煙氣凈化課件

燃燒產(chǎn)生的主要環(huán)境問題

1.1大氣污染和大氣污染物

1.1.1大氣的組成★大氣是由多種氣體混合組成的，按其成分可以概括為三部分：干燥清潔的空氣、水汽和懸浮微粒。

★按大氣成分的變化可分為均勻大氣層(0～90km)和非均勻大氣層(90～10000km?)?！锞鶆虼髿鈱蛹辛舜髿馊Φ闹饕镔|(zhì)，大氣圈的成分包括穩(wěn)定成分組和可變成分組。表1-2大氣微量-痕量可變組分

1.1.2大氣污染大氣污染：由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某些物質(zhì)介入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境。按照大氣污染的范圍來(lái)分，大致可分為四類：

(1)局限于小范圍的大氣污染；(2)涉及一個(gè)地區(qū)的大氣污染；(3)涉及到比一個(gè)城市更廣泛地區(qū)的廣域污染；(4)必須從全球范圍考慮的全球性(或國(guó)際性)污染。大氣污染物

根據(jù)其存在狀態(tài)，可概括為兩大類：氣溶膠狀態(tài)污染物和氣體狀態(tài)污染物。氣溶膠：指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或固體和液體粒子在氣體介質(zhì)中的懸浮體。氣體狀態(tài)污染物：是以分子狀態(tài)存在的污染物，筒稱氣態(tài)污染物。

1.氣溶膠狀態(tài)污染物粉塵(dust):機(jī)械過(guò)程或自然過(guò)程

煙(fume):冶金過(guò)程

飛灰(flyash):指由燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣帶走的灰分中分散得較細(xì)的粒子。

黑煙(smoke):燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。

液滴(droplet):小液體粒子

輕霧或靄(mist):氣體中液滴的懸浮體

霧(fog):氣體中液滴的懸浮體的總稱

降塵：指大氣中的粒徑大于10μm的固體粒子，靠重力作用能在較短時(shí)間內(nèi)沉降到地面。飄塵：指大氣中的粒徑小于10μm的固體粒子，它能長(zhǎng)期地在大氣中飄浮。總懸浮微粒(TSP)：指大氣中的粒徑小于100μm的固體粒子。它能較長(zhǎng)時(shí)間地懸浮于大氣中。2.氣體狀態(tài)污染物按其形成過(guò)程的不同，可分為一次污染物和二次污染物。一次污染物，直接從多種排放源進(jìn)入大氣中的各種氣體、蒸氣和顆粒物。二次污染物，進(jìn)入大氣的一次污染物在大氣中互相作用，或與大氣中正常組分發(fā)生反應(yīng)，以及在太陽(yáng)輻射的參與下引起光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物。大氣污染類型根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)及它們存在的大氣環(huán)境狀況，大氣污染類型可分為以下幾種。

石油型混合型特殊型還原型（煤炭型）燃燒氧化型（汽車尾氣型）幾種主要?dú)鈶B(tài)污染物

(1)硫氧化物

SO2主要來(lái)自化石燃料(煤和石油)的燃燒過(guò)程、以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等熱過(guò)程。煤中黃鐵礦燃燒：4FeS2十11O2→2Fe2O3十8SO2自然的硫源：生物產(chǎn)生的硫化氫被氧化而成為硫的氧化物：

2H2S十3O2→

2H2O十2SO2不同濃度的SO2對(duì)人體健康的危害

(2)氮氧化物氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，總起來(lái)用氮氧化物(NOx)表示，污染大氣的主要是NO、NO2。NO：無(wú)色、無(wú)刺激、不活潑的氣體，毒性不太大，但進(jìn)入大氣后可被緩慢地氧化成NO2

NO2：棕紅色氣體有毒的惡臭氣體

氧化亞氯(N2O)又稱笑氣，是一種溫室氣體

(3)碳氧化物

CO和CO2

CO：無(wú)色、無(wú)味、有毒的窒息性氣體，和血液中的主管輸送氧氣的血紅蛋白有很強(qiáng)的結(jié)合力。CO2：無(wú)毒氣體，能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。

不同濃度CO對(duì)人體健康的影響

(4)碳?xì)浠衔?/p>

多環(huán)芳烴類物質(zhì)(PAH):如蓖、蒽、螢蒽、苯并a芘(C20H12)、苯并蒽、苯并螢蒽及暈苯等大多數(shù)具有致癌、致畸作用，特別是苯并a芘參與大氣中的光化學(xué)反應(yīng)，生成危害性更大的光化學(xué)煙霧。(5)硫酸煙霧

大氣中的SO2等硫化物，在有水霧、含有重金屬的飄塵或氮氧化物存在時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。

SO2十O2→SO3十O2SO2十2H2O十O2

2H2SO4(6)光化學(xué)煙霧

在陽(yáng)光照射下，大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖脱趸瘎┲g發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍(lán)色煙霧(有時(shí)帶些紫色或黃褐色)。其主要成分有臭氧、過(guò)氧乙酰基硝酸酯(PAN)、酮類和醛類等二次污染物包含了一系列復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

臭氧(O3)臭氧(O3)，有特殊臭味，是已知的最強(qiáng)氧化劑。對(duì)呼吸器官有刺激性臭氧層：生命保護(hù)神臭氧層急劇耗損：人為的活動(dòng)起決定性的作用。氯氟烴類(含氟化合物)、有機(jī)溴化合物、氧化亞氮及亞音速飛機(jī)排放分氮氧化物、甲烷、水汽和二氧化碳等物質(zhì)進(jìn)入臭氧層，引起臭氧的損耗。

臭氧層，吸收太陽(yáng)輻射中對(duì)地球生命致命的紫外線

UV-A：320～400nm，紫外線A對(duì)人類有益UV-B：290～320nm，紫外線B可嚴(yán)重?fù)p傷地球生命，但其中波長(zhǎng)最短的有害部分基本上也被臭氧層所吸收。UV-C：40～290nm，是很高的能量輻射，對(duì)人體危害極大，只有臭氧層能夠吸收它，阻止其到達(dá)對(duì)流層。大氣污染物主要來(lái)源

(1)工業(yè)污染源：燃料燃燒，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程；(2)生活污染源：家庭爐灶，生活垃圾堆放和焚燒(3)交通污染源

1.2我國(guó)能源工業(yè)與環(huán)境關(guān)系

的基本特點(diǎn)

1.2.1我國(guó)能源資源和一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)我國(guó)能源資源并不十分豐富，供應(yīng)十分緊張。從我國(guó)能源資源的儲(chǔ)量、當(dāng)前能源生產(chǎn)和消費(fèi)角度看，煤炭是我國(guó)最主要的一次性能源。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)

年度1990199520002015一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例煤炭76.2076.1071.3062.6石油16.6017.1024.0026.9天然氣2.102.002.747.06水能5.104.802.012.63核能//0.210.791.2.2我國(guó)能源工業(yè)與環(huán)境關(guān)系的基本特點(diǎn)

1.初級(jí)能源以煤為主2.人均能源消費(fèi)水平低3.煤炭生產(chǎn)以地方和集體煤礦為主4.原煤入選率低5.煤炭消費(fèi)構(gòu)成復(fù)雜6.能耗高，利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重7.煤煙型大氣污染嚴(yán)重8.酸雨問題嚴(yán)重9.二氧化碳排放量迅速增長(zhǎng)

燃燒天然氣、石油和煤的1000MWe電廠

主要污染物的比較

1989年主要產(chǎn)煤國(guó)煤的洗選比重我國(guó)燃煤裝置的平均熱效率1.3大氣環(huán)境管理及大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1保護(hù)大氣環(huán)境和防治大氣污染的法規(guī)保護(hù)環(huán)境是我國(guó)基本國(guó)策之一。憲法第十一條規(guī)定“國(guó)家保護(hù)環(huán)境和自然資源、防治污染和其它公害”。1973年，召開了全國(guó)第一次環(huán)境保護(hù)會(huì)議；1979年，試行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》；

依照憲法制定了《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》1989年12月26日公布實(shí)施；環(huán)境保護(hù)單行法律：修訂后的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》自2000年9月1日起施行。

保護(hù)大氣環(huán)境、防治大氣污染的基本要求和制度，主要內(nèi)容有：

(一)國(guó)務(wù)院和各級(jí)人民政府(二)國(guó)家環(huán)保局制定國(guó)家大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(三)環(huán)境影響評(píng)價(jià)(四)向大氣排放污染物的單位(五)向大氣超標(biāo)排放污染物(六)為防治燃煤產(chǎn)生的大氣污染，作了一系列的規(guī)定(七)需特別保護(hù)區(qū)域(八)企業(yè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用清潔生產(chǎn)工藝(九)對(duì)向大氣排放各類污染物都作了明確的規(guī)定(十)違反的責(zé)任人員應(yīng)當(dāng)承擔(dān)法律責(zé)任。

1.3.2大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類及作用

1.大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：以保障人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不受破壞為目標(biāo)而對(duì)大氣環(huán)境中各種污染物含量的限度。

2.大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：是以實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)而對(duì)從污染源出口排入大氣的污染物含量的限度。

3.技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：往往是從污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引伸出來(lái)的。

4.警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)：大氣污染惡化到需要向公眾發(fā)出警報(bào)的污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)，或根據(jù)大氣污染發(fā)展趨勢(shì)需要發(fā)出警報(bào)強(qiáng)行限制已產(chǎn)生的污染危害和污染物的排放量標(biāo)淮。

1.3.3大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.制訂原則：世界上許多國(guó)家在判斷空氣質(zhì)量時(shí)都以世界衛(wèi)生組織提出的四級(jí)準(zhǔn)則為基準(zhǔn)。2.我國(guó)的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1982年8月1日制定了我國(guó)《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－82)；

1996年10月1日公布了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—1996)。大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：以保證人的健康和生活條件為目標(biāo)，對(duì)地面大氣中各種有害物的最高容許濃度加以規(guī)定。

第一級(jí)在處于或低于所規(guī)定的濃度和接觸時(shí)間內(nèi)，觀察不到直接或間接的反應(yīng)第二級(jí)在達(dá)到或高于所規(guī)定的濃度和接觸時(shí)間內(nèi)，對(duì)人體的感覺器官有刺激，對(duì)植物有損害或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生其它有害作用第三級(jí)在達(dá)到或高于所規(guī)定的濃度和接觸時(shí)間內(nèi)，使人的生理功能發(fā)生障礙或衰退，引起慢性病和壽命縮短第四級(jí)在達(dá)到或高于所規(guī)定的濃度和接觸時(shí)間內(nèi)，對(duì)敏感的人發(fā)生急性中毒或死亡第一級(jí)為保護(hù)人群健康，在長(zhǎng)期接觸的情況下，不發(fā)生任何危害性影響的空氣質(zhì)量要求一類區(qū)需要特殊保護(hù)的地區(qū)第二級(jí)為保護(hù)人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動(dòng)植物，在長(zhǎng)期和短期的接觸情況下，不發(fā)生傷害的空氣質(zhì)量要求二類區(qū)居住區(qū),混合區(qū)、文化區(qū)、和農(nóng)村地區(qū)第三級(jí)為保護(hù)人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般動(dòng)植物（敏感者除外）正常生長(zhǎng)的空氣質(zhì)量要求三類區(qū)特定工業(yè)區(qū)1.3.4大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)

排放標(biāo)準(zhǔn)的制定:基于兩種不同的原則

a.制定一個(gè)減少污染氣體總排放量的總目標(biāo)

b.根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)能達(dá)到的水平來(lái)制定排放標(biāo)準(zhǔn)

c.介于兩者之間的方案

1974年1月我國(guó)就制定了《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ4-73)

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6297-1996)：三項(xiàng)指標(biāo)體系；分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)綜合性排放標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)性排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行的原則火電廠執(zhí)行《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl3223—1996)(1997年1月1日實(shí)施)鍋爐執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》工業(yè)爐窯執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》1.4大氣污染的治理1.4.1影響燃燒污染物質(zhì)生成量的因素

燃料消耗量 總?cè)剂舷牧亢蛦挝划a(chǎn)品燃料消耗量燃料種類與燃料轉(zhuǎn)換 污染程度--固體燃料﹥液體燃料﹥氣體燃料;

把煤轉(zhuǎn)換成氣體燃料或液體燃料燃料性質(zhì)與燃料改質(zhì) 燃料性質(zhì)不同，燃燒后所生成的有害物質(zhì)量也有差別； 在不改變?nèi)剂蠣顟B(tài)的條件下，改變?nèi)剂系男再|(zhì)燃燒條件 不同的燃燒條件，其污染物的生成量也不同

1.4.2燃燒污染的治理

1．降低燃耗 提高燃料熱能的利用率即節(jié)能2．高煙囪排放

煙囪越高，同樣排放量的情況下，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散作用，排放源周圍的污染程度則少。3．煤煙型污染防治 重點(diǎn)應(yīng)該是合理利用和節(jié)約能源(1)發(fā)展城市煤氣(2)發(fā)展熱電結(jié)合和集中供熱4．排煙治理

煙氣在未排放到大氣之前，采取措施降低煙氣中有害物質(zhì)的濃度，然后再排入大氣。

煙的擴(kuò)散模型排煙治理

顆粒物控制技術(shù) 從含塵氣體中將煙塵分離出來(lái)并加以捕集的裝置，稱為除塵設(shè)備或除塵器。氣態(tài)污染物控制技術(shù)①吸收法：用適當(dāng)?shù)囊后w吸收廢氣中的有害氣體或與有害氣體起化學(xué)反應(yīng)②吸附法：利用多孔的固體(比表面積大)吸附劑來(lái)吸附廢氣中的有害物質(zhì)③催化法：利用催化劑的催化作用，將廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化成各種無(wú)害的或更容易被去除的化合物④燃燒法：通過(guò)熱氧化作用將廢氣中的可燃有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)

煙塵的生成機(jī)理和控制

2.1煙塵

煙(fume)：由冶金、燃燒等過(guò)程形成的固體粒子的氣溶膠。它是由熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在生成過(guò)程中總是伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。粉塵(dust)：指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體粒子，因重力作用能發(fā)生沉降，但在某一段時(shí)間內(nèi)也能保持懸浮狀態(tài)。煙塵是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中與廢氣同時(shí)排出的煙和粉塵的總稱。根據(jù)煙塵顆粒的大小，將其分為飄塵、降塵、總懸浮微粒(TSP)。煙塵的危害

2.2煙塵的生成機(jī)理

氣相析出型煙塵是氣體燃料、液體燃料在燃燒過(guò)程中放出的氣體可燃物和固體燃料的揮發(fā)份，在空氣不足的高溫條件下，熱分解而生成的固體煙塵，俗稱炭黑.剩余型煙塵包括油灰、雪片、積炭和粉塵另外還有一類是殘?zhí)啃蜔焿m

煙塵氣相析出型剩余型煙塵剩余型煙塵

油灰

油灰

油灰：液體燃料燃燒時(shí)剩余下來(lái)的固態(tài)煙塵

雪片：以煙塵為核心，在煙氣溫度接近露點(diǎn)時(shí)，吸收煙氣中的硫酸H2SO4，長(zhǎng)大成為雪片狀煙塵

積炭

積炭

積炭：由于燃料附著在燃燒器、燃燒室內(nèi)壁上，受爐內(nèi)高溫氣化而剩下來(lái)的固態(tài)炭

粉塵：固體燃料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰

1．氣體燃料燃燒的煙塵

氣體燃料的分類高熱值,天然氣、油田氣等發(fā)熱值在33500kJ/m3以上中熱值,城市煤氣熱值為12500～18800kJ/m3

低熱值,工藝尾氣熱值在7500～13000kJ/m3以下

在正常情況下，氣體燃料是最清潔的燃料.氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的是氣相析出形煙塵,主要成份為碳的粒子，在工業(yè)過(guò)程中能起到有利和有害兩種作用.

火焰的碳煙生成機(jī)理

熱解

成核表面增長(zhǎng)

凝并

集結(jié)

氧化燃燒

炭黑2.液體燃料燃燒的煙塵

石油,容易輸送，燃燒時(shí)較干凈，單位體積的能量高，又是一種有價(jià)值的潤(rùn)滑劑和化工原料。汽油和柴油是兩種最重要的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料

多數(shù)情況，液體燃料燒系統(tǒng)排放物不僅僅含有氣相過(guò)程生成的積炭，而且也含有由液態(tài)烴燃料本身生成的碳粒。產(chǎn)生原因：液滴不完全燃燒產(chǎn)生（液態(tài)燃料霧化不好，未燃油滴溫度高時(shí)裂化導(dǎo)致“結(jié)焦”；溫度低時(shí)附著等）3.固體燃料燃燒的煙塵

煤炭是最重要的固體燃料煤的工業(yè)分析結(jié)果分為水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳。按照煤的炭化程度高低(或揮發(fā)分小大)，依次可分為無(wú)煙煤、煙煤、褐煤和泥煤等煤燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱為煙塵煙塵包括黑煙和飛灰兩部分黑煙主要是未燃盡的碳粒黑煙的產(chǎn)生：碳的表面燃燒速率決定煤的燃燒性能CO2十C→2CO如果燃燒條件非常理想，煤完全燃燒，即完全燃燒(氧化)為CO2等氣體，余下為灰分。如果燃燒不夠理想，煤不但燃燒不好，而且在高溫下發(fā)生熱解作用。煤熱解極易形成多環(huán)化合物，即形成黑煙。飛灰主要是燃料所含的不可燃礦物質(zhì)微粒，是灰分的一部分鍋爐排煙中的粉塵特性隨鍋爐型式及煤種的不同而變化。飛灰的粒度分布與鍋爐型式、磨煤機(jī)型式、煤種及燃燒工況有關(guān)，其中影響最大的是煤粉細(xì)度。煤中灰分的影響：形成灰殼；吸收熱量,使燃燒溫度降低——增加殘?zhí)啃蜔焿m；灰分本身也是塵2.3影響煙塵生成的因素

1.燃料種類的影響煙塵發(fā)生特性的表示方法煙點(diǎn)(smokepoint):不產(chǎn)生炭黑的最大允許火焰長(zhǎng)度煙點(diǎn)的倒數(shù):表示煙塵特性,煙塵特性越大，就越容易產(chǎn)生炭黑而冒黑煙。不同燃料種類，煙塵特性不一樣。一般來(lái)說(shuō)，燃用氣體燃料時(shí)煙塵較少，液體燃料較多，固體燃料最多。

碳?xì)浠衔顲H4在爐內(nèi)高溫條件下分解出炭黑：

CH4→C+2H2

在氧氣充足的情況下，它可以完全燃燒，CH4+2O2→CO2+2H2O即使氧氣不夠充分，不能保證完全燃燒，也可以使碳?xì)浠衔镅趸恢庐a(chǎn)生炭黑CH4+O2→CH2O+H2O甲醛CH2O可以進(jìn)一步分解：CH2O→CO+H2

或者在以后和氧氣混合，再進(jìn)一步燃燒：

CH2O

+O2→CO2+H2O燃料種類對(duì)煙塵產(chǎn)生的影響一般有如下規(guī)律：1．鏈狀碳?xì)浠衔锉?CnH2n)比烷烴類碳?xì)浠衔?CnH2n+2)容易產(chǎn)生煙塵2．芳香族碳?xì)浠衔锉孺湢钐細(xì)浠衔镆桩a(chǎn)生煙塵；3．C/H比越大，越易產(chǎn)生煙塵；另外分子結(jié)構(gòu)也起重要作用4．液體燃料殘?zhí)剂吭黾?，煙塵生成量也增加5．固體燃料的灰分越多，煙塵的產(chǎn)生量也越大。碳?xì)浔群蜔焿m特性

碳?xì)浠衔餆焿m特性碳?xì)浠衔餆焿m特性乙烷C2H60.73正戊烷C5H123.6丙烷C3H81.73正己烷C6H144.55丁烷C4H102.71正辛烷C7H165.41煙塵濃度與殘?zhí)剂康年P(guān)系

2.氧氣濃度和空氣過(guò)剩系數(shù)的影晌

防止產(chǎn)生煙塵所需要的氧氣量，隨燃料種類而異。氧氣濃度降低時(shí)，煙塵濃度將增大。不同燃料種類，不同燃燒器型式，即使剩余氧氣濃度相同，煙塵濃度也相差較大。

臨界碳氧比(C/O)H和OASC值

碳?xì)浠衔镒畲笈R界碳氧比(C/O)HOASC乙烷C2H60.4754.2丙烷C3H80.476.4丁烷C4H100.468.7戊烷C5H120.4710.7辛烷C6H140.4613.1庚烷C7H160.4814.53.燃料粒徑的影響

燃用液體燃料:液滴越大，在有限的停留時(shí)間內(nèi)越不易燃燼，使煙塵濃度增加。燃用固體燃料:煤燃燒時(shí)與燃油一樣，煤粒的燃盡時(shí)間與其粒度直徑平方成正比。粒徑越大，殘?zhí)啃螣焿m量也越大。

4.惰性氣體的影響:惰性氣體能降低煙塵濃度

5.壓力的影響對(duì)碳煙的生成量和碳煙粒徑的影響6.溫度的影響 火焰溫度的變化與炭黑形成間的關(guān)系比較復(fù)雜。 一般來(lái)說(shuō)，高溫會(huì)抑制炭黑的形成。7.燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸左圖：火焰溫度與煙塵生成量的關(guān)系

右圖：燃燒速度與溫度的關(guān)系,氣流速度1-1m/s，2-0.6m/s，3-0.27m/s

2.4煙塵的控制

通過(guò)改進(jìn)燃燒方式合理調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程，可以使煙氣中的可燃物基本燃盡。1、改進(jìn)燃燒過(guò)程液體燃料：保證良好的霧化、油滴粒徑和流量分布適當(dāng)及具有適當(dāng)?shù)男鲝?qiáng)度，使空氣與油霧充分混合。碳?xì)浠衔铮涸谌剂鲜軣嶂?，與一部分空氣混合，是防止煙塵產(chǎn)生的重要措施。煤粉在煤粉爐中的懸浮燃燒過(guò)程：一次風(fēng)量對(duì)煙塵的生成有很大影響2、特殊燃燒方法

1.煙塵再燃燒法煙氣在高溫狀態(tài)下與空氣適當(dāng)?shù)亟佑|再燃燒的方法稱煙塵再燃燒法。燃?xì)庵袉挝粫r(shí)間內(nèi)氧化的煙塵量：

2.部分煙氣混合燃燒

在燃燒用的氧化劑(空氣)中混入部分燃燒后的煙氣可降低煙塵的生成量部分煙氣再循環(huán)。

燃燒室氧化劑煙氣

部分煙氣

3.加添加劑燃燒法控制煙塵的添加劑有金屬添加劑、液態(tài)化合物。金屬添加劑種類很多，包括堿金屬、堿土金屬和過(guò)渡元素的氧化物、氫氧化物及其鹽類。液態(tài)化合物添加劑有水、乙醇、硫氫化合物等

燃燒過(guò)程其它污染物的形成

3.1.1碳氧化物的生成機(jī)理CO，CO2

1)碳?xì)浠衔锶紵^(guò)程中碳氧化物的生成：

RH→R→RCHO→RCO→CO

CO形成過(guò)程中的主要反應(yīng)歸因于RCO原子團(tuán)的熱分解作用。CO生成過(guò)程：用一步反應(yīng)模型表示。 即碳?xì)浠衔锿醴肿臃磻?yīng)，生成CO和氫氣。

CO轉(zhuǎn)化為CO2的唯一主要機(jī)理

甲烷的燃燒反應(yīng)機(jī)理

2)固體含碳燃料燃燒過(guò)程中碳氧化物的生成

碳的燃燒化學(xué)反應(yīng)過(guò)程：1）一次反應(yīng)2）二次反應(yīng)

3）C及CO2與空氣中水蒸氣產(chǎn)生的附從反應(yīng)

碳的一次反應(yīng)

目前存在以下三種學(xué)說(shuō)：第一種說(shuō)法即二氧化碳學(xué)說(shuō) 在碳的氧化反應(yīng)中二氧化碳是初次反應(yīng)產(chǎn)物

第二種說(shuō)法為一氧化碳學(xué)說(shuō)

碳與氧反應(yīng)的初級(jí)反應(yīng)物為一氧化碳

第三種說(shuō)法為CxOy學(xué)說(shuō) 首先生成不穩(wěn)定的中間絡(luò)合物－碳氧化合物CxOy，然后絡(luò)合物分解。3.1.2控制CO生成的燃燒技術(shù)

對(duì)于氣體碳?xì)淙剂?/p>

燃燒過(guò)程中控制CO生成的方法：在火焰溫度下，有充分的氧氣，停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，CO濃度在反應(yīng)之后會(huì)降至很低的程度。

3.2有機(jī)污染物的生成與控制

3.2.1燃燒生成物中的碳?xì)浠衔?/p>

含氧化合物碳?xì)浠衔锊缓趸衔镦湢钐細(xì)浠衔锃h(huán)狀碳?xì)浠衔镦溚闊NCnH2n+2烯烴CnH2n炔烴CnH2n-2乙醛C2H4OPAH3.2.2碳?xì)浠衔锏奈：?/p>

1)臭氧的前驅(qū)物(precursor)2)溫室效應(yīng)氣體3)產(chǎn)生煙塵時(shí)的前驅(qū)物或附產(chǎn)物:PAH

4)導(dǎo)致基因變異的物質(zhì)和致癌性物質(zhì)5)惡臭物質(zhì):甲醛（HCHO）

溫室效應(yīng)氣體及其效應(yīng)度

溫室效應(yīng)氣體

效應(yīng)度二氧化碳CO21甲烷氣體CH420一氧化二氮N2O100對(duì)流層臭氧O32000氯氟烴CFCs10000水蒸氣H2O23.2.3在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏脑?/p>

碳?xì)浠衔锏陌l(fā)生原因不完全燃燒氧氣供給量不足絕對(duì)氧氣量不足(空氣比<1.0)存在局部性高濃度部分燃燒室泄漏未燃燃料燃燒供給設(shè)備泄漏燃料燃燒溫度不夠高絕對(duì)溫度低存在局部性低溫部分與低溫壁接觸滯留時(shí)間不夠長(zhǎng)燃燒室容積過(guò)小發(fā)生短路點(diǎn)火延遲氣體混合不充分3.2.4多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?/p>

PAH分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)煤中的多環(huán)芳烴主要為菲類、萘類以及雜環(huán)芳烴3.2.5多環(huán)芳烴的生成機(jī)理主要有兩種： 一種機(jī)理是由于植物燃燒產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴;

另一種機(jī)理是芳香烴含量高的物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的多環(huán)芳烴。3.2.6碳?xì)浠衔锏囊种萍夹g(shù)

防止未燃燃料的泄漏－密閉化電子控制使用氧氣傳感器控制空燃比利用負(fù)荷控制氣體混合程度利用運(yùn)轉(zhuǎn)情況控制燃料或排放氣體的再循環(huán)量使用溫度傳感器控制溫度碳?xì)浠衔锏囊种萍夹g(shù)改善燃燒確保氧氣供給量控制空氣比確保燃燒溫度控制燃料防止通過(guò)燃燒室壁的消焰現(xiàn)象更換燃料確保滯留時(shí)間改善著火性能防止短路現(xiàn)象縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x改善燃燒室的形狀加強(qiáng)氣體混合改善燃燒室內(nèi)氣體的流動(dòng)促進(jìn)燃料的霧化3.2.7二口惡口英

二惡英是指聚合氯代二苯并二惡英（簡(jiǎn)稱PCDDs），它是由兩個(gè)苯環(huán)和兩個(gè)氧結(jié)合而成的含氯有機(jī)化合物。聚合氯代二苯并呋喃（簡(jiǎn)稱PCDFs）具有和PCDDs類似的性質(zhì)，它是由兩個(gè)苯環(huán)和一個(gè)氧結(jié)合而成的含氯有機(jī)化合物。二惡英化學(xué)物質(zhì)很穩(wěn)定，在環(huán)境中能長(zhǎng)時(shí)間存在。在低溫下很穩(wěn)定，溫度超過(guò)800℃容易分解；極易溶于脂肪，容易在人體內(nèi)積累。

PCDDsPCDFs

部分國(guó)家規(guī)定的二惡英日允許攝入量（TDI）

國(guó)家日允許攝入量（TDI）pg/kgday加拿大10美國(guó)EPA0.057/0.0066荷蘭1瑞典5丹麥5瑞士10德國(guó)10英國(guó)10日本厚生省/環(huán)境廳10/5二惡英的來(lái)源

1.自然界的很多自發(fā)過(guò)程；2.工業(yè)過(guò)程：歸納起來(lái)主要為4個(gè)方面燃燒過(guò)程：主要來(lái)源于城市生活垃圾焚燒和醫(yī)療廢物的焚燒過(guò)程金屬冶煉過(guò)程化學(xué)制造過(guò)程及光化學(xué)作用生化作用過(guò)程焚燒過(guò)程中二惡英的生成機(jī)理

1.固體廢棄物含有的痕量二惡英2.高溫合成：即高溫氣相生成二惡英

3.含氯前驅(qū)物生成的二惡英

4.“denovo”合成

具體哪一種機(jī)理起主導(dǎo)作用取決于爐型、工作狀態(tài)和燃燒條件。二惡英的控制技術(shù)

1.煙氣中PCDD/Fs的脫除

2.飛灰二惡英的處理

3.抑制PCDD/Fs在焚燒爐燃后段的生成4.燃燒過(guò)程中控制二惡英生成5.廢物組成和特性控制

廢棄物焚燒爐的構(gòu)造及管理要求

燃燒室冷卻裝置排氣處理裝置完全燃燒溫度保持在800℃以上停留時(shí)間保持在2秒采用助燃裝置煙氣冷卻在200℃以下冷卻高效率處理采用高效率除塵裝置3.3氟化物

氟主要來(lái)源于以下三個(gè)方面：巖石的風(fēng)化火山噴發(fā)人為氟污染:工業(yè)大氣氟污染、含氟廢水污染和含氟廢渣污染工業(yè)大氣氟污染:排煙工業(yè)的無(wú)機(jī)氟化物

(磷礦石加工、冶煉、工業(yè)爐窯和煤的燃燒過(guò)程,以及陶瓷、玻璃、塑料、農(nóng)藥等工業(yè)；碳氟有機(jī)氟化物

煤燃燒與利用過(guò)程中氟化物對(duì)環(huán)境的污染途徑

3.4氯化物的生成機(jī)理

固體廢棄物由于含有聚氯乙烯、NaCl等無(wú)機(jī)氯化物，故在焚燒過(guò)程中排放出大量的HCl氣體氯在煤中存在的形式主要有三種：（1）無(wú)機(jī)氯化物（如NaCl、KCl和CaCl2等）；（2）有機(jī)氯化物；（3）以氯離子的形式存在于煤的水分中。煤中的氯在200～600℃主要以HCl的形式析出；在1465℃左右的高溫下，NaCl則會(huì)蒸發(fā)成氣體，參與化學(xué)反應(yīng)。3.5痕量重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理

煤中的元素根據(jù)含量可分為：主量元素（C，H，O，N和S）的含量通常大于1000ppm；次量元素（Si，Al，Ca，Mg，K，Na，F(xiàn)e，Mn，Ti，Cl和F）的含量在100ppm和1000ppm之間；其它含量小于100ppm，大部分是重金屬元素，稱為痕量元素。痕量元素對(duì)人體健康的影響

在人體中幾乎含有自然界存在的所有元素，按其含量的多少可以分為常量元素和微量元素。根據(jù)微量元素在機(jī)體內(nèi)生物學(xué)作用的不同，可分為必需元素、可能必需元素及非必需元素三類。目前較肯定的人體必需微量元素有碘、鐵、銅、硒、鋅、氟、鉻、錳、鉬和鈷等；某些元素即使在濃度比較低時(shí)也顯示出毒性，重要元素有：砷、鉛、鎘、汞等。

痕量重金屬元素的遷移、富集

痕量重金屬元素在煤燃燒過(guò)程中的行為可分為三類：第一類元素由于熔點(diǎn)高，燃燒時(shí)極不易揮發(fā)，主要滯留在灰渣中；第二類元素在煤粉火焰溫度下，會(huì)部分或全部地?fù)]發(fā)氣化，并隨著煙氣的冷卻在微粒和煙道壁面上凝結(jié)下來(lái)。它不易被除塵裝置所捕獲，最終常常以飛灰的形式排入大氣；第三類元素在燃燒過(guò)程中極易揮發(fā)，主要以氣態(tài)的形式排入大氣，并通過(guò)干濕沉降進(jìn)入地面，危害陸生生態(tài)系統(tǒng)。

富集因子富集因子：某元素相對(duì)于一種標(biāo)準(zhǔn)高熔點(diǎn)元素的質(zhì)量比占其余各部分總質(zhì)量比的份額。

[x]ij——某元素i在j固相燃燒產(chǎn)物中的質(zhì)量流量（g/min），它等于燃燒產(chǎn)物的流量與某元素在燃燒產(chǎn)物中濃度的乘積；Tj

——某一高熔點(diǎn)元素（鈦、鋁或鐵等）在燃燒產(chǎn)物中的質(zhì)量流量（g/min）；n

——燃燒產(chǎn)物j的個(gè)數(shù)。

硫氧化物的生成和控制

4.1煤中硫的結(jié)構(gòu)及分布特點(diǎn)

組成有機(jī)硫的五種官能團(tuán)

種類硫醇類硫化物或硫醚類噻吩類硫醌類二硫化合物或硫蒽類形態(tài)R-SH(SH巰基)CS2、R-S-R’硫醚)噻吩,苯并噻吩,二苯并噻吩等對(duì)硫醌RSSR’和硫蒽等在燃燒特性方面，煤中硫又可分為可燃硫和不可燃硫，除硫酸鹽外，其余均為可燃硫。石油中的硫含量因產(chǎn)地而異，一般為0.5～2%，重油的含硫量較高，一般為原油含硫量的1.5倍。我國(guó)不同地區(qū)煤中硫分有很大差別，東北區(qū)煤的含硫量最低（普遍<1%），幾乎不存在高硫煤，但從北向南硫分逐漸升高，西南區(qū)煤的含硫量最高，高硫煤（>2%）資源約占60%。低硫煤中主要是有機(jī)硫，高硫煤中主要是無(wú)機(jī)硫。4.2硫氧化物的種類和性質(zhì)

1.SO2

：無(wú)色，具有強(qiáng)烈刺激性的氣體，能溶于水(書P261)2.SO3

3.硫酸霧：煙氣中的SO3和水分結(jié)合而生成硫酸，硫酸氣體在溫度降低時(shí)，將成為霧狀，稱為硫酸霧。4.酸性塵：含有硫酸蒸氣的煙氣，當(dāng)溫度低到露點(diǎn)溫度以下時(shí)，硫酸蒸氣將凝結(jié)在微小粒子的表面上，然后這些粒子粘結(jié)在一起，長(zhǎng)大成雪片狀的酸性塵，又稱作雪片.5.白煙：排入大氣中的煙氣，與大氣混合，溫度降低。當(dāng)溫度降低到飽和溫度時(shí)，煙氣中硫酸蒸氣將凝結(jié)產(chǎn)生硫酸霧滴，由于霧滴的漫反射使煙氣呈白色而稱白煙。

鍋爐運(yùn)行工況對(duì)雪片的生成量具有決定性的影響雪片生成量與鍋爐負(fù)荷的關(guān)系雪片生成量與煙氣中氧氣濃度的關(guān)系

白煙發(fā)生時(shí)的形狀

白煙的結(jié)構(gòu)白煙影響白煙產(chǎn)生的主要因素：

1．燃料含硫量越大，SO3的生成量越大，煙氣露點(diǎn)升高，因而容易產(chǎn)生白煙。2．煙囪直徑越粗，煙氣出口速度越低，白煙越長(zhǎng)；3．大氣溫度越低，相對(duì)濕度越大，越容易產(chǎn)生白煙。

4.3硫氧化物的生成機(jī)理

煤燃燒時(shí)硫的動(dòng)態(tài)析出:氧氣被傳輸?shù)矫毫１砻媾c內(nèi)部，氧氣與氣態(tài)和固態(tài)硫進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物擴(kuò)散。整個(gè)過(guò)程中，既有有機(jī)硫的產(chǎn)物，也有無(wú)機(jī)硫的產(chǎn)物。隨反應(yīng)溫度不同，兩部分所占比例不同，其生成速率也不相同。有機(jī)硫的析出速率一般要比無(wú)機(jī)硫高。

4.3.1二氧化硫的生成1.黃鐵礦硫的氧化

a．黃鐵礦在氧化性氣氛中的反應(yīng)

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

b.黃鐵礦在還原性氣氛中的熱分解FeS非常穩(wěn)定，要在更高的溫度下才會(huì)進(jìn)一步分解：

在1000℃以上的高溫環(huán)境中，碳也能與FeS2和FeS進(jìn)行還原反應(yīng)：

在富燃料燃燒時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一些其它的硫氧化物。2.有機(jī)硫的氧化(1)在氧化性氣氛下

(2)在還原性氣氛下，有機(jī)硫熱解的主要中間產(chǎn)物是H2S（或COS）在還原性氣氛中生成的大部分H2S在實(shí)際燃燒過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步氧化成SO2和H2O

反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)路線可表示為：S→H2S→HS→SO→SO2

(3)在還原性氣氛中生成的CS2在實(shí)際燃燒過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列鏈鎖反應(yīng)，COS是CS2燃燒鏈瑣反應(yīng)的中間產(chǎn)物。

(4)在還原性氣氛中產(chǎn)生的COS本身的氧化反應(yīng)

（5）在還原性氣氛中產(chǎn)生的SO在遇到氧時(shí)會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：3.元素硫的氧化:元素硫是以聚合形態(tài)存在的，其分子式為S8，氧化反應(yīng)具有鏈鎖反應(yīng)的特點(diǎn)，

4.3.2二氧化硫的生成量、排放濃度以及脫硫效率的計(jì)算燃料中的可燃硫，在完全燃燒時(shí)，反應(yīng)如下：

S十O2→SO2十q1.SO2生成量理論計(jì)算式

式中：—由所計(jì)算的燃燒裝置排出的SO2的體積數(shù)(m3/h)S——所用燃料含硫量(質(zhì)量％)t——排煙溫度(℃)B——單位時(shí)間消耗的燃料量(kg/h)。

含硫量和SO2生成量的關(guān)系

(64/32=2)

—指由所計(jì)算的燃燒裝置排出的SO2質(zhì)量(kg/h)2.SO2排放的質(zhì)量

3.SO2的排放濃度和脫硫效率煙氣中SO2的實(shí)際排放濃度低于其原始生成濃度。

CaO十SO2十1/2O2→CaSO4

煙氣中SO2的排放系數(shù)φ＝63十34.5×(0.99)Aj

飛灰脫硫作用的大小取決于灰的堿度

φ：煙氣中SO2的排放系數(shù)，即在煤燃燒過(guò)程中不采取其它脫硫措施時(shí)排放出的SO2濃度與原始總生成的SO2濃度之比；Aj：煤灰的堿度Aj＝0.1×(7CaO十3.5MgO十Fe2O3)

脫硫效率：煤的折算含硫量在不同的排放系數(shù)下與排煙中原始SO2生成濃度及要求的脫硫效率的關(guān)系

4.3.3三氧化硫的生成

SO3并非由SO2和O2直接反應(yīng)而成,SO3形成原因：

(1)

燃燒反應(yīng)(火焰中生成的原子氧參加反應(yīng))在高溫下分解出來(lái)的自由氧原子[O]與SO2作用生成SO3：

原子氧可以由兩種方式產(chǎn)生：氧在爐內(nèi)高溫離解；在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生

影響SO3生成的因素：①火焰溫度。火焰溫度越高，火焰中自由氧原子[O]濃度越高，則SO3生成量越大。②過(guò)量空氣系數(shù)。隨爐膛出口高溫區(qū)的α值增大，SO3的絕對(duì)量和轉(zhuǎn)化率均隨著增加。③煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間。停留時(shí)間越長(zhǎng)，SO3生成量越大④燃燒工況。當(dāng)空氣和燃料混合不好或缺氧條件下，在火焰內(nèi)存在的可燃?xì)怏wCO等會(huì)對(duì)SO3產(chǎn)生還原反應(yīng)：(2)對(duì)流受熱面上的積灰和氧化膜的催化反應(yīng) 二氧化硫在溫度為430～620℃條件下，與V2O5接觸時(shí)會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：

對(duì)流受熱面管壁上氧化膜和積灰的催化作用,只是在一定的溫度范圍內(nèi)才變得明顯。4.3.4硫酸的生成

煙氣中的SO3會(huì)和煙氣中的水蒸氣化合成為硫酸蒸氣

SO3十H2OH2SO4SO3轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4的轉(zhuǎn)化率

轉(zhuǎn)化率X和溫度的關(guān)系：溫度越低，H2SO4蒸氣的平衡分額越高，SO3的轉(zhuǎn)化率也越高左圖：煙氣中SO3濃度與露點(diǎn)關(guān)系

右圖：硫酸霧的生成條件

4.4燃燒設(shè)備脫硫技術(shù)

燃燒設(shè)備的脫硫技術(shù)可以分為三大類，即燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后煙氣脫硫。

4.4.1燃燒前脫硫

燃燒前脫硫即對(duì)燃料進(jìn)行脫硫，因此亦稱之為燃料脫硫。物理脫硫燃煤脫硫化學(xué)脫硫重介質(zhì)、跳汰、浮選、干法堿法、氧化、氣體2.煤炭的轉(zhuǎn)化

3.燃油脫硫4.燃?xì)饷摿蛎禾哭D(zhuǎn)化煤液化一定溫度和壓力下，通過(guò)加入氣化劑將煤轉(zhuǎn)化為煤氣將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料煤氣化4.4.2燃燒中脫硫

脫硫劑通常為石灰石、消石灰和白云石(CaCO3·MgCO3)

在850～1050℃溫度范圍內(nèi)，其反應(yīng)歷程可用以下兩段化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示。（1）脫硫劑的煅燒分解反應(yīng)：

（2）硫化反應(yīng)

如在還原性氣氛中，煤中的硫分則會(huì)生成H2SCaO+H2S→CaS+H2OCaCO3+SO2→CaS+H2O+CO2如CaS再遇到氧氣，則根據(jù)氧濃度大小發(fā)生氧化反應(yīng)：CaS+1.5O2→CaO+SO2CaS+2O2→CaSO4脫硫劑量G(kg／h)鈣和硫的摩爾比值(Ca／S)煤燃燒中脫硫技術(shù)

主要有以下幾種：一、型煤 型煤固硫的基本原理：將脫硫劑CaO和煤粉末混合，加上粘結(jié)劑、催化劑，然后加壓成型。型煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2

氣體遇到脫硫劑中的CaO就會(huì)發(fā)生式脫硫反應(yīng)。二、流化床燃燒脫硫技術(shù)

固體的流態(tài)化流化床燃燒過(guò)程中脫硫：采用石灰石和白云石作為脫硫劑。在燃燒過(guò)程中脫硫劑分解為石灰CaO，在氧化性氣氛下CaO與煙氣中的SO2和氧反應(yīng)生成CaSO4。石灰石在燃燒過(guò)程中的脫硫原理

2.影響脫硫效率的因素

溫度的影響；流化速度的影響

流化床脫硫效率與鈣硫摩爾比和床溫的關(guān)系脫硫效率與流化速度的關(guān)系

3.脫硫劑的再生

脫硫劑再生的原理：硫酸鈣在1100℃以上的還原性氣氛中進(jìn)行如下反應(yīng)

CaSO4十1/2C→CaO十SO2十1/2CO2

CaSO4十H2→CaO十SO2十H2O CaSO4十CO→CaO十SO2十CO2

三.煤粉爐直接噴鈣脫硫技術(shù)

1.噴鈣脫硫的反應(yīng)機(jī)理

如以石灰石為脫硫劑，當(dāng)石灰石粉噴到爐膛內(nèi)適當(dāng)?shù)牟课缓?，只要溫度高?50℃，石灰石會(huì)被快速焙燒而形成氧化鈣，然后氧化鈣在800～1200℃的溫度范圍內(nèi)與SO2相遇就會(huì)進(jìn)行脫硫反應(yīng)而生成CaSO4。2.爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝

LIFAC工藝流程示意圖4.4.3低氧燃燒

排煙濃度與煙氣中氧氣剩余濃度的關(guān)系組織低氧燃燒應(yīng)考慮的問題

霧化良好保證燃料與空氣混合良好燃燒器空氣分配均勻選用高質(zhì)量的儀表和自動(dòng)調(diào)整設(shè)備

4.4.4燃燒后煙氣脫硫

1．尾部煙道，省煤器部位

噴入干石灰粉：CaO+SO2+1/2O2

→CaSO4

2．尾部煙道，除塵器前

A.130～180℃的范圍內(nèi)，噴入鈉基脫硫劑碳酸氫鈉

2NaHCO3→Na2CO3+H2O十CO2 Na2CO3+1/2O2+SO2→Na2SO4十CO2

B.在120～160℃范圍內(nèi)的煙氣中噴入鈣基脫硫劑石灰漿[Ca(OH)2]進(jìn)行噴霧干燥脫硫

石灰漿的制備：CaO十H2O→Ca(OH)2

脫硫反應(yīng)：Ca(OH)2+SO2→Na2SO3+H2O Ca(OH)2+1/2O2+SO2→CaSO4+H2O3．尾部煙道，除塵器后

(1)石灰石漿對(duì)煙氣洗滌脫硫(2)鈉基脫硫劑濕法脫硫(3)氨洗滌煙氣脫硫各種脫硫方法

氮氧化物的生成和控制5.1NOx的形成、分類和危害

在燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物，幾乎全是NO和NO2通常把這兩種氮的氧化物稱為NOx。NOx的危害

NO：2NO+O22NO2

NO2：紅棕色有害的惡臭氣體，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)

NO2→NO+OO+O2+M→O3+MO3+NO→NO2+O2

N2O:破壞大氣平流層中的臭氧層NO2和O3濃度的日變化

三種不同生成機(jī)理的NOx燃料燃燒過(guò)程生成的三種不同生成機(jī)理的NOx：(1)溫度型NOx(也稱熱機(jī)理型NOx，ThermalNOx)(2)快速型NOx(也稱瞬時(shí)NOx，PromptNOx)(3)燃料型NOx(FuelNOx)NO和NO2的熱力學(xué)平衡在高溫下生成NO和NO2的總反應(yīng)式可以簡(jiǎn)寫為：

實(shí)際上排煙中約有90～95%的NOx仍然是NO，這主要是由于當(dāng)溫度降到1300℃以下時(shí)，生成NO2的反應(yīng)速率將變得非常緩慢

5.2溫度型NOx的生成機(jī)理

5.2.1捷里道維奇機(jī)理:NO的生成是在存在氧原子的條件下由以下這一組鏈鎖反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的

按照化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，NO的生成速率

：N處于穩(wěn)定狀態(tài)：因此，將上市代入NO的生成速率一式，可得，在求解過(guò)程中作出下列假定：a.氧氣的離解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，b.k-1[NO]<<k2[O2]最后可得NO的濃度計(jì)算公式：擴(kuò)大的捷里道維奇機(jī)理還需要考慮以下反應(yīng)：

5.2.2熱力型NOx的生成的影響因素

影響熱力NO生成量的主要因素是溫度，氧氣濃度和停留時(shí)間。NO生成量和溫度的關(guān)系NO的化學(xué)平衡濃度左圖:不同溫度,不同停留時(shí)間,NO生成量與化學(xué)平衡濃度的關(guān)系

右圖:理論燃燒溫度時(shí),NO濃度與過(guò)?？諝庀禂?shù),停留時(shí)間的關(guān)系

控制熱力NO生成量的方法

降低燃燒溫度水平，避免局部高溫；降低氧氣濃度；使燃燒在偏離α=1的條件下進(jìn)行；縮短在高溫區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間。

5.3快速型NOx的生成機(jī)理快速型NOx，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的含碳自由基(CHi)等撞擊燃燒空氣中的N2分子而生成CN(氰),HCN(氰化氫)，然后HCN等再被氧化成NO。弗尼莫爾反應(yīng)機(jī)理，快速型NOx生成過(guò)程由四組反應(yīng)構(gòu)成（1）燃料中形成的CH、CH2、CH3、C2等自由基通過(guò)如下反應(yīng)破壞燃燒空氣中的N2分子鍵，而生成HCN、CN等

弗尼莫爾反應(yīng)機(jī)理(2)燃燒火焰中生成大量的O、OH等原子團(tuán)，它們與上述反應(yīng)生成的HCN、CN等反應(yīng)生成NCO

(3)NCO被進(jìn)一步氧化成NO

(4)氨化物（NHi）和氧原子等快速反應(yīng)而被氧化成NO快速型NOx生成途徑(弗尼莫爾反應(yīng)機(jī)理)

CH4/O2/N2火焰中HCN等濃度和溫度的分布

快速型NOx特點(diǎn)從NOx的氮來(lái)源看，快速型NOx是由燃燒空氣中的N2經(jīng)氧化而生成的NO，類似熱力型NOx，但其反應(yīng)機(jī)理和熱力型NOx很不相同?？焖傩蚇Ox只產(chǎn)生于CHi類原子團(tuán)較多、氧濃度相對(duì)較低的富燃料燃燒情況。研究表明，快速型NOx實(shí)際上與溫度的關(guān)系并不大，對(duì)溫度的依賴性很弱。一般對(duì)不含氮的碳?xì)淙剂显谳^低溫度燃燒時(shí)，才重點(diǎn)考慮快速型NOx。5.4燃料型NOx的生成機(jī)理5.4.1弗尼莫爾提出的模型從燃料N向NO的轉(zhuǎn)換是由兩個(gè)互相競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程所決定的。含有N原子的中間生成物I（主要是N、CN、HCN和NHi等化合物）；含有氧原子的反應(yīng)物R（O、OH、O2等含氧化合物）5.4.3燃料氮的轉(zhuǎn)變率燃燒過(guò)程中燃料N只有一部分轉(zhuǎn)變成NO，故把實(shí)際生成的NO濃度與燃料N全部轉(zhuǎn)變成NO時(shí)的濃度比，定義為燃料型NOx的轉(zhuǎn)變率或燃料N的轉(zhuǎn)變率ηN，即

燃料N的轉(zhuǎn)變率ηN受到許多因素的影響：1.燃料含N量的影響 一般燃料N含量越多，轉(zhuǎn)變率反而降低。 燃料型NO轉(zhuǎn)變率和燃料N含量n關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果：

ηN＝100(1-4.58n+9.5n2-6.67n3)%2.過(guò)?？諝庀禂?shù)的影響

隨過(guò)剩空氣系數(shù)降低，燃料NO轉(zhuǎn)變率一直降低

3.燃燒溫度的影響

燃料型NOx受溫度的影響很小。左圖：燃料含氮量對(duì)NO的影響

右圖：燃料NO與過(guò)?？諝庀禂?shù)的關(guān)系

控制燃料NOx生成的方法主要有：a.使用含氮量低的燃料；b.采用燃料過(guò)濃燃燒，即α<1；c.擴(kuò)散燃燒時(shí)，抑制燃料與空氣的混合。

5.4.4煤燃燒時(shí)燃料NOx的生成

燃料中氮分解為揮發(fā)分N和焦炭N的示意圖

5.4.4.1．揮發(fā)分NO的生成

當(dāng)煤種揮發(fā)分增加、熱解溫度和加熱速度提高時(shí)，揮發(fā)分N增加，而焦炭N相應(yīng)地減少。揮發(fā)分中的氮化合物有NHi、CN、HCN等，其中最主要的是HCN和NH3。在揮發(fā)分中HCN和NH3所占的比例,取決于：

a.煤種及其揮發(fā)分的性質(zhì)，

b.氮和碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)合狀態(tài)等化學(xué)性質(zhì)

c.燃燒條件如溫度等因素。

左圖：熱解溫度對(duì)燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響

右圖：煤粉細(xì)度對(duì)燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響

1：120～150目，2：100～120目，3：70～100目

揮發(fā)分N中HCN被氧化的主要反應(yīng)途徑如下：(1)揮發(fā)分N中的HCN在燃燒過(guò)程中首先脫氫生成CN，然后CN氧化成NCO:HCN+O→CN+OHCN+OH→NCO+H(2)生成的中間產(chǎn)物NCO在氧化性氣氛中直接氧化成NO:

NCO+O→NO+CONCO+OH→NO+CO+H

NCO在還原性氣氛中反應(yīng)生成NH：

NCO+H→NH+CO(3)生成的中間產(chǎn)物NH在氧化性氣氛中氧化成NO，成為NO的生成源:NH+O2→NO+OHNH+OH→NO+H2

NH在還原性氣氛中，成為NO的還原劑:NH+NO→N2+OH

N+NO→N2+ONH+NH→N2+H2

HCN氧化的主要反應(yīng)途徑NH3氧化的主要反應(yīng)途徑

揮發(fā)分N中的NH3既可成為NO的生成源，又可成為NO的還原劑，NH3被氧化的主要反應(yīng)途徑如下：（1）NH3首先氧化生成NH2：

NH3+OH→NH2+H2ONH3+O→NH2+OH

中間產(chǎn)物NH2進(jìn)一步氧化生成NH：NH2+O→NH+OHNH2+OH→NH+H2O

中間產(chǎn)物NH又進(jìn)一步氧化，最終生成NO：

NH+O→NO+HNH+OH→NO+H2

（2）NH與NO反應(yīng)，使NO還原成N2：

NH+NO→N2+OHN+NO→N2+O

同時(shí)，氮化合物之間進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)生成N2：

NH+NH→N2+H2NH+N→N2+HNH3氧化的主要反應(yīng)途徑

5.4.4.2焦炭NO的生成焦炭N的釋放情況比較復(fù)雜。在氧化性氣氛中，隨過(guò)量空氣的增加，焦炭NOx的增加量明顯少于揮發(fā)分NOx。焦炭表面的還原作用以及碳和煤灰中CaO的催化作用，已生成的NOx發(fā)生還原反應(yīng)，使NOx直接減少。

5.4.4.3NOx的破壞

燃煤設(shè)備煙氣中NOx的最終排放濃度，取決于NO生成反應(yīng)和NO還原反應(yīng)的綜合效果。(1)在還原性氣氛中，NO與烴（CHi）和碳發(fā)生一系列反應(yīng)，被還原成N2

(2)在還原性氣氛中，NO與氨類（NHi）和氮原子直接反應(yīng)生成N2(3)NO與NCO和NHi反應(yīng)生成N2O

NO再燃燒或燃料分級(jí)燃燒的技術(shù)NOx破壞的反應(yīng)途徑

5.5煤燃燒時(shí)NOx的控制機(jī)理

常規(guī)的燃煤設(shè)備中，燃料型NOx占排放NOx總量的60～80%，熱力型其次，瞬時(shí)型NOx最少。揮發(fā)分NO是燃料NOx的主要組成部分，它是在燃燒初始階段形成的。通過(guò)改進(jìn)燃燒器的設(shè)計(jì)與運(yùn)行工況來(lái)控制燃料與空氣的混合程度，從而使揮發(fā)分NO大大減少。焦炭NO相對(duì)于揮發(fā)分NO而言轉(zhuǎn)變率較低。改變?nèi)紵鬟\(yùn)行參數(shù)對(duì)焦炭NOx的生成影響不大，焦炭NOx一般不太容易控制。

5.6降低NOx排放的主要技術(shù)措施

（一）改變?nèi)紵龡l件

(1)低過(guò)量空氣燃燒；(2)空氣分級(jí)燃燒；(3)燃料分級(jí)燃燒；(4)煙氣再循環(huán)（二）爐膛噴射脫硝

(1)噴氨或尿素；(2)噴入水蒸氣；(3)噴入二次燃料(屬于燃料分級(jí)燃燒)（三）煙氣脫硝

(1)干法煙氣脫硝：①煙氣催化脫硝；②電子束照射煙氣脫硝

(2)濕法煙氣脫硝5.6.1降低NOx生成的燃燒技術(shù)

(1)低氧燃燒技術(shù) 控制燃燒空氣量，保持燃燒器的燃料空氣比相對(duì)平衡。要求爐內(nèi)燃燒反應(yīng)在盡可能接近理論空氣條件下進(jìn)行。(2)空氣兩級(jí)燃燒技術(shù)

將燃料的燃燒過(guò)程分段進(jìn)行。 將燃燒所需的空氣量分成兩級(jí)送入。第一級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)，燃料先在缺氧的富燃料條件下燃燒，抑制了NOx在這一區(qū)域的生成量。

在二級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)，將燃燒用的空氣的剩余部分以二次空氣輸入，成為富氧燃燒區(qū)。

左圖：NOx和排煙中氧氣濃度的關(guān)系

右圖：煙塵濃度和氧氣濃度的關(guān)系

左圖：煙氣理論溫度隨爐膛高度變化

右圖：NOx隨爐膛高度變化

(3)煙氣再循環(huán)技術(shù) 把部分冷卻煙氣再次送到燃燒區(qū)，由于可以降低火焰總體溫度，降低氧濃度，從而減少熱力NOx的生成。

(4)燃料再燃燃燒（燃料分級(jí)燃燒） 燃料分級(jí)送入爐膛，在燃燒區(qū)火焰的上方噴入另外的碳?xì)淙剂?，以建立一個(gè)富燃料區(qū)使生成的NOx轉(zhuǎn)化為HCN，并最終得到無(wú)害的N2。左圖：鍋爐煙氣再循環(huán)系統(tǒng)示意圖

右圖：再循環(huán)空氣煙氣混合器

燃料再燃原理示意圖

(5)低NOx燃燒器階段燃燒型低NOx燃燒器：通過(guò)控制燃料與空氣分段混合燃燒，使燃燒偏離理論空氣量達(dá)到降低NOx生成的目的。自身再循環(huán)型低NOx燃燒器:把部分冷卻燃燒煙氣吸回，進(jìn)入燃燒器與空氣混合進(jìn)行燃燒，使NOx減少。濃淡型低NOx燃燒器:使一部分燃料作過(guò)濃燃燒，另一部分燃料作過(guò)淡燃燒，但在整體上空燃比保持不變。分割火焰型低NOx燃燒器:把一個(gè)火焰分成數(shù)個(gè)小火焰，由于小火焰散熱表面大，火焰溫度降低，使熱力型NOx下降?；旌洗龠M(jìn)型低NOx燃燒器:改善燃料與空氣的混合，在燃燒負(fù)荷不變的情況下，煙氣在火焰面即高溫區(qū)內(nèi)停留時(shí)間縮短，使NOx的生成量降低。

空氣分級(jí)混合式低NOx燃燒器

5.6.2爐膛噴射脫硝

在爐膛上部噴射某種物質(zhì)，能夠在一定溫度條件下還原已生成的NOx，以降低NOx排放量。它包括向爐膛噴水、噴射二次燃料和噴氨等。噴水對(duì)液體、氣體燃料的燃燒可減少NOx排放。，但所噴射的水必須到達(dá)火焰的最高溫度帶處。噴水的有效方法，將水微?；笤賴娤蚧鹧妗Ｊ褂脷鈩?dòng)法將液體燃料霧化，可降低NOx生成?；蚴褂萌榛腿剂?。向爐膛噴射二次燃料，即的燃料分級(jí)燃燒．

煙氣除塵技術(shù)

6.1粉塵及其物理特性6.1.1粉塵的粒徑和粒徑分布

粒子是大小均勻的球體，則可用其直徑作為粒子大小的代表性尺寸，并稱為粒徑。實(shí)際中，按一定的方法確定一個(gè)表示粒子大小的最佳的代表性尺寸，作為粒子的粒徑。單一粒徑：代表單個(gè)粒子大小的單一粒徑。平均粒徑：代表由各種不同大小的粒子組成的粒子群的平均粒徑。1．單一粒徑 1)投影徑:用顯微鏡法直接觀測(cè)粒子

選擇相對(duì)兩邊兩根平行線間的最大距離l稱為長(zhǎng)徑，垂直于長(zhǎng)徑方向的最大距離b稱為短徑，垂直于投影面方向的最大距離δ稱為厚度。定向粒徑dF:菲雷特(Feret)直徑，各粒子在平面投影圖上在同一方向上的最大投影距離。定向面積等分直徑dM:馬丁(Martin)直徑，各粒子在平面投影圖上按同一方向?qū)⒘Ｗ油队懊娣e二等分的直線的長(zhǎng)度。長(zhǎng)徑，短徑，定向粒徑dF，定向面積等分直徑dM，等投影面積直徑dH

2)幾何當(dāng)量徑:取顆粒的某一幾何量(面積、體積等)相同時(shí)的球形顆粒的直徑，一般有四種表示方法。等投影面積直徑dA

：dA=(4Ap/π)1/2

等體積徑：dV＝(6Vp/π)1/3等表面積徑ds：dS＝(Sp/π)1/2

體積表面積平均徑：de＝6Vp/Sp

3)物理當(dāng)量徑：取與顆粒的某一物理量相同時(shí)的球形顆粒的直徑.沉降直徑(或斯托克斯直徑)dst，空氣動(dòng)力直徑da

2.平均粒徑

表示顆粒群特性的粒徑的平均值。(1)算術(shù)平均徑，單一粒徑的算術(shù)平均值，(2)中位徑d50，指粒徑頻率分布的累計(jì)值為50％時(shí)的粒徑，可用于表示分級(jí)除塵器的性能。(3)眾徑dd，是指粒徑分布中頻率密度達(dá)到最大值時(shí)的粒徑(4)表面積平均徑，是用顆粒群中顆粒總表面積與顆粒數(shù)之比的平方根表示。常用于表示顆粒群在重力場(chǎng)或慣性力場(chǎng)下的沉降速度。

把由粒徑為d1的n1個(gè)粒子、d2的n2個(gè)粒子、d3的n3個(gè)粒子……組成的粒子群排成一列，其全長(zhǎng)為：n1d1十n2d2十n3d3十…＝；該粒子群的粒子總個(gè)數(shù)為，假設(shè)其全長(zhǎng)等于由粒徑皆為的球形粒子組成的假想粒子群的全長(zhǎng)，則可用代替上式中的di，即

n1十n2十n3十…＝；由于粒子全長(zhǎng)相等，所以有＝，則得由于把粒子群的全長(zhǎng)作為基準(zhǔn)，所以也稱長(zhǎng)度平均直徑。

算術(shù)平均粒徑粒徑分布

粒徑分布也稱粉塵的分散度，是指某一顆粒群中不同粒徑顆粒所占的比例。

1．圖表法表示粒徑分布

(1)相對(duì)頻數(shù)分布(頻率分布):粒徑由至+之間的粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

(2)頻率密度分布(頻度分布)，用f(％·μm)-1表示，是粒徑組距為1μm時(shí)的頻率分布

(3)篩上累計(jì)頻率分布，簡(jiǎn)稱篩上累計(jì)分布，用R(％)表示，是大于某一粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。反之，小于粒徑dp的全部粒子質(zhì)量占?jí)m樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為篩下累計(jì)頻率分布，用D(％)表示，簡(jiǎn)稱篩下累計(jì)分布。

D與R的關(guān)系：D=1-R

2．函數(shù)法表示粒徑分布

(1)正態(tài)分布(2)對(duì)數(shù)正態(tài)分布,函數(shù)表達(dá)式為

對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的特征數(shù)是中位徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差。

對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特點(diǎn)：如果某種粒子群的顆粒直徑分布遵循對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則無(wú)論是以質(zhì)量表示還是以個(gè)數(shù)或表面積表示的粒徑分布，也都呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，且?guī)缀螛?biāo)準(zhǔn)差均相等。已知某種中位徑，便可按下式確定另兩種表示的中位徑： 、、分別為以質(zhì)量、粒數(shù)和表面積所表示的對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)的中位徑。

(3)羅辛—拉姆勒分布(R—R分布)

常用的R-R分布函數(shù)表達(dá)式為，或者，式中，n-分布指數(shù)；β,β’-分布系數(shù)；并且

若將中位徑d50(R=50%)代入，可求得，

所以，6.1.2粉塵的物理特性6.1.2.1粉塵的密度

粉塵在不包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，而是在密實(shí)狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量，稱為粉塵的真密度，常用表示。粉塵在包括塵粒間和塵粒體內(nèi)部的空隙，即在自然堆積狀態(tài)下的單位體積的質(zhì)量稱為粉塵的堆積密度，常用表示，真密度和堆積密度間關(guān)系，

ε：粉塵的空隙率，表示塵粒間的空隙體積與自然堆放粉塵的總體積之比。

6.1.2.2粉塵的比表面積

粉塵的單位體積或單位質(zhì)量所具有的總表面積稱粉塵的比表面積。對(duì)于粒徑為dp的球形顆粒，體積比表面積為，質(zhì)量比表面積為，

對(duì)于顆粒群的凈體積比表面積為，顆粒群的質(zhì)量比表面積為，

:塵粒的平均表面積(cm2)；:塵粒的平均凈體積；

:塵粒的體積表面積平均直徑，塵粒群總凈體積與總表面積之比(cm)；

:塵粒的卡門形狀系數(shù)，對(duì)于球形顆粒＝1。

6.1.2.3粉塵的浸潤(rùn)性

(1)粉塵的含水率

粉塵中所含水量是指附著在塵粒表面上的和包含在凹坑處及細(xì)孔中的自由水份，以及緊密結(jié)合在塵粒內(nèi)部的結(jié)合水份。粉塵中所含水量mw與粉塵總質(zhì)量(干粉塵質(zhì)量md和含水量mw)的百分比稱為粉塵的含水率。

(2)粉塵的潤(rùn)濕性

粉塵的潤(rùn)濕性:粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。根據(jù)粉塵能被液體潤(rùn)濕的程度可將粉塵分為易被水潤(rùn)濕的親水性粉塵和難于被水潤(rùn)濕的疏水性粉塵。某些親水性粉塵，如水泥、熟石灰和白云石粉塵等吸水后形成不溶于水的硬垢，這類粉塵稱為水硬性粉塵，不宜采用濕式除塵。

6.1.2.4粉塵的荷電性及導(dǎo)電性

1．粉塵的荷電性：粉塵在其產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等原因，而帶有一定電荷的性質(zhì)稱為粉塵的荷電性。2．粉塵的導(dǎo)電性

粉塵的比電阻是指面積為1cm2、厚度為1cm的粉塵層的電阻值，單位為Ω·cm。粉塵的導(dǎo)電性包括粉塵顆粒本體內(nèi)電子或離子發(fā)生的容積導(dǎo)電，和顆粒表面團(tuán)吸附水份等形成的化學(xué)膜的表面導(dǎo)電。對(duì)于比電阻高的粉塵，在約100℃以下時(shí)，主要靠表面導(dǎo)電；在約200℃以上時(shí)，主要靠容積導(dǎo)電。

典型的溫度－比電阻關(guān)系

6.1.2.5粉塵的粘附性

塵粒附著在固體表面上、或粒子間彼此附著的現(xiàn)象稱為粘附，后者也稱自粘?？朔街F(xiàn)象所需要的垂直作用于粒子重心上的力稱為粘附力。在氣態(tài)介質(zhì)中，產(chǎn)生粘附力的主要有范德華力(即分子間引力)、靜電力和毛細(xì)粘附力等。影響粉塵粘附性的因素很多，一般情況下，粉塵的粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、潤(rùn)濕性好及荷電量大時(shí)易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。6.1.2.6粉塵的安息角和滑動(dòng)角

粉塵通過(guò)漏斗連續(xù)地下落到水平板面上時(shí)，堆積成圓錐體。錐體母線與水平板面的夾角稱為粉塵的安息角，也稱靜止角或堆積角等。

當(dāng)粉塵自然堆放在光滑平板上隨平板作傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)粉塵開始滑動(dòng)的平板傾斜角稱為粉塵的滑動(dòng)角。6.1.2.7粉塵的爆炸性

在封閉空間內(nèi)，可燃混合物中可燃物的濃度只有在一定的范圍內(nèi)才能引起爆炸，這個(gè)能夠引起爆炸的濃度叫作爆炸濃度。能夠引起爆炸的最高濃度叫作爆炸上限，最低濃度叫作爆炸下限。在可燃物濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限時(shí)，均無(wú)爆炸危險(xiǎn)。6.1.2.8粉塵的磨損性

粉塵在流動(dòng)過(guò)程中對(duì)器壁或管壁的磨損程度稱為粉塵的磨損性。硬度大、密度高、粒徑粗、帶有棱角的粉塵磨損性大。6.2煙塵凈化

6.2.1除塵裝置的性能

1.處理氣體量

處理氣體量是除塵裝置處理氣體能力大小的指標(biāo)，以體積流量表示(Nm3/s)。如果除塵器的進(jìn)口氣體量為Qi，出口氣體量為Qo，則除塵器處理的氣體量，除塵器的漏風(fēng)率，

2.除塵效率

1)總捕集效率:同一時(shí)間內(nèi)除塵裝置除去的粉塵量與裝置進(jìn)口的含塵氣體中粉塵量的百分比.除塵裝置總效率

Si，So——除塵裝置進(jìn)、出口粉塵流量，(g/s)；Sc——除塵裝置捕集的粉塵量，(g/s)；總捕集效率也可表示為換算成標(biāo)況下含塵氣體流量及濃度QiN，QoN，ciN，coN，總捕集效率，當(dāng)凈化裝置嚴(yán)密不漏風(fēng)且含塵氣體濃度不太高時(shí)，QiN＝QoN，實(shí)際上凈化裝置經(jīng)常漏風(fēng)，若以k表示漏風(fēng)系數(shù)，總捕集效率當(dāng)兩臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，除塵系統(tǒng)總效率，

ηT(1-2)=ηT1+(1-ηT1)ηT2=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)]

當(dāng)n臺(tái)除塵器串聯(lián)使用時(shí)，

ηT(1-n)=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)…(1-ηTn)] ηT1，ηT2，ηTn分別為第一、第二、第n級(jí)除塵器的除塵效率。2）通過(guò)率 除塵裝置出口粉塵量與進(jìn)口粉塵量的百分比，

3．分級(jí)除塵效率

按粉塵粒徑或粒徑范圍來(lái)標(biāo)定除塵器的效率。分級(jí)效率表示，粒徑為范圍內(nèi)顆粒的分級(jí)通過(guò)率分級(jí)效率和總效率的關(guān)系1.分級(jí)效率求總效率：2.由總效率求分級(jí)效率(1)(2)(3)

旋風(fēng)除塵器分級(jí)效率計(jì)算實(shí)例(總除塵效率ηT＝90.8％)

粒徑間隔(μm)粒徑頻率分布(%)分級(jí)效率ηdi(%)入口△Dii出口△Doi捕集△Dci按式1按式2按式3三式平均0～510.481.63.227.927.827.927.95～1014.015.012.810～2019.62.420.020～4022.41.023.294.299.599.697.840～6014.0014.896.010010098.7>6019.6026.01001001001004.除塵器的壓力損失

壓力損失又稱壓力降，阻力損失或阻力降.代表裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指裝置的進(jìn)口和出口氣流全壓之差。通常壓力損失與裝置進(jìn)口氣流的動(dòng)壓成正比，即

ξ——

凈化裝置的壓力降系數(shù)，它與除塵器的型式、尺寸和含塵氣體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定.6.2.2除塵裝置的分類及其性能比較

按煙塵分離作用原理，可分為下列四大類：1