大氣污染控制工程教學(xué)課件燃燒與大氣污染01

1、1第2章 燃燒與大氣污染(1)教學(xué)內(nèi)容1燃料的性質(zhì) 2燃料燃燒過程 3煙氣體積及污染物排放計(jì)算 4燃燒過程中硫氧化物的形成 5燃燒過程中顆粒物的形成 6燃燒過程中其他污染物的形成 第1頁，共48頁。22 燃燒與大氣污染(1)1.教學(xué)要求了解常見民用及工業(yè)燃料的組成和性質(zhì)； 掌握氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料的燃燒過程，學(xué)會(huì)分析影響燃燒過程的因素； 學(xué)會(huì)計(jì)算燃燒過程產(chǎn)生的煙氣量和污染物濃度； 掌握顆粒物、硫氧化物和氮氧化物的產(chǎn)生機(jī)理，理解通過改變?nèi)紵龡l件減少污染物生成的途徑2、教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)理解燃燒的基本原理和相關(guān)污染物形成機(jī)理，重點(diǎn)掌握燃燒過程污染物排放計(jì)算。3、教學(xué)難點(diǎn) 燃燒過程污染物排放計(jì)算。第2頁，

2、共48頁。3 焚燒秸稈第3頁，共48頁。4第4頁，共48頁。5300MW、600MWW形火焰燃低揮發(fā)份無煙煤鍋爐第5頁，共48頁。6600MW亞臨界自然循環(huán)前后墻對(duì)沖燃燒中間再熱鍋爐 600MW亞臨界自然循環(huán)前后墻對(duì)沖燃燒中間再熱鍋爐第6頁，共48頁。7300MW、600MW“W”形火焰燃低揮發(fā)份無煙煤鍋爐該鍋爐的主要技術(shù)特點(diǎn)：分級(jí)送風(fēng)的雙拱爐膛；旋風(fēng)分離式煤粉濃縮型燃燒器；雙進(jìn)雙出球磨機(jī)正壓直吹式燃燒系統(tǒng)。 第7頁，共48頁。8600MW及以上超臨界本生直流機(jī)組鍋爐 第8頁，共48頁。9600MW亞臨界自然循環(huán)前后墻對(duì)沖燃燒中間再熱鍋爐 600MW亞臨界自然循環(huán)前后墻對(duì)沖燃燒中間再熱鍋爐第9

3、頁，共48頁。10第10頁，共48頁。111燃料的性質(zhì)燃料的分類 按獲得方法分 按物態(tài)分 天然燃料 人工燃料 固體燃料 木柴、煤、油頁巖 木炭、焦炭、煤粉等 液體燃料 石油 汽油、煤油、柴油、重油 氣體燃料 天然氣 高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣 燃料的定義：指燃燒過程中能放出熱量，且經(jīng)濟(jì)上可行的物質(zhì)第11頁，共48頁。121燃料的性質(zhì)一、煤煤定義：是一種復(fù)雜的物質(zhì)聚集體。主要可燃成分是C、H及少量O2、N2、S等一起構(gòu)成的有機(jī)聚合物。 性質(zhì)：煤中有機(jī)成分和無機(jī)成分的含量因種類、產(chǎn)地不同而異。第12頁，共48頁。131燃料的性質(zhì)1.煤的分類：按基于沉積年代的分類法分為褐煤、煙煤、無煙煤。（1）

4、褐煤：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等級(jí)最低的一類，形成年代最短。呈黑色、褐色、泥土色，象木材結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：揮發(fā)分較高，析出溫度低；燃燒熱值低，不能制炭。干燥后：C含量6075%，O2含量2025%。第13頁，共48頁。141燃料的性質(zhì)（2）煙煤：形成歷史較褐煤長。黑色，外形有可見條紋。 揮發(fā)分2045%，C 7590%。成焦性較強(qiáng)，氧含量低，水分及灰分含量不高，適宜工業(yè)使用。（3）無煙煤：碳含量最高，煤化時(shí)間最長的煤，具有明顯的黑色光澤，機(jī)械強(qiáng)度高。 C含量93%, 無機(jī)物量1部分爐型的空氣過剩系數(shù)第40頁，共48頁。41 二.燃料燃燒的理論空氣量3空燃比（AF）定義：單位質(zhì)量燃料燃燒所需的

5、空氣質(zhì)量，它可由燃燒方程直接求得。例如，甲烷在理想空氣量下的完全燃燒：CH42O27.56N2CO27.56N2空燃比：AF=(2327.5628)/116=17.2汽油（C8H18）的理論空燃比為15純碳的理論空燃比約為11.5第41頁，共48頁。42 二.燃料燃燒的理論空氣量例：某燃燒裝置采用重油作燃料，重油成分分析結(jié)果如下（按質(zhì)量）C：88.3%，H：9.5%,S：1.6%，灰分：0.10%。試確定燃燒1kg重油所需的理論空氣量。解：以1kg重油燃燒為基礎(chǔ)，則：第42頁，共48頁。43重量（g）摩爾數(shù)（mol）需氧量（mol）C88373587358H954752375S160505H2

6、O05002780二.燃料燃燒的理論空氣量第43頁，共48頁。44理論需氧量為： 73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油假定空氣中N2與O2的摩爾比為3.76(體積比) 則，理論空氣量為： mol/kg重油即 Nm3/kg重油二.燃料燃燒的理論空氣量第44頁，共48頁。45三.燃燒過程中產(chǎn)生的污染物燃燒可能釋放的污染物：CO2、CO、SOx、NOx、CH、煙、飛灰、金屬及其氧化物等溫度對(duì)燃燒產(chǎn)物的絕對(duì)量和相對(duì)量都有影響燃料種類和燃燒方式對(duì)燃燒產(chǎn)物也有影響第45頁，共48頁。46 三.熱化學(xué)關(guān)系式1.發(fā)熱量：單位燃料完全燃燒時(shí)，所放出的熱量，即在反應(yīng)物開始狀態(tài)和反應(yīng)產(chǎn)物終了狀態(tài)相同下的熱量變化（ kJ/kg or kcal/kg ）高位發(fā)熱量：包括燃料生成物中水蒸氣的汽化潛熱低位發(fā)熱量：燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)，完全燃燒過程所釋放的熱量第46頁，共48頁。47 三.熱化學(xué)關(guān)系式2.燃燒設(shè)備的熱損失排煙熱損失不完全