《燃燒及大氣污染》ppt課件

1、2、熄滅與大氣污染、熄滅與大氣污染 2、熄滅與大氣污染、熄滅與大氣污染2.1 燃料的分類燃料的分類燃料來(lái)源 天然燃料(一次能源) 人工燃料二次能源 物態(tài)固泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤、可燃頁(yè)巖等 木炭、焦碳、煤磚、煤粉 液石油石油加工產(chǎn)品汽油、柴油等、合成液體、混合懸浮燃料如煤粉、重油混合物等 氣天然氣石油氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、地下汽化煤氣等 2.2 燃料熄滅過程燃料熄滅過程 1、定義、定義 熄滅是可燃物與助燃物熄滅是可燃物與助燃物(氧或氧化劑氧或氧化劑)發(fā)生發(fā)生的一種發(fā)光放熱的化學(xué)反響。是在單位時(shí)間的一種發(fā)光放熱的化學(xué)反響。是在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量大于耗費(fèi)熱量的反響。內(nèi)產(chǎn)生的熱量大

2、于耗費(fèi)熱量的反響。 2、熄滅過程、熄滅過程 可燃物質(zhì)形狀不同，熄滅過程也不同。可燃物質(zhì)形狀不同，熄滅過程也不同。熄滅過程 (1)氣體最易熄滅，熄滅所需熱量只用于本身的氧化分解，并使其到達(dá)燃點(diǎn)， (2)液體在點(diǎn)火源作用下，先蒸發(fā)成蒸氣，然后蒸氣氧化分解而熄滅； (3)固體熄滅分兩種情況，燃料中揮發(fā)性組分被蒸餾后以氣態(tài)熄滅，而遺留下來(lái)的固定碳那么以固態(tài)熄滅，后者的速率由氧向固體外表的分散控制。 3、熄滅方式、熄滅方式 由于可燃物質(zhì)存在形狀不同，其熄滅方式亦不同。(1)均一系熄滅 系指在同一相中進(jìn)展的熄滅。如氫氣在氧氣中的熄滅、煤氣在空氣中的熄滅。(2)非均一系熄滅 系指可燃物與助燃物并非同相，如石

3、油(液相) 在空氣(氣相)中的熄滅。(3)預(yù)混熄滅 系指可燃?xì)怏w同助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)展的熄滅。(4)分散熄滅 系指可燃?xì)怏w由容器或管道中噴出，其分子同空氣中氧分子相互接觸分散而產(chǎn)生的熄滅。(5)蒸發(fā)熄滅蒸發(fā)熄滅 系指可燃液體蒸發(fā)產(chǎn)生可燃蒸氣的系指可燃液體蒸發(fā)產(chǎn)生可燃蒸氣的熄滅。熄滅。(6)分解熄滅分解熄滅 很多固體變成不揮發(fā)件液體經(jīng)熱分很多固體變成不揮發(fā)件液體經(jīng)熱分解產(chǎn)生可燃性氣體而進(jìn)展的熄滅為分解熄滅。解產(chǎn)生可燃性氣體而進(jìn)展的熄滅為分解熄滅。(7)外表熄滅外表熄滅(均熱形熄滅均熱形熄滅) 可燃性固體可燃性固體(木材等木材等)熄熄滅熱解的結(jié)果使其碳化，在已生成無(wú)定形碳的固滅熱解的結(jié)果使其碳

4、化，在已生成無(wú)定形碳的固體外表上所進(jìn)展的熄滅為外表熄滅。體外表上所進(jìn)展的熄滅為外表熄滅。 (8)完全熄滅與不完全熄滅完全熄滅與不完全熄滅 根據(jù)熄滅反響進(jìn)展的根據(jù)熄滅反響進(jìn)展的程度程度(熄滅產(chǎn)物熄滅產(chǎn)物)分為完全熄滅和不完全熄滅。分為完全熄滅和不完全熄滅。4 4、熄滅產(chǎn)物、熄滅產(chǎn)物 普通為普通為CO2CO2和水，實(shí)踐過程較為復(fù)雜。和水，實(shí)踐過程較為復(fù)雜。 不同的物質(zhì)熄滅產(chǎn)物不同，不同的物質(zhì)熄滅產(chǎn)物不同， 例如：例如：芳香含硝化合物芳香含硝化合物硫化氫、硫醇、亞硫酸硫化氫、硫醇、亞硫酸酐等酐等甲醇甲醇一氧化碳、氫、甲醛、甲烷等。一氧化碳、氫、甲醛、甲烷等。5、熄滅條件完全、熄滅條件完全n空氣與燃料

5、之比空氣與燃料之比n溫度溫度Temperaturen時(shí)間時(shí)間Timen湍流度湍流度Turbulence 2.3 熄滅的實(shí)際空氣量熄滅的實(shí)際空氣量 2.3.12.3.1、假定條件：、假定條件：( 1 )( 1 ) 空 氣 僅 是 由 氮 和 氧 組 成 的 ， 其 體 積 比 為空 氣 僅 是 由 氮 和 氧 組 成 的 ， 其 體 積 比 為79.1/20.9=3.7879.1/20.9=3.78(2)(2)燃料中的固定態(tài)氧可用于熄滅；燃料中的固定態(tài)氧可用于熄滅；(3)(3)燃料中的硫主要被氧化為燃料中的硫主要被氧化為SO2SO2；(4)(4)熱型熱型NOxNOx的生成量較小，燃料中含氮量也較

6、低，的生成量較小，燃料中含氮量也較低，計(jì)算實(shí)際空氣量時(shí)可以忽略；計(jì)算實(shí)際空氣量時(shí)可以忽略；(5)(5)燃料的化學(xué)式為燃料的化學(xué)式為CxHySzOwCxHySzOw，其小下標(biāo)，其小下標(biāo)x x、y y、z z、w w分別代表碳、氫、硫和氧的原子數(shù)。分別代表碳、氫、硫和氧的原子數(shù)。2.3.2、反響方程式：2.3.3、實(shí)際空氣量 m3/kgQNwzyxzSOOHyxCONwzyxOwzyxOSHCwzyx222222)24(78. 32)24(78. 3)24()1632008. 112/()24( 1 .107)1632008. 112/()24(78. 44 .220wzyxwzyxwzyxwzy

7、xVa2.3.4、空氣過剩系數(shù) 實(shí)踐的熄滅安裝中、“三T條件不能夠到達(dá)理想化的程度，因此為使燃料完全熄滅，就必需供應(yīng)過量的空氣。普通把超越實(shí)際空氣量多供應(yīng)的空氣量稱為過?？諝饬?，并把實(shí)踐空氣量與實(shí)際空氣量之比定義為空氣過剩系數(shù)。0aaVV部分爐型的空氣過剩系數(shù)部分爐型的空氣過剩系數(shù)熄滅方式熄滅方式煙煤煙煤無(wú)煙煤無(wú)煙煤重油重油煤氣煤氣手燒爐和拋煤機(jī)爐手燒爐和拋煤機(jī)爐1.31.51.32.0鏈條爐鏈條爐1.31.41.31.5懸燃爐懸燃爐1.21.251.151.21.051.12.3.5、空燃比 AF 空燃比定義為單位質(zhì)量燃料熄滅所需求的空氣質(zhì)量，它可以由熄滅方程式直接求得。MwzyxAF9 .

8、289 .20100)24(2.4 2.4 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算煙氣體積及污染物排放量計(jì)算2.4.1 2.4.1 煙氣體積計(jì)算煙氣體積計(jì)算1.1.實(shí)際煙氣量實(shí)際煙氣量 在實(shí)際空氣量下，燃料完全熄滅所生成的煙氣體在實(shí)際空氣量下，燃料完全熄滅所生成的煙氣體積稱為實(shí)際煙氣體積，以積稱為實(shí)際煙氣體積，以 表示。其主要成分是表示。其主要成分是CO2CO2、SO2SO2、N2N2和水蒸氣。和水蒸氣。 通常把煙氣中除了水蒸氣以外的部分稱為干煙氣，通常把煙氣中除了水蒸氣以外的部分稱為干煙氣，把包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣稱為濕煙氣。把包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣稱為濕煙氣。 實(shí)際煙氣量干煙氣水蒸氣實(shí)際煙氣量干煙氣水蒸氣

9、2.2.煙氣體積和密度的校正煙氣體積和密度的校正 規(guī)范形狀規(guī)范形狀273K273K、1atm1atm：PnPn、TnTn、VnVn、nn 任務(wù)形狀：任務(wù)形狀： Ps Ps、TsTs、VsVs、ss0fgV煙氣體積snnssnTTPPVV 煙氣密度nssnsnTTPP3.過剩空氣校正 實(shí)踐煙氣量實(shí)際煙氣量過?？諝饬?0afgfgVVV2.4.2 污染物排放量計(jì)算污染物排放濃度污染物總量實(shí)踐煙氣量參見P47，例24，例25。例題：知安徽淮南煙煤收到基的分析數(shù)據(jù)：例題：知安徽淮南煙煤收到基的分析數(shù)據(jù)：C C： 57.42%57.42%，H H： 3.81%3.81%，O O： 7.16%7.16%，

10、N N： 0.93%0.93%，S S： 0.46%0.46%，灰分：，灰分： 21.37%21.37%，水，水分：分： 8.85%8.85%，空氣過剩系數(shù)，空氣過剩系數(shù) =1.4=1.4，試計(jì)，試計(jì)算完全熄滅時(shí)的：算完全熄滅時(shí)的：1 1實(shí)際空氣量；實(shí)際空氣量；2 2實(shí)際煙氣量；實(shí)際煙氣量；3 3實(shí)踐煙氣量；實(shí)踐煙氣量；4 4煙氣中煙氣中SO2SO2及粉塵的濃度假設(shè)煤及粉塵的濃度假設(shè)煤中的灰分全部進(jìn)入煙氣。中的灰分全部進(jìn)入煙氣。 解：以熄滅解：以熄滅100g100g煤進(jìn)展計(jì)算煤進(jìn)展計(jì)算質(zhì)量質(zhì)量(g)(g)摩爾質(zhì)摩爾質(zhì)量量(g)(g)摩爾數(shù)摩爾數(shù)(mol)(mol)需氧氣量需氧氣量molmol產(chǎn)

11、物產(chǎn)物摩爾數(shù)摩爾數(shù)(mol)(mol)C C57.4257.4212124.7854.7854.7854.785CO2CO24.7854.785H H3.813.811 13.8103.8100.9530.953H2OH2O1.9051.905N N0.930.9314140.0660.066N2N20.0330.033S S0.460.4632320.0140.0140.0140.014SO2SO20.0140.014O O7.167.1616160.4480.448-0.224-0.224H2OH2O8.858.8518180.4920.492H2OH2O0.4920.492灰灰21.3721.37那么熄滅100g煤所需氧氣量為 4.7850.9530.0140.2245.528 mol所需實(shí)際空氣量為 5.5284.7822.41010005.919 m3(規(guī)范)/kg實(shí)際煙氣量 (4.7851.9050.0330.0140.492)5.5283.7822.410