是指某些物质(如煤、石油、天然气等如煤、石油、天然气等)在较高温度在较高温度时与空气中的氧气化合而发热、发光的剧烈氧化反应现时与空气中的氧气化合而发热、发光的剧烈氧化反应现象。燃料从开始着火到完全燃尽、火焰熄灭的全过程称象。燃料从开始着火到完全燃尽、火焰熄灭的全过程称为燃烧过程。为燃烧过程。在氧存在下可燃质开始燃在氧存在下可燃质开始燃烧必须达到的最低温度，

6、称为着火温度。烧必须达到的最低温度，称为着火温度。222222C H S OO3.78N4242 COH OSO3.78N242xyzwywywxzxzyywxzxzQ322.44.78/(121.0083216)m/kg42ywxzxyzw322.44.78/(121.0083216)m/kg42ywxzxyzw22.4 重量（重量（g）摩尔数摩尔数（mol）需氧量需氧量（mol）C88373587358H954752375S160505H2O0500278063.467178.383.9747.1010004.2263.4670实际空气量理论空气量aaVV81822222181818CH8

7、O3.78 8N8CO9H O 3.78 8N444LHHW25(9)(kJ/kg)qqWW在充分混合的条件下，热量总损失在理论空气量条在充分混合的条件下，热量总损失在理论空气量条件下最低；混合不充分时，热量总损失的最小值出件下最低；混合不充分时，热量总损失的最小值出现在空气过量一侧。现在空气过量一侧。a1理论空气量实际空气量PPPNOCONOC2222267.3a1a1PPPONOa222264.01PPPPPCOONCOOa5.0264.05.01222解解：由例由例2-3可知，理论空气量条件下烟气组成可知，理论空气量条件下烟气组成（mol）为：）为：理论烟气量：理论烟气量：78.383.

8、9778.383.97kgm/0109.010004.2297.05.0N3kgmN/1036.310004.2203.05.034ppmCppmCSOSO75.251010.131036.38321010.130109.064632gmNk/04.122.047.1010004.220278.05.474.4913重油KgNm/648.110004.2258.733%69.1310004.12648.1dtKgtdhhKg/7.32100024min60min7.22min/97500625.01104003mQd36/2.23281097507.22mmgCNmmgTTPPCCNNN3/0

9、.421727347393.9633.1012.2328621.12.81.81264.02.81264.01222PPPONQNmmgCCC3/7.48824.1621.10.42174.1校实实校2OSOSOhv222222222OH SSOHSOOSOOOH SOHSHHOOHHHOOHOOHHH OH22222222CSOCSSOOCSOCOSOSOOSOOOCSCSSOCSOCOSOCSCOSSSOSOO222COSCO SS OSO OO COSCO SOSO OSOOhv87286*222222323SSSSOSOOSOSOSSSOOSOSOSOOSOOSOOSOOSOOMSOM

10、hv2222222222222RCH SSCH RORCH SSCHRHORCH SSCHRRCH SRCHSRCH SRHRCH SHRRSHORSHORSORSO 31223d SOSOOMSOOdkkt123max2SOMSOkk123max3SOMOSOHkk24324H SOSOH SO100/()%xPPPSO3的转化率的转化率/%Laminartransitiondeveloped turbulentheightJet velocity灰灰层层碳层碳层外扩散外扩散222C HO2 COH(2)Cmnsmn大气污染物排放标准大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物

11、排放标准分类烟尘最高允许排放浓度（mg/m3）在县及县以上城镇规划区内的火电厂锅炉200在县规划区以外地区的火电厂锅炉500第I时段的在县及县以上城镇规划区内、1997年1月1日后还有10年及以上剩余寿命的火电厂锅炉600第第时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准第第时段火电厂各烟囱时段火电厂各烟囱SOSO2 2最高允许排放浓度最高允许排放浓度燃料收到基硫分（）1.01.0最高允许排放浓度（mg/m3）21001200锅炉额定蒸发量煤粉锅炉液态排渣固态排渣1000t/h1000650第第时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度（时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度（mg/mmg/m3 3）COOH2COH燃烧条件的影响燃烧条件的影响PCDD/PCDF,ng/Sm3颗粒物的影响颗粒物的影响CDD/CDF Emitted/Refuse Fed(mol/t)Uncontrolled Ash/Refuse Fed(kg/t)Data after Barton et al,1990