第二章 燃燒與大氣污染

1、1第二章第二章 燃燒與大氣污染燃燒與大氣污染 Chp.2 Combustion and Air Pollution在工業(yè)革命之前在工業(yè)革命之前木材木材充當(dāng)了人類的主要能源；充當(dāng)了人類的主要能源；20世紀(jì)初，世紀(jì)初，煤炭煤炭取代了木材而成為主要的燃料；取代了木材而成為主要的燃料；95%石油石油的發(fā)現(xiàn)及大規(guī)模開采極大的改變了能源結(jié)構(gòu)，以的發(fā)現(xiàn)及大規(guī)模開采極大的改變了能源結(jié)構(gòu)，以至于整個運輸業(yè)都依賴于石油；至于整個運輸業(yè)都依賴于石油；20世紀(jì)世紀(jì)60年代初石油年代初石油(氣氣)的產(chǎn)量與消費量超過煤炭，世界能源進(jìn)入的產(chǎn)量與消費量超過煤炭，世界能源進(jìn)入“石油石油時代時代” 天然氣天然氣-相對清潔能源。相

2、對清潔能源?？梢哉J(rèn)為可以認(rèn)為大氣污染大氣污染主要是主要是燃料燃燒燃料燃燒造成的造成的2Beyond PetroleumBritish Petroleumhttp:/ 燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)2-2 燃料燃燒過程燃料燃燒過程2-3 煙氣體積及污染物排放量的計算煙氣體積及污染物排放量的計算2-4 燃燒過程中污染物的形成及控制燃燒過程中污染物的形成及控制第二章第二章 燃燒與大氣污染燃燒與大氣污染 Chp.2 Combustion and Air Pollution62 21 1燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)燃料：燃燒過程中釋放熱量且經(jīng)濟(jì)上可行的燃料：燃燒過程中釋放熱量且經(jīng)濟(jì)上可行的物質(zhì)。煤物質(zhì)。煤Coal、石油、

3、石油oil、天然氣、天然氣NG統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為常規(guī)燃料常規(guī)燃料，還有一些，還有一些非常規(guī)燃料非常規(guī)燃料。燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)影響燃燒設(shè)備設(shè)計和各種操作條影響燃燒設(shè)備設(shè)計和各種操作條件，也件，也影響大氣污染物的形成影響大氣污染物的形成。7一、一、煤煤1. 煤的分類煤的分類-不同種類的植物及不同的不同種類的植物及不同的腐蝕程度，形成不同成分的煤。腐蝕程度，形成不同成分的煤。煤是一種不均勻的有機燃料，煤的可燃組分主要是煤是一種不均勻的有機燃料，煤的可燃組分主要是由由C、H及少量的及少量的O、N、S一起構(gòu)成的一起構(gòu)成的有機聚合物有機聚合物。8種類種類主要性質(zhì)主要性質(zhì)褐煤褐煤形成年代最短，呈黑色、褐色或泥土

4、色，結(jié)構(gòu)類形成年代最短，呈黑色、褐色或泥土色，結(jié)構(gòu)類似木材，揮發(fā)分較高，析出溫度較低，干燥后無似木材，揮發(fā)分較高，析出溫度較低，干燥后無灰的褐煤中碳的含量為灰的褐煤中碳的含量為60%-75%，氧含量為，氧含量為20%-25%，褐煤的，褐煤的水分和灰分水分和灰分含量都較高，燃含量都較高，燃燒燒熱值較低熱值較低，不能用于制焦碳，易于破裂。，不能用于制焦碳，易于破裂。煙煤煙煤形成歷史較褐煤更長，呈黑色，外形有可見條紋，形成歷史較褐煤更長，呈黑色，外形有可見條紋，揮發(fā)分含量為揮發(fā)分含量為20%-45%，碳含量為碳含量為75%-90%。煙煤的成焦性較強，且含氧量低，水分和灰分含煙煤的成焦性較強，且含氧量

5、低，水分和灰分含量一般不高，適于量一般不高，適于工業(yè)上的一般應(yīng)用工業(yè)上的一般應(yīng)用。無煙煤無煙煤煤化時間最長，具有明亮的黑色光澤，機械強度煤化時間最長，具有明亮的黑色光澤，機械強度高。高。碳的含量一般高于碳的含量一般高于93%，無機物含量一般低，無機物含量一般低于于10%，著火困難，儲存時不穩(wěn)定，不易自燃，著火困難，儲存時不穩(wěn)定，不易自燃，成焦性極差。成焦性極差。92. 煤的工業(yè)分析煤的工業(yè)分析(1)水分水分u一定重量一定重量13mm的煤樣，在干燥箱內(nèi)的煤樣，在干燥箱內(nèi)318323K溫度下干燥溫度下干燥8h，取出冷卻，稱重，取出冷卻，稱重外部水分外部水分u將失去外部水分的煤樣保持在將失去外部水分

6、的煤樣保持在375380K下，約下，約2h后，稱重后，稱重內(nèi)部水分內(nèi)部水分u水分降低煤熱值，影響燃燒穩(wěn)定水分降低煤熱值，影響燃燒穩(wěn)定，一般控制在，一般控制在10%13%左右左右測定煤中測定煤中水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳，及，及估測估測硫含量和熱值硫含量和熱值，這是評價工業(yè)用煤的主，這是評價工業(yè)用煤的主要指標(biāo)要指標(biāo)10(2)揮發(fā)分：揮發(fā)分：主要由主要由H2、HC、CO及少量及少量H2S等組成等組成u揮發(fā)分越高，越容易燃著，但揮發(fā)分含量過高，揮發(fā)分越高，越容易燃著，但揮發(fā)分含量過高，易造成不完全燃燒，形成黑煙易造成不完全燃燒，形成黑煙u失去水分的試樣密封在坩堝內(nèi)，放在失去

7、水分的試樣密封在坩堝內(nèi)，放在1200K的馬弗爐中加熱的馬弗爐中加熱7min，放入干燥箱中冷卻至，放入干燥箱中冷卻至常溫再稱重常溫再稱重(3)固定碳：固定碳：失去水分和揮發(fā)分后的剩余部分失去水分和揮發(fā)分后的剩余部分(焦炭焦炭)放在放在80020的環(huán)境中灼燒的環(huán)境中灼燒到恒重，取到恒重，取出冷卻。出冷卻。焦炭所失去的重量為固定碳焦炭所失去的重量為固定碳。11(4)灰分：灰分：從煤中扣除水分、固定碳以及揮發(fā)從煤中扣除水分、固定碳以及揮發(fā)分后剩余的部為灰分分后剩余的部為灰分,由不可燃的礦物組分由不可燃的礦物組分構(gòu)成，如構(gòu)成，如Si, Al, Fe, Ca等。其含量和組成因等。其含量和組成因煤種及粗加工

8、的不同而異，我國煤炭的平煤種及粗加工的不同而異，我國煤炭的平均灰分約為均灰分約為25%?；曳纸档兔旱臒嶂?，增灰分降低煤的熱值，增加煙塵污染及出渣量。加煙塵污染及出渣量。高灰分、低熔點的高灰分、低熔點的煤極易結(jié)渣，使煤不能充分燃燒，從而影煤極易結(jié)渣，使煤不能充分燃燒，從而影響熱效率。響熱效率。12(5)S含量含量(0.5-3%) 、熱值、熱值單位量單位量燃料完全燃燒燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量。即反應(yīng)。即反應(yīng)物開始狀態(tài)和反應(yīng)物終了狀態(tài)相同情況下物開始狀態(tài)和反應(yīng)物終了狀態(tài)相同情況下(298K，101325Pa)的熱量變化值，稱為燃的熱量變化值，稱為燃料的發(fā)熱量料的發(fā)熱量/kJ/kg(固體固體)

9、 、 KJ/m3(氣體氣體)高位高位發(fā)熱量發(fā)熱量：包括包括燃料燃燒生成物中水蒸燃料燃燒生成物中水蒸汽的汽的汽化潛熱汽化潛熱，Qh低位低位發(fā)熱量發(fā)熱量：燃料燃燒生成物中水蒸汽仍：燃料燃燒生成物中水蒸汽仍以氣態(tài)存在時，完全燃燒釋放的熱量，以氣態(tài)存在時，完全燃燒釋放的熱量，Ql133. 煤的煤的元素分析元素分析-用化學(xué)方法測定去掉外部用化學(xué)方法測定去掉外部水分的煤中主要組分水分的煤中主要組分C、H、N、S和和O等的含量。等的含量。vC和和H:燃燒后分析尾氣中燃燒后分析尾氣中CO2和和H2O的生成量的生成量測定。測定。vN:是在催化劑作用下使煤中氮轉(zhuǎn)變?yōu)槭窃诖呋瘎┳饔孟率姑褐械D(zhuǎn)變?yōu)榘卑?，繼，繼而用堿

10、吸收，酸滴定。而用堿吸收，酸滴定。vS的含量的含量:將樣品放在氧化鎂和無水碳酸鈉的將樣品放在氧化鎂和無水碳酸鈉的混合物上加熱，使硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌衔锷霞訜?，使硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}硫酸鹽，再，再以重量法測定硫酸鋇沉淀而決定的。以重量法測定硫酸鋇沉淀而決定的。144. 煤中硫的形態(tài)煤中硫的形態(tài)黃鐵礦黃鐵礦可通過磁選脫硫，也可可通過磁選脫硫，也可根據(jù)重力差異重力分選根據(jù)重力差異重力分選有機硫：有機硫：需化學(xué)脫硫。需化學(xué)脫硫。低硫煤低硫煤中以中以有機硫有機硫為主，為主，高硫煤中以無機硫高硫煤中以無機硫為主。為主。一般含硫量在一般含硫量在0.110%。S%3.0%-高硫煤。高硫煤。我國我國1/3的煤含硫量的

11、煤含硫量2%，即，即使是陜西神木的出口優(yōu)使是陜西神木的出口優(yōu)質(zhì)煤仍含質(zhì)煤仍含0.280.45%的硫，南的硫，南方某些煤方某些煤S%高達(dá)高達(dá)10%。15ASsSoSpMfMinhCHON收到基收到基 ar空氣干燥基空氣干燥基 ad干燥基干燥基 d干燥無灰基干燥無灰基 daf干燥無礦物基干燥無礦物基 dmmf灰分灰分可燃質(zhì)可燃質(zhì)礦物質(zhì)礦物質(zhì)有機質(zhì)有機質(zhì)全全 硫，硫， St16二、石油二、石油多種化合物的混合物，主要有多種化合物的混合物，主要有鏈烷烴、環(huán)烷烴和鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴芳香烴等。主要含有等。主要含有C、H，及少量，及少量S、N、O，可，可能受到能受到氯、砷、鉛氯、砷、鉛的污染。的污染。處

12、于經(jīng)濟(jì)和安全的考慮，一般將原油經(jīng)過蒸餾、裂處于經(jīng)濟(jì)和安全的考慮，一般將原油經(jīng)過蒸餾、裂化等過程，生產(chǎn)出汽油、溶劑化學(xué)產(chǎn)品和燃料油?；冗^程，生產(chǎn)出汽油、溶劑化學(xué)產(chǎn)品和燃料油。原油中的原油中的S約有約有80-90%留于重餾分中。硫以復(fù)雜留于重餾分中。硫以復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在，不能用物理方法分離，的環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在，不能用物理方法分離，化學(xué)脫硫化學(xué)脫硫費用很高費用很高。三、天然氣三、天然氣:85%CH4，10%C2H6，3%C3H8，還可，還可能有含碳量更高的能有含碳量更高的HC，也含有，也含有H2O、CO2、N2、H2S。17四、非常規(guī)燃料四、非常規(guī)燃料-除了煤、石油和天然氣等常規(guī)燃除了煤、石油和天然

13、氣等常規(guī)燃料外，所有可燃性物質(zhì)都包括在非常規(guī)燃料之列。料外，所有可燃性物質(zhì)都包括在非常規(guī)燃料之列。 城市固廢城市固廢商業(yè)和工業(yè)固廢商業(yè)和工業(yè)固廢農(nóng)產(chǎn)物和農(nóng)村廢物農(nóng)產(chǎn)物和農(nóng)村廢物水生植物和水生廢物水生植物和水生廢物污泥處理廠廢物污泥處理廠廢物可燃性工業(yè)和采礦廢物可燃性工業(yè)和采礦廢物天然存在的含碳和含碳?xì)涞馁Y源天然存在的含碳和含碳?xì)涞馁Y源合成燃料合成燃料18四、非常規(guī)燃料四、非常規(guī)燃料能夠在某些領(lǐng)域代替日益減少的化石燃料能夠在某些領(lǐng)域代替日益減少的化石燃料的供應(yīng)，同時也是處理廢物的有效方式。的供應(yīng)，同時也是處理廢物的有效方式。-經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益非常規(guī)燃料比常規(guī)燃料燃燒非常規(guī)燃料

14、比常規(guī)燃料燃燒污染嚴(yán)重污染嚴(yán)重非常規(guī)燃料常需要一些非常規(guī)燃料常需要一些專門的制備技術(shù)專門的制備技術(shù)，如純化，或者化學(xué)變化如純化，或者化學(xué)變化192-1燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)2-2 燃料燃燒過程燃料燃燒過程2-3 煙氣體積及污染物排放量的計算煙氣體積及污染物排放量的計算2-4 燃燒過程中污染物的形成及控制燃燒過程中污染物的形成及控制第二章第二章 燃料與大氣污染燃料與大氣污染2022燃料的燃燒過程燃料的燃燒過程燃燒燃燒是可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨是可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨著能量的釋放，同時使燃料組成元素轉(zhuǎn)化為著能量的釋放，同時使燃料組成元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。相應(yīng)的氧化物。多數(shù)化石燃料

15、多數(shù)化石燃料完全燃燒完全燃燒的產(chǎn)物是的產(chǎn)物是CO2和和H2O。不完全燃燒過程不完全燃燒過程將會產(chǎn)生黑煙、將會產(chǎn)生黑煙、CO等。等。如果燃料中含有如果燃料中含有N和和S還會生成還會生成SO2和和NO，以，以污染物的形式排入大氣。污染物的形式排入大氣。21一、固體燃料的燃燒一、固體燃料的燃燒以煤為例以煤為例三階段三階段-揮發(fā)分揮發(fā)分燃燒階段、燃燒階段、焦炭焦炭燃燒階段和燃燒階段和燃盡燃盡階段階段M在燃燒過程中隨著溫度的上升煤粉中的在燃燒過程中隨著溫度的上升煤粉中的各種揮發(fā)分各種揮發(fā)分(H2、CO、HC、H2S)逐漸釋放出來逐漸釋放出來，同時被氧化，揮發(fā)分完，同時被氧化，揮發(fā)分完全釋放后剩余焦炭。全

16、釋放后剩余焦炭。M焦炭燃燒得好壞，焦炭燃燒得好壞，直接決定著熱損失直接決定著熱損失。因此焦炭燃燒階。因此焦炭燃燒階段應(yīng)采取措施以保證焦炭的完全燃燒。段應(yīng)采取措施以保證焦炭的完全燃燒。M隨著焦炭的繼續(xù)燃燒，隨著焦炭的繼續(xù)燃燒，灰渣最終因高溫而變軟或熔化灰渣最終因高溫而變軟或熔化，將焦炭緊裹，使之不能很好地與空氣接觸，造成固體不將焦炭緊裹，使之不能很好地與空氣接觸，造成固體不完全燃燒，增大熱損失。完全燃燒，增大熱損失。2223二、影響燃燒過程的因素二、影響燃燒過程的因素1. 燃料種類和性質(zhì)燃料種類和性質(zhì)z水分水分在燃燒過程中蒸發(fā)，吸收熱量，降低燃料在燃燒過程中蒸發(fā)，吸收熱量，降低燃料發(fā)熱量。因此水

17、分多導(dǎo)致爐內(nèi)溫度降低、著火發(fā)熱量。因此水分多導(dǎo)致爐內(nèi)溫度降低、著火困難，影響燃燒速度，不易達(dá)到完全燃燒。水困難，影響燃燒速度，不易達(dá)到完全燃燒。水分還增加煙氣體積，從而增加煙氣從鍋爐中帶分還增加煙氣體積，從而增加煙氣從鍋爐中帶走的熱量，降低熱效率走的熱量，降低熱效率z灰分灰分不僅增加了燃料的重量，使開采、運輸和不僅增加了燃料的重量，使開采、運輸和煤粉制備費用增加，且在爐內(nèi)熔化時還會黏附煤粉制備費用增加，且在爐內(nèi)熔化時還會黏附在爐壁和爐箅上，引起結(jié)渣在爐壁和爐箅上，引起結(jié)渣24二、影響燃燒過程的因素二、影響燃燒過程的因素1. 燃料種類和性質(zhì)燃料種類和性質(zhì)z碳碳的含量越多，則燃料的的含量越多，則燃

18、料的發(fā)熱量發(fā)熱量越大，爐內(nèi)的越大，爐內(nèi)的溫度越高，有利于燃料的加熱、干燥以及析出溫度越高，有利于燃料的加熱、干燥以及析出揮發(fā)物，從而也就有利于燃料的燃燒，使燃燒揮發(fā)物，從而也就有利于燃料的燃燒，使燃燒過程穩(wěn)定。過程穩(wěn)定。z燃料燃料黏結(jié)性黏結(jié)性(影響飛灰的生成影響飛灰的生成)、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性也影也影響燃燒過程響燃燒過程252. 空氣條件空氣條件Excess air空氣不足，燃燒就不完全；空氣量過大，降低爐空氣不足，燃燒就不完全；空氣量過大，降低爐溫，增加鍋爐的排煙損失溫，增加鍋爐的排煙損失3. 溫度條件溫度條件Temperature燃料只有達(dá)到著火溫度，才能與氧化合而燃燒。燃料只有達(dá)到著火溫度

19、，才能與氧化合而燃燒。當(dāng)溫度高于著火溫度時，放熱速率高于散熱速率，當(dāng)溫度高于著火溫度時，放熱速率高于散熱速率，燃燒過程才能繼續(xù)燃燒過程才能繼續(xù)4. 時間條件時間條件Time燃料在高溫區(qū)的停留時間應(yīng)超過燃燒所需時間燃料在高溫區(qū)的停留時間應(yīng)超過燃燒所需時間5. 燃料與空氣的混合條件燃料與空氣的混合條件Turbulance混合程度取決于空氣的湍流度混合程度取決于空氣的湍流度燃燒燃燒“三三T-E”條件條件26三、燃料燃燒的理論空氣量三、燃料燃燒的理論空氣量1. 理論空氣理論空氣單位量燃料按照燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需要的空單位量燃料按照燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為理論空氣量，氣量稱為理論空

20、氣量，它是由它是由燃料的組成燃料的組成決定的，根決定的，根據(jù)據(jù)燃燒方程式燃燒方程式計算。建立燃燒方程式時，通常假定：計算。建立燃燒方程式時，通常假定：0aV空氣僅由空氣僅由O2、N2組成，體積比組成，體積比79.1：20.93.78；燃料中固定態(tài)燃料中固定態(tài)O可以用于燃燒；可以用于燃燒；燃料中的燃料中的S主要被氧化成主要被氧化成SO2；熱力型熱力型NOX的生產(chǎn)量很小，燃料含的生產(chǎn)量很小，燃料含N量忽略；量忽略；27完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：Q QN N2 2w wz z4 4y yx x3 3. .7 78 8z zS SO OO OH H2 2y yx xC CO

21、ON N2 2w wz z4 4y yx x3 3. .7 78 8O O2 2w wz z4 4y yx x2 22 22 22 22 22 2 wzyxOSHC / /k kg gmm1 16 6w w3 32 2z z1 1. .0 00 08 8y y1 12 2x x/ /2 2w wz z4 4y yx x1 10 07 7. .1 11 16 6w w3 32 2z z1 1. .0 00 08 8y y1 12 2x x/ /2 2w wz z4 4y yx x4 4. .7 78 82 22 2. .4 4V V3 30 0a a 理論空氣量理論空氣量28例例1：某燃燒裝置采

22、用重油作燃料，重油成分分析結(jié)某燃燒裝置采用重油作燃料，重油成分分析結(jié)果如下果如下(按質(zhì)量按質(zhì)量)C:88.3%,H:9.5%,S:1.6%,水分水分:0.05%，灰分灰分:0.10%。試確定燃燒試確定燃燒1kg重油所需的理論空氣量。重油所需的理論空氣量。解：以解：以1kg重油燃燒為基礎(chǔ)，理論需氧量為：重油燃燒為基礎(chǔ)，理論需氧量為：73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油重油理論空氣量為：理論空氣量為： 97.83*(3.78+1)=467.63mol/kg重油重油即即467.63*22.4/1000=10.47m3N/kg重油重油重量重量(g) 摩爾數(shù)摩爾數(shù)(mol)理論需

23、氧量理論需氧量(mol)C88373.5873.58H959523.75S160.50.5H2O0.50.0278029種類種類理論空氣量理論空氣量煤炭煤炭褐煤褐煤3.66.0m3/kg無煙煤無煙煤7.58.5m3/kg煙煤煙煤910m3/kg液體燃料液體燃料 燃料油燃料油10-11m3/kg煤氣煤氣煤爐煤爐4.55.5 m3/m3液化氣液化氣2.97 m3/m3高爐高爐0.7 m3/m3天然氣天然氣干干8.849.01 m3/m3濕濕11.412.1 m3/m3302. 空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)實際的燃燒設(shè)備中，實際的燃燒設(shè)備中，“三三T”條件不可能達(dá)到理想程條件不可能達(dá)到理想程度，所以為了

24、實現(xiàn)燃料完全燃燒，必須提供過量的度，所以為了實現(xiàn)燃料完全燃燒，必須提供過量的空氣，空氣，一般把超過理論空氣量多供給的空氣量稱作一般把超過理論空氣量多供給的空氣量稱作過?？諝饬窟^剩空氣量，實際空氣量實際空氣量Va與理論空氣量與理論空氣量Va0之比之比定義為空氣過剩系數(shù)定義為空氣過剩系數(shù)：3. 空燃比空燃比定義為定義為單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量，可以，可以由燃燒方程式直接求到。由燃燒方程式直接求到。Va/ Va031四、燃燒設(shè)備的熱損失四、燃燒設(shè)備的熱損失1. 排煙熱損失：排煙熱損失：排煙帶走一部分熱量，一排煙帶走一部分熱量，一般約為般約為612%。影響因素：

25、影響因素：排煙溫度和排煙溫度和排煙體積排煙體積。鍋爐尾部設(shè)置省煤器和空氣。鍋爐尾部設(shè)置省煤器和空氣預(yù)熱器。工業(yè)鍋爐的排煙溫度選取預(yù)熱器。工業(yè)鍋爐的排煙溫度選取433-473K，大、中型鍋爐的排煙溫度選取，大、中型鍋爐的排煙溫度選取383-453K32四、燃燒設(shè)備的熱損失四、燃燒設(shè)備的熱損失2. 不完全燃燒熱損失：不完全燃燒熱損失：化學(xué)不完全燃燒熱損失：化學(xué)不完全燃燒熱損失：由于煙氣中含有由于煙氣中含有殘余的可燃?xì)怏w造成的，主要是殘余的可燃?xì)怏w造成的，主要是CO及少及少量量H2、CH4等。較小等。較小機械不完全燃燒熱損失機械不完全燃燒熱損失：由于灰中含有未：由于灰中含有未燃燒的碳造成的。較大，煤

26、粉爐約為燃燒的碳造成的。較大，煤粉爐約為1-5%；液體、氣體爐可為零。；液體、氣體爐可為零。33四、燃燒設(shè)備的熱損失四、燃燒設(shè)備的熱損失3. 散熱損失：散熱損失：由于鍋爐爐墻、汽水管道等部由于鍋爐爐墻、汽水管道等部分溫度高于周圍空氣溫度，因而有部分熱分溫度高于周圍空氣溫度，因而有部分熱量散失到空氣中造成的損失。取決于鍋爐量散失到空氣中造成的損失。取決于鍋爐外表面積的大小、絕熱層質(zhì)量的優(yōu)劣外表面積的大小、絕熱層質(zhì)量的優(yōu)劣342-1燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)2-2 燃料燃燒過程燃料燃燒過程2-3 煙氣體積及污染物排放量的計算煙氣體積及污染物排放量的計算2-4 燃燒過程中污染物的形成及控制燃燒過程中污染物

27、的形成及控制第二章第二章 燃燒與大氣污染燃燒與大氣污染 Chp.2 Combustion and Air Pollution3523煙氣體積及污染物排放量的計算煙氣體積及污染物排放量的計算一、煙氣體積計算一、煙氣體積計算1. 理論煙氣體積理論煙氣體積Vfg0在理論空氣量下，燃料完全燃燒所產(chǎn)生的煙氣體積在理論空氣量下，燃料完全燃燒所產(chǎn)生的煙氣體積煙氣主要成分是煙氣主要成分是CO2、SO2、N2和水蒸氣。和水蒸氣。通常把煙氣中除水蒸氣以外的部分稱作通常把煙氣中除水蒸氣以外的部分稱作干煙氣干煙氣，包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣稱作包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣稱作濕煙氣濕煙氣。pVfg0=V干煙氣干煙氣+V水蒸氣水蒸氣

28、pV水蒸氣水蒸氣=V燃料中燃料中H燃燒燃燒后的水蒸氣后的水蒸氣+V燃料中所燃料中所含含水分水分+V理論理論空氣空氣量帶入水分量帶入水分36Vfg0濕煙氣濕煙氣CO2V干煙氣干煙氣SO2N2VH2O燃料中燃料中H燃燒生成燃燒生成H2O燃料中燃料中H2OVa0帶入的帶入的H2O煙氣組成煙氣組成372. 煙氣體積和密度的校正煙氣體積和密度的校正燃燒裝置產(chǎn)生的煙氣的燃燒裝置產(chǎn)生的煙氣的T和和P總是高于總是高于標(biāo)態(tài)標(biāo)態(tài)(273K、1atm)，在計算中需，在計算中需換算成換算成標(biāo)態(tài)標(biāo)態(tài)。大多數(shù)煙氣可以視為。大多數(shù)煙氣可以視為理想氣體理想氣體，所以可應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程。所以可應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程。設(shè)觀測狀

29、態(tài)下設(shè)觀測狀態(tài)下(溫度溫度Ts、壓力、壓力Ps)的煙的煙氣體積為氣體積為Vs、密度為、密度為s，在標(biāo)態(tài)下，在標(biāo)態(tài)下(Tn、Pn)的煙氣體積為的煙氣體積為Vn、密度為、密度為n。382. 煙氣體積和密度的校正煙氣體積和密度的校正snnssnTTPPVVnssnsnTTPP標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣體積：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣體積：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的密度：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的密度：393. 過?？諝庀禂?shù)校正過剩空氣系數(shù)校正實際實際過程中是有過程中是有過?？諝膺^剩空氣的，所以燃燒過的，所以燃燒過程中的實際程中的實際煙氣體積煙氣體積應(yīng)該是應(yīng)該是理論煙氣體積理論煙氣體積與與過?？諝饬窟^剩空氣量之和。之和。Vfg=Vfg0+V

30、過?？諝膺^?？諝庥脢W氏煙氣分析儀測定干煙氣中用奧氏煙氣分析儀測定干煙氣中CO2、O2、CO的含量，可以確定燃燒設(shè)備運行時的煙氣的含量，可以確定燃燒設(shè)備運行時的煙氣成分和空氣過剩系數(shù)。成分和空氣過剩系數(shù)。40以碳在空氣中燃燒為例：以碳在空氣中燃燒為例：C+O2+3.78N2CO2+3.78N2aNONOa178. 3)78. 3)(1 (12222理論過剩理論過剩理論理論空氣量實際空氣量煙氣中僅含有煙氣中僅含有CO2和和N2，若空氣過剩，則燃，若空氣過剩，則燃燒方程式變?yōu)闊匠淌阶優(yōu)镃+(1+a)O2+3.78 (1+a) N2 CO2+aO2+3.78(1+a)N2a是氧氣的過剩摩爾數(shù)，根據(jù)定

31、義是氧氣的過剩摩爾數(shù)，根據(jù)定義41若燃燒是完全的，過?？諝庵械难鯕鈨H能以若燃燒是完全的，過?？諝庵械难鯕鈨H能以O(shè)2的形的形式存在，假如燃燒式存在，假如燃燒產(chǎn)物以下標(biāo)產(chǎn)物以下標(biāo)p表示表示:其中其中O2P=aO2，表示過剩氧量，表示過剩氧量，N2P為實際空氣量中所含的總氮量，為實際空氣量中所含的總氮量，則則實際空氣中所含的總氧量實際空氣中所含的總氧量為為:PPNN22264.01 .799 .20PPPONOa222264.01理論需氧量為理論需氧量為0.264N2P-O2P，因此空氣過剩系數(shù)：，因此空氣過剩系數(shù)：42假如燃燒過程中產(chǎn)生假如燃燒過程中產(chǎn)生CO，空氣過剩系數(shù)必須，空氣過剩系數(shù)必須加以

32、校正，即從測得的過剩氧中減掉氧化加以校正，即從測得的過剩氧中減掉氧化CO為為CO2需要的氧。因此：需要的氧。因此：PPPPPCOONCOOa5.0264.05.01222式中各組分均為奧薩特儀所測得的各組分式中各組分均為奧薩特儀所測得的各組分CO2、CO、O2、N2的百分?jǐn)?shù)。的百分?jǐn)?shù)。43二、污染物排放量的計算二、污染物排放量的計算z根據(jù)燃料組成和燃燒狀況，可根據(jù)燃料組成和燃燒狀況，可預(yù)測預(yù)測煙煙氣量和污染物濃度氣量和污染物濃度z根據(jù)污染物濃度根據(jù)污染物濃度C及實際排煙量及實際排煙量Q，可可計算計算污染物排放量污染物排放量44例例1：某燃燒裝置采用重油作燃料，重油成分分析結(jié)某燃燒裝置采用重油作

33、燃料，重油成分分析結(jié)果如下果如下(按質(zhì)量按質(zhì)量)C:88.3%,H:9.5%,S:1.6%,水分水分:0.05%，灰分灰分:0.10%。試確定燃燒試確定燃燒1kg重油所需的理論空氣量。重油所需的理論空氣量。解：以解：以1kg重油燃燒為基礎(chǔ)，則理論需氧量為：重油燃燒為基礎(chǔ)，則理論需氧量為：73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油重油理論空氣量為：理論空氣量為： 97.83*(3.78+1)=467.63mol/kg重油重油即即467.63*22.4/1000=10.47m3N/kg重油重油重量重量(g)摩爾數(shù)摩爾數(shù)(mol)理論需氧量理論需氧量(mol)C88373.5873

34、.58H959523.75S160.50.5H2O0.50.0278045例例2：對例對例1給定的重油，若燃料中硫會轉(zhuǎn)化為給定的重油，若燃料中硫會轉(zhuǎn)化為SOX(其其中中SO2占占97%)，試計算空氣過剩系數(shù)，試計算空氣過剩系數(shù)=1.20時煙氣中時煙氣中SO2及及SO3的濃度，以的濃度，以ppm表示，并計算此時干煙氣中表示，并計算此時干煙氣中CO2的含量，以體積百分比表示。的含量，以體積百分比表示。解：由例解：由例1可知，理論空氣量條件下煙氣組成可知，理論空氣量條件下煙氣組成(mol)為：為：CO2：73.58 H2O：47.5+0.0278SOX：0.5 N2： 97.833.78理論煙氣量：

35、理論煙氣量：即即 491.40*22.4/1000=11.01m3N/kg重油重油73.58+0.5+(47.5+0.0278)+(97.833.78)= 491.40mol/kg重油重油46重油KgmN/10.13) 12 . 1 (47.1001.113KgmN/0109. 010004 .2297. 05 . 03KgmN/1036. 310004 .2203. 05 . 034ppmCSO06.8321010.130109. 062 1kg燃料燃燒生成的煙氣中燃料燃燒生成的煙氣中SO2的體積為的體積為 1kg燃料燃燒生成的煙氣中燃料燃燒生成的煙氣中SO3的體積為的體積為所以，煙氣中所以

36、，煙氣中SO2、SO3的濃度分別為：的濃度分別為：ppmCSO65.251010.131036. 3643空氣過剩系數(shù)空氣過剩系數(shù)=1.2時，實際煙氣量為時，實際煙氣量為47當(dāng)當(dāng)=1.2時，干煙氣量為：時，干煙氣量為：KgmN/04.122 . 047.1010004 .22)0278. 05 .47(4 .4913重油KgmN/648. 110004 .2258.733%69.1310004.12648. 1 1kg燃料燃燒生成的燃料燃燒生成的CO2 的體積為的體積為：所以干煙氣中所以干煙氣中CO2的含量以體積計為：的含量以體積計為： 48例例3：已知某電廠煙氣溫度為已知某電廠煙氣溫度為47

37、3K，壓力為，壓力為96.93Kpa,濕煙氣流量濕煙氣流量Q=10400m3/min,含水含水汽汽6.25%(體積體積)，奧薩特儀煙氣分析結(jié)果：，奧薩特儀煙氣分析結(jié)果：CO2占占10.7%，O2占占8.2%，不含，不含CO，污染，污染物排放的質(zhì)量流量為物排放的質(zhì)量流量為22.7kg/min。(1)污染物排放的質(zhì)量速率污染物排放的質(zhì)量速率(以以t/d表示表示)(2)污染物在干煙氣中濃度污染物在干煙氣中濃度(3)煙氣中空氣過剩系數(shù)煙氣中空氣過剩系數(shù)49d/ t.KgtdhhminminKg.73210002460722解：解：(1)污染物排放的質(zhì)量流量為：污染物排放的質(zhì)量流量為：(2)測定條件下的

38、測定條件下的干煙氣量干煙氣量為：為：36mg/m2328.210975022.7Cmin/m).(Qd3975006250110400測定狀態(tài)下干煙氣中污染物的濃度：測定狀態(tài)下干煙氣中污染物的濃度：50 NmmgTTPPCCNNN30421727347393963310122328/.621. 12 . 81 .81264. 02 . 81264. 01222PPPONQ(3)空氣過剩系數(shù)：空氣過剩系數(shù)：標(biāo)態(tài)下的濃度：標(biāo)態(tài)下的濃度：C1/V，V1/P ，VT ，CP，C1/T51作業(yè)作業(yè)1已知重油元素分析結(jié)果如下：已知重油元素分析結(jié)果如下：C:85.5% ,H:11.3% ,O:2.0%,N:

39、0.2% ,S:1.0%，H2O:2.25%，試計算：，試計算：1)燃油燃油1kg 所需理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙所需理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙氣量；氣量；2)干煙氣中干煙氣中SO2 的濃度和的濃度和CO2 的的最大最大濃度；濃度；3)當(dāng)空氣的過剩量為當(dāng)空氣的過剩量為10%時，所需空氣量及時，所需空氣量及產(chǎn)生的煙氣量。產(chǎn)生的煙氣量。52作業(yè)作業(yè)2 煤的元素分析如下：煤的元素分析如下：C65.7%；灰分；灰分18.1%；S1.7%； H3.2%；水分；水分9.0%；O2.3%。1)計算燃煤計算燃煤1kg 所需理論空氣量和所需理論空氣量和SO2 的體的體積濃度；積濃度；2)假定煙塵的假定煙塵的排放因子

40、為排放因子為80%，計算煙氣中，計算煙氣中灰分的濃度灰分的濃度 (mg/m3 )；3)假定用硫化床燃燒技術(shù)加石灰石脫硫。石假定用硫化床燃燒技術(shù)加石灰石脫硫。石灰石中含灰石中含Ca35%當(dāng)當(dāng)Ca/S 為為1.7(摩爾比摩爾比)時，計時，計算燃煤算燃煤1t 需加石灰石的量。需加石灰石的量。53作業(yè)作業(yè)3干煙氣的組成為：干煙氣的組成為：CO2=11%，O2=8%，CO=2%，SO2=12010-6，顆粒物，顆粒物30.0g/m3 (測定狀態(tài)測定狀態(tài))，煙氣流量在，煙氣流量在700mmHg 和和443K 條件下為條件下為5663.37m3/min，水汽含量，水汽含量8%(體積體積)。試計算：試計算：1

41、)過量空氣百分比；過量空氣百分比；2)SO2 的排放濃度的排放濃度(mg/m3 )；3)標(biāo)態(tài)下標(biāo)態(tài)下(1atm 和和273K)，干煙氣的排放量；，干煙氣的排放量；4)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下顆粒物的濃度。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下顆粒物的濃度。542-1燃料的性質(zhì)燃料的性質(zhì)2-2 燃料燃燒過程燃料燃燒過程2-3 煙氣體積及污染物排放量的計算煙氣體積及污染物排放量的計算2-4 燃燒過程中污染物的形成及控制燃燒過程中污染物的形成及控制第二章第二章 燃燒與大氣污染燃燒與大氣污染 Chp.2 Combustion and Air Pollution55燃料燃燒產(chǎn)生燃料燃燒產(chǎn)生的大氣污染物的大氣污染物黑煙黑煙(炭黑炭黑) 粉塵粉

42、塵氮氧化物氮氧化物一氧化碳一氧化碳碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔镢U化合物鉛化合物二氧化硫二氧化硫燃料不完全燃燒燃料不完全燃燒含鉛汽油含鉛汽油灰分灰分燃料硫燃料硫空氣氮和燃料氮空氣氮和燃料氮來自燃燒過程的主要大氣污染物來自燃燒過程的主要大氣污染物56電廠非正常工況排放57秸稈燃燒5824燃燒過程中污染物的形成與控制燃燒過程中污染物的形成與控制一、煙塵的生成與控制一、煙塵的生成與控制1. 煙塵的生成煙塵的生成z煤粉燃燒過程產(chǎn)生的顆粒物稱為煙塵，它包括煤粉燃燒過程產(chǎn)生的顆粒物稱為煙塵，它包括黑黑煙和飛灰煙和飛灰兩部分。兩部分。z黑煙黑煙主要是主要是未燃盡的碳粒未燃盡的碳粒，飛灰飛灰則主要是燃料所則主要是燃料所

43、含含不可燃礦物質(zhì)不可燃礦物質(zhì)。z若若燃燒不夠理想燃燒不夠理想，則煤在高溫下發(fā)生熱解作用，則煤在高溫下發(fā)生熱解作用，極易形成多環(huán)化合物，即形成黑煙，黑煙中含有極易形成多環(huán)化合物，即形成黑煙，黑煙中含有芘、蒽、苯并芘等有害物質(zhì)。芘、蒽、苯并芘等有害物質(zhì)。燃燒過程中產(chǎn)生的大氣污染物主要是煙塵、燃燒過程中產(chǎn)生的大氣污染物主要是煙塵、SOX、NOX和和CO等。等。592. 影響煙塵生成量的因素影響煙塵生成量的因素（了解）（了解） （1） 燃料種類的影響燃料種類的影響 a. 氣體燃料：氣體燃料：t氫氣、甲醇、乙醇燃燒時不產(chǎn)生煙塵；氫氣、甲醇、乙醇燃燒時不產(chǎn)生煙塵；t烯烴比烷烴易產(chǎn)生黑煙；烯烴比烷烴易產(chǎn)生黑

44、煙；t乙炔、芳香族、鏈狀碳?xì)浠衔镆桩a(chǎn)生黑煙；乙炔、芳香族、鏈狀碳?xì)浠衔镆桩a(chǎn)生黑煙；t 碳?xì)浔仍礁?，產(chǎn)生黑煙愈多；碳?xì)浔仍礁?，產(chǎn)生黑煙愈多；t 碳原子數(shù)愈多，愈容易產(chǎn)生碳黑。碳原子數(shù)愈多，愈容易產(chǎn)生碳黑。 b. 液體燃料：液體燃料： 與殘留碳含量有關(guān)，油質(zhì)愈重，殘留碳越多，煙與殘留碳含量有關(guān)，油質(zhì)愈重，殘留碳越多，煙塵越多。塵越多。60C.固體燃料與煤的種類和質(zhì)量固體燃料與煤的種類和質(zhì)量(灰分、揮發(fā)份灰分、揮發(fā)份)有關(guān)有關(guān)易于燃燒又不易出現(xiàn)黑煙的燃料順序為：易于燃燒又不易出現(xiàn)黑煙的燃料順序為：無煙煤、焦炭、褐煤、煙煤無煙煤、焦炭、褐煤、煙煤飛灰中含有飛灰中含有Hg、As、Se、Pb、Cu、Z

45、n、Cl、Br、S，屬污染元素，這些污染物在飛灰中富集了數(shù)百，屬污染元素，這些污染物在飛灰中富集了數(shù)百至數(shù)千倍。至數(shù)千倍。Hg、Se、Pb、Cu、Zn屬重金屬元素，在原煤中屬重金屬元素，在原煤中均屬痕量元素。均屬痕量元素。61（2） 燃料粒度的影響燃料粒度的影響（3） 氧氣濃度和空氣過剩系數(shù)的影響氧氣濃度和空氣過剩系數(shù)的影響l重油燃燒時，油滴的直徑越大，殘留性煙塵重油燃燒時，油滴的直徑越大，殘留性煙塵濃度急劇增大。濃度急劇增大。l固體燃料粒度越大，燃燒可能越不充分，可固體燃料粒度越大，燃燒可能越不充分，可能使黑煙增多。能使黑煙增多。62（4） 燃燒方式及其它因素的影響燃燒方式及其它因素的影響

46、a. 對氣體燃料燃燒而言，預(yù)混燃燒生成煙塵量少，對氣體燃料燃燒而言，預(yù)混燃燒生成煙塵量少，但擴(kuò)散燃燒易于控制。故大多采用擴(kuò)散燃燒。但擴(kuò)散燃燒易于控制。故大多采用擴(kuò)散燃燒。 b.對固體燃料而言，對固體燃料而言，燃燒爐型燃燒爐型、燃燒溫度及煤質(zhì)、燃燒溫度及煤質(zhì)情況均有影響情況均有影響632. 煙塵的控制煙塵的控制|首先應(yīng)考慮煙塵成機理，首先應(yīng)考慮煙塵成機理，盡可能在燃燒過程中減盡可能在燃燒過程中減少煙塵的生成少煙塵的生成。|黑煙是不完全燃燒的產(chǎn)物，故可通過改善燃燒條黑煙是不完全燃燒的產(chǎn)物，故可通過改善燃燒條件減少排放量?？刂迫紵^程中產(chǎn)生煙塵的最重件減少排放量。控制燃燒過程中產(chǎn)生煙塵的最重要措施可

47、分為三類：要措施可分為三類：|改善燃料與空氣的混合；改善燃料與空氣的混合；|維持足夠高的燃燒溫度與足夠長的燃燒時間；維持足夠高的燃燒溫度與足夠長的燃燒時間；|加入抑制積炭生成的添加劑。加入抑制積炭生成的添加劑。64|煤質(zhì)，特別是煤的煤質(zhì)，特別是煤的灰分和水分、顆粒大小灰分和水分、顆粒大小對含對含塵濃度影響較大。塵濃度影響較大。灰分越高，水分越少，煙氣含塵濃度就越高。灰分越高，水分越少，煙氣含塵濃度就越高。因此，通過洗選，降低煤的灰分含量，保持適因此，通過洗選，降低煤的灰分含量，保持適當(dāng)?shù)乃趾土６?，可以降低排煙含塵濃度。當(dāng)?shù)乃趾土６?，可以降低排煙含塵濃度。|已經(jīng)生成的煙塵通過已經(jīng)生成的煙塵通

48、過除塵設(shè)備除塵設(shè)備減少排放量減少排放量65二、硫氧化物的形成與控制二、硫氧化物的形成與控制燃料中的氧化機理燃料中的氧化機理煤中的煤中的有機硫有機硫(700-800K)SO2,SO3(有氧條件有氧條件)H2S,COS (缺氧條件缺氧條件)煤中的煤中的無機硫無機硫FeS,S2,H2S(1700K,缺氧條件缺氧條件)SO2,SO3(有氧條件有氧條件)O+SOSO2+h661. 燃料脫硫（燃料脫硫（煤炭加工和煤炭轉(zhuǎn)化煤炭加工和煤炭轉(zhuǎn)化）(1)煤炭加工煤炭加工 v重力分選法重力分選法廣泛采用，含硫量降低廣泛采用，含硫量降低40%90%。不能除去煤中的有機硫，煤中的黃鐵礦嵌布很細(xì)不能除去煤中的有機硫，煤中

49、的黃鐵礦嵌布很細(xì)時，效果也不好。時，效果也不好。v此外，浮選法、氧化脫硫法、化學(xué)浸出法、化學(xué)此外，浮選法、氧化脫硫法、化學(xué)浸出法、化學(xué)破碎法、細(xì)菌脫硫、微波脫硫、磁力脫硫等方法破碎法、細(xì)菌脫硫、微波脫硫、磁力脫硫等方法工業(yè)上實際應(yīng)用很少。工業(yè)上實際應(yīng)用很少。v型煤固硫型煤固硫經(jīng)濟(jì)有效，適合中國國情。根據(jù)不經(jīng)濟(jì)有效，適合中國國情。根據(jù)不同煤種，用無粘結(jié)劑或加入瀝青、粘土等粘結(jié)劑，同煤種，用無粘結(jié)劑或加入瀝青、粘土等粘結(jié)劑，以碳酸鈣作固硫劑，制得各種型煤。以碳酸鈣作固硫劑，制得各種型煤。67(2)煤炭轉(zhuǎn)化煤炭轉(zhuǎn)化 v煤的氣化和液化煤的氣化和液化，即對煤進(jìn)行脫碳或加氫改變，即對煤進(jìn)行脫碳或加氫改變其

50、原有碳?xì)浔龋衙鹤兂汕鍧嵉亩稳剂?。其原有碳?xì)浔?，把煤變成清潔的二次燃料。v煤氣主要是煤氣主要是H2、CO、CH4等煤中硫的等煤中硫的H2S形式形式存在，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)存在，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)20mg/m3；v煤的液化時耗水量很大，排水含高濃度煤的液化時耗水量很大，排水含高濃度COD，要求大規(guī)模水處理設(shè)施。要求大規(guī)模水處理設(shè)施。682. 燃燒爐內(nèi)脫硫燃燒爐內(nèi)脫硫燃燒爐內(nèi)脫硫采用沸騰爐，使煤和脫硫劑燃燒爐內(nèi)脫硫采用沸騰爐，使煤和脫硫劑在沸騰爐內(nèi)處于流體狀態(tài)，邊燃燒邊進(jìn)行在沸騰爐內(nèi)處于流體狀態(tài)，邊燃燒邊進(jìn)行脫硫反應(yīng)。脫硫反應(yīng)。將將白云石白云石(CaCO3MgCO3)或石灰石或石灰石(CaCO3)與煤同時加

51、入爐內(nèi)，在與煤同時加入爐內(nèi)，在8501050下燃燒，下燃燒，在燃燒室內(nèi)在燃燒室內(nèi)CaCO3和和MgCO3受熱分解生成的受熱分解生成的CaO和和MgO與煙氣中的與煙氣中的SO2結(jié)合成硫酸鹽隨結(jié)合成硫酸鹽隨灰分排掉?；曳峙诺簟?93. 煙氣脫硫煙氣脫硫FGDFlue-Gas Desulfurization 7071 石灰石石膏法 簡易濕法煙氣脫硫 磷銨復(fù)肥法 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥 爐內(nèi)噴鈣尾部增濕 海水脫硫 技術(shù)性能指標(biāo) 工藝流程簡易情況 主流程簡單石灰漿制備要求較高，流程也復(fù)雜 流程較簡單 脫硫流程簡單， 制肥部分較復(fù)雜 流程較簡單 流程簡單 流程較簡單 工藝技術(shù)指標(biāo) 脫硫率80%,鈣硫比1.1 脫硫率

52、70鈣硫比1.1 脫硫率95%以上 脫硫率80鈣硫比1.5 脫硫率70%,鈣硫比2 脫硫率90% 脫硫副產(chǎn)品 脫硫渣主要為CaSO4,目前未利用 脫硫渣主要為CaSO4,目前未利用 脫硫產(chǎn)品為含N+P2O5的氮磷肥 脫硫渣為煙塵和Ca的混合物 脫硫渣為煙塵和Ca的混合物 脫硫渣主要為硫酸鹽, 排放 推廣應(yīng)用前景 燃高,中硫煤鍋爐,當(dāng)?shù)赜惺沂V 燃燒高,中硫煤鍋爐,當(dāng)?shù)赜惺沂V 燃燒高硫煤鍋爐,附近有磷礦資源 燃燒高,中,低硫煤鍋爐都可使用 燃燒中,低硫煤鍋爐 燃燒中,低硫煤鍋爐, 沿海地區(qū) 電耗占總發(fā)電量的比例 1.5%2% 1% 1%1.5% 1% 0.5% 1% 煙氣再熱 需再加熱 需

53、再加熱 需再加熱 不需再加熱 不需再加熱 需再加熱 占地情況 多 少 多 少 少 較大 技術(shù)成熟度 國內(nèi)通過引進(jìn)已商業(yè)化 國內(nèi)正在引進(jìn) 國內(nèi)已進(jìn)行中試 國內(nèi)已進(jìn)行中試 國內(nèi)已進(jìn)行工業(yè)示范 國內(nèi)正在引進(jìn) 環(huán)境特性 很好 好 很好 好 好 好 經(jīng)濟(jì)性能 FGD占電廠總投資的比例 13%19% 8%11% 12%17% 8%12% 3%5% 7%8% 脫硫成本 元/噸SO2脫除 7501550 7301480 14002000 7201230 7901290 400700 72三、三、NOX生成與控制生成與控制NOX 危害：對人體及植物有毒害作用；酸雨危害：對人體及植物有毒害作用；酸雨前提物；與前提

54、物；與HC形成光化學(xué)煙霧；參與臭氧層形成光化學(xué)煙霧；參與臭氧層的破壞。的破壞。我國大氣污染物中我國大氣污染物中NOX約約60%來自煤的燃燒，來自煤的燃燒，火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的50%左右。左右。2012年中國年中國NOX排放總量達(dá)排放總量達(dá)2337.8萬萬t73三、三、NOX生成與控制生成與控制我國我國1991年制定了第一部年制定了第一部火電廠污染物排放標(biāo)火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，此后，歷經(jīng)三次修訂，此后，歷經(jīng)三次修訂(1996、2003、2013) ，排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。2004年年1月月1日執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定日執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NOX最高排放濃度

55、最高排放濃度為為450mg/Nm3，并要求，并要求“第第3時段火力發(fā)電機組時段火力發(fā)電機組鍋爐須預(yù)留煙氣脫除鍋爐須預(yù)留煙氣脫除NOX裝置空間裝置空間”。同時，國。同時，國家環(huán)境保護(hù)總局在相關(guān)排污收費的文件中明確指家環(huán)境保護(hù)總局在相關(guān)排污收費的文件中明確指出：出：“從從2004年年7月月1日起，日起，NOX按每污染當(dāng)量數(shù)按每污染當(dāng)量數(shù)0.6元收取排污費元收取排污費”。74三、三、NOX生成與控制生成與控制我國我國1991年制定了第一部年制定了第一部火電廠污染物排火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)放標(biāo)準(zhǔn)，三次修訂，三次修訂(1996、2003、2013) 。2004年年1月月1日執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定日執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NOX最高排放最高排放濃度為濃度為450mg/Nm3，并要求，并要求“第第3時段火力發(fā)時段火力發(fā)電機組鍋爐須預(yù)留煙氣脫除電機組鍋爐須預(yù)留煙氣