燃烧与大气污染ppt课件.ppt

第二章第二章 熄熄灭与大气与大气污染染学学学学习对习对象：象：象：象：           熄熄熄熄灭释灭释放的能量是人放的能量是人放的能量是人放的能量是人类类生活的主要能源主生活的主要能源主生活的主要能源主生活的主要能源主要大气要大气要大气要大气污污染物，例如染物，例如染物，例如染物，例如NOxNOx、、、、SO2SO2和和和和颗颗粒物，粒物，粒物，粒物，大都来自燃料熄大都来自燃料熄大都来自燃料熄大都来自燃料熄灭灭本章学习习燃料性燃料性燃料性燃料性质质、熄、熄、熄、熄灭过灭过程、烟气程、烟气程、烟气程、烟气组组成以及熄成以及熄成以及熄成以及熄灭过灭过程中硫氧化物、程中硫氧化物、程中硫氧化物、程中硫氧化物、颗颗粒物、氮氧化物和碳粒物、氮氧化物和碳粒物、氮氧化物和碳粒物、氮氧化物和碳氢氢化合物的构成机理，化合物的构成机理，化合物的构成机理，化合物的构成机理，并学并学并学并学习习如何如何如何如何计计算算算算污污染物排放量染物排放量染物排放量染物排放量第一节第一节     燃料的性质燃料的性质l l燃料的分类燃料的分类燃料的分类燃料的分类 按获得方法分按获得方法分按获得方法分按获得方法分    按物态分按物态分按物态分按物态分 天然燃料天然燃料天然燃料天然燃料 人工燃料人工燃料人工燃料人工燃料 固体燃料固体燃料固体燃料固体燃料 木柴、煤、油页岩木柴、煤、油页岩木柴、煤、油页岩木柴、煤、油页岩 木炭、焦炭、煤粉等木炭、焦炭、煤粉等木炭、焦炭、煤粉等木炭、焦炭、煤粉等 液体燃料液体燃料液体燃料液体燃料 石油石油石油石油 汽油、煤油、柴油、汽油、煤油、柴油、汽油、煤油、柴油、汽油、煤油、柴油、重油重油重油重油 气体燃料气体燃料气体燃料气体燃料 天然气天然气天然气天然气 高炉煤气、发生炉煤高炉煤气、发生炉煤高炉煤气、发生炉煤高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气气、焦炉煤气气、焦炉煤气气、焦炉煤气 ü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、天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。

然气、发生炉煤气等 § §水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对对地减少煤中水地减少煤中水地减少煤中水地减少煤中水分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水分〕分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水分〕分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水分〕分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水分〕组组成外部水分可以靠自然枯燥方法除去内部水分要放在枯燥外部水分可以靠自然枯燥方法除去内部水分要放在枯燥外部水分可以靠自然枯燥方法除去内部水分要放在枯燥外部水分可以靠自然枯燥方法除去内部水分要放在枯燥箱中加箱中加箱中加箱中加热热到到到到102~105102~105C C，，，，坚坚持持持持2h2h后才干除掉后才干除掉后才干除掉后才干除掉§ §灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃矿矿物物物物质质，，，，为为燃料中有害成分燃料中有害成分燃料中有害成分燃料中有害成分Ø 燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响 一、煤一、煤§ §煤是最重要的固体燃料。

它是由地质时代植物遗体煤是最重要的固体燃料它是由地质时代植物遗体煤是最重要的固体燃料它是由地质时代植物遗体煤是最重要的固体燃料它是由地质时代植物遗体( (有有有有时有少量浮游生物时有少量浮游生物时有少量浮游生物时有少量浮游生物) )堆积在大陆湖盆、沼泽盆地、封锁堆积在大陆湖盆、沼泽盆地、封锁堆积在大陆湖盆、沼泽盆地、封锁堆积在大陆湖盆、沼泽盆地、封锁海湾等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转海湾等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转海湾等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转海湾等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的固体可燃矿产化而成的固体可燃矿产化而成的固体可燃矿产化而成的固体可燃矿产由植物由植物由植物由植物变变成煤的成煤的成煤的成煤的过过程通常可分程通常可分程通常可分程通常可分为为四个四个四个四个阶阶段，根据煤化段，根据煤化段，根据煤化段，根据煤化程度的不同，可分程度的不同，可分程度的不同，可分程度的不同，可分为为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等   1 1、煤的根本分、煤的根本分、煤的根本分、煤的根本分类类泥煤泥煤泥煤泥煤最年最年最年最年轻轻的煤，由植物的煤，由植物的煤，由植物的煤，由植物刚刚刚刚衍衍衍衍变变而来，碳含量而来，碳含量而来，碳含量而来，碳含量7070％。

％热值热值低褐煤褐煤褐煤褐煤比比比比泥泥泥泥煤煤煤煤炭炭炭炭化化化化程程程程度度度度大大大大一一一一些些些些，，，，根根根根本本本本完完完完成成成成了了了了植植植植物物物物遗遗体体体体的的的的炭炭炭炭化化化化过过程程程程，，，，构造构造构造构造类类似木材碳含量似木材碳含量似木材碳含量似木材碳含量70~7870~78％热值较热值较低烟煤烟煤烟煤烟煤构构构构成成成成年年年年代代代代较较褐褐褐褐煤煤煤煤长长，，，，碳碳碳碳含含含含量量量量75%~9075%~90％％％％成成成成焦焦焦焦性性性性较较强强，，，，适适适适宜宜宜宜工工工工业业普通运用普通运用普通运用普通运用无烟煤无烟煤无烟煤无烟煤煤煤煤煤化化化化时时间间最最最最长长，，，，含含含含碳碳碳碳量量量量最最最最高高高高〔〔〔〔高高高高于于于于9393％％％％〕〕〕〕，，，，具具具具有有有有亮亮亮亮堂堂堂堂的的的的黑黑黑黑色色色色光光光光泽泽，机械，机械，机械，机械强强度高成焦性差度高成焦性差度高成焦性差度高成焦性差, ,发热发热量大量大量大量大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Ø 燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响§ §碳：主要可燃元素碳：主要可燃元素碳：主要可燃元素碳：主要可燃元素1 kg1 kg纯纯碳完全熄碳完全熄碳完全熄碳完全熄灭灭放出放出放出放出32860 kJ32860 kJ的的的的热热量当不完全熄量当不完全熄量当不完全熄量当不完全熄灭灭生成生成生成生成COCO时时，放出，放出，放出，放出9268kJ9268kJ的的的的热热量§ §氢氢：燃料中：燃料中：燃料中：燃料中发热发热量最高的元素量最高的元素量最高的元素量最高的元素1 kg1 kg氢氢完全熄完全熄完全熄完全熄灭时灭时能放出能放出能放出能放出120500 kJ120500 kJ的的的的热热量 § §氧：与煤中的碳和氧：与煤中的碳和氧：与煤中的碳和氧：与煤中的碳和氢氢生成化合物氧的存在减少熄生成化合物氧的存在减少熄生成化合物氧的存在减少熄生成化合物氧的存在减少熄灭灭需求需求需求需求的空气量，降低燃料的的空气量，降低燃料的的空气量，降低燃料的的空气量，降低燃料的发热发热量§ §氮：燃料中含氮量很少，普通氮：燃料中含氮量很少，普通氮：燃料中含氮量很少，普通氮：燃料中含氮量很少，普通为为0.5%~1.5%0.5%~1.5%。

熄熄灭时灭时大大大大部分以部分以部分以部分以N2N2的方式排放，少量的方式排放，少量的方式排放，少量的方式排放，少量转转化成氮氧化物，是燃料型化成氮氧化物，是燃料型化成氮氧化物，是燃料型化成氮氧化物，是燃料型NOxNOx的主要来源的主要来源的主要来源的主要来源§ §硫：我国煤的平均含硫量硫：我国煤的平均含硫量硫：我国煤的平均含硫量硫：我国煤的平均含硫量约为约为1 1％煤中的硫主要以有机％煤中的硫主要以有机％煤中的硫主要以有机％煤中的硫主要以有机硫、硫化硫、硫化硫、硫化硫、硫化铁铁硫和硫酸硫和硫酸硫和硫酸硫和硫酸盐盐硫的方式存在熄硫的方式存在熄硫的方式存在熄硫的方式存在熄灭时灭时大部分硫大部分硫大部分硫大部分硫以以以以SO2SO2的方式排放，是大气的方式排放，是大气的方式排放，是大气的方式排放，是大气污污染物染物染物染物SO2SO2的主要排放源的主要排放源的主要排放源的主要排放源§ §水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对对地减少煤地减少煤地减少煤地减少煤中水分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水中水分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水中水分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水中水分由外表水分〔外部水分〕和吸附水分〔内部水分〕分〕分〕分〕组组成。

外部水分可以靠自然枯燥方法除去外部水分可以靠自然枯燥方法除去外部水分可以靠自然枯燥方法除去外部水分可以靠自然枯燥方法除去内部水分要放在枯燥箱中加水分要放在枯燥箱中加水分要放在枯燥箱中加水分要放在枯燥箱中加热热到到到到102~105102~105C C，，，，坚坚持持持持2h2h后才后才后才后才干除掉§ §灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃灰分：是燃料中不可燃矿矿物物物物质质，，，，为为燃料中有害成分燃料中有害成分燃料中有害成分燃料中有害成分Ø 燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响燃料组成对熄灭的影响3 3、煤的成分分析、煤的成分分析、煤的成分分析、煤的成分分析工工工工业业分析〔分析〔分析〔分析〔 proximate analysis proximate analysis 〕〕〕〕 测测定定定定煤煤煤煤中中中中水水水水分分分分、、、、挥挥发发分分分分、、、、灰灰灰灰分分分分和和和和固固固固定定定定碳碳碳碳估估估估测测硫硫硫硫含含含含量和量和量和量和热值热值，是，是，是，是评评价工价工价工价工业业用煤的主要目的。

用煤的主要目的用煤的主要目的用煤的主要目的元素分析〔元素分析〔元素分析〔元素分析〔 ultimate analysis ultimate analysis 〕〕〕〕 用用用用化化化化学学学学分分分分析析析析的的的的方方方方法法法法测测定定定定去去去去掉掉掉掉外外外外部部部部水水水水分分分分的的的的煤煤煤煤中中中中主主主主要要要要组组分碳、分碳、分碳、分碳、氢氢、氮、硫和氧的含量氮、硫和氧的含量氮、硫和氧的含量氮、硫和氧的含量§ §煤的工煤的工煤的工煤的工业业分析分析分析分析§ §水分：水分：水分：水分：§ §一一一一定定定定分分分分量量量量13mm13mm13mm13mm以以以以下下下下粒粒粒粒度度度度的的的的煤煤煤煤样样，，，，在在在在枯枯枯枯燥燥燥燥箱箱箱箱内内内内318318318318～～～～323K323K323K323K温温温温度度度度下下下下枯枯枯枯燥燥燥燥8h8h8h8h，，，，取取取取出出出出冷冷冷冷却却却却，，，，称称称称重重重重  外外外外部部部部水水水水分分分分〔〔〔〔机机机机械械械械地地地地附附附附着着着着在在在在煤煤煤煤外外外外表〕表〕表〕表〕§ §将将将将失失失失去去去去外外外外部部部部水水水水分分分分的的的的煤煤煤煤样样坚坚持持持持在在在在375375375375～～～～380K380K380K380K下下下下，，，，约约2h2h2h2h后后后后，，，，称称称称重重重重  内部水分〔化学吸附水和内部水分〔化学吸附水和内部水分〔化学吸附水和内部水分〔化学吸附水和结结晶水〕晶水〕晶水〕晶水〕§ §挥发挥发分：分：分：分：§ §失失失失去去去去水水水水分分分分的的的的试试样样密密密密封封封封在在在在坩坩坩坩埚埚内内内内，，，，放放放放在在在在1200K1200K1200K1200K的的的的马马弗弗弗弗炉炉炉炉中中中中加加加加热热7min7min7min7min，放入枯燥箱中冷却至常温再称重，放入枯燥箱中冷却至常温再称重，放入枯燥箱中冷却至常温再称重，放入枯燥箱中冷却至常温再称重 § §灰分：灰分：灰分：灰分：§ § 煤煤煤煤中中中中不不不不可可可可燃燃燃燃物物物物质质的的的的总总称称称称。

①①①①降降降降低低低低煤煤煤煤的的的的发发热热量量量量 ② ② ② ② 添添添添加加加加烟烟烟烟尘尘污污染染染染③③③③灰灰灰灰分分分分结结渣渣渣渣，，，，容容容容易易易易呵呵呵呵斥斥斥斥不不不不完完完完全全全全熄熄熄熄灭灭，，，，给给设设备备的的的的维维护护和和和和操操操操作作作作带带来困来困来困来困难难§ §固定碳：固定碳：固定碳：固定碳：§ §从煤中扣除水分、灰分以及从煤中扣除水分、灰分以及从煤中扣除水分、灰分以及从煤中扣除水分、灰分以及挥发挥发分后剩余的部分分后剩余的部分分后剩余的部分分后剩余的部分为为固定碳§ §煤的元素分析煤的元素分析煤的元素分析煤的元素分析§ §碳和氢：经过熄灭后分析尾气中碳和氢：经过熄灭后分析尾气中碳和氢：经过熄灭后分析尾气中碳和氢：经过熄灭后分析尾气中CO2CO2CO2CO2和和和和H2OH2OH2OH2O的生成量测定的生成量测定的生成量测定的生成量测定§ §氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，滴定氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，滴定氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，滴定氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸收，滴定§ §硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反响，硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反响，硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反响，硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反响，S SO42-S SO42-S SO42-S SO42-，滴定，滴定，滴定，滴定§ §煤中硫的形状煤中硫的形状煤中硫的形状煤中硫的形状§ §煤的成分的表示方法煤的成分的表示方法煤的成分的表示方法煤的成分的表示方法 § § 要要要要确确确确切切切切阐阐阐阐明明明明煤煤煤煤的的的的特特特特性性性性，，，，必必必必需需需需同同同同时时时时指指指指明明明明百百百百分分分分比比比比的的的的基基基基准准准准，，，，常用的基准有以下四种：常用的基准有以下四种：常用的基准有以下四种：常用的基准有以下四种：§ §收到基：锅炉炉前运用的燃料，包括全部灰分和水分收到基：锅炉炉前运用的燃料，包括全部灰分和水分收到基：锅炉炉前运用的燃料，包括全部灰分和水分收到基：锅炉炉前运用的燃料，包括全部灰分和水分 § §空空空空气气气气枯枯枯枯燥燥燥燥基基基基：：：：以以以以去去去去掉掉掉掉外外外外部部部部水水水水分分分分的的的的燃燃燃燃料料料料作作作作为为为为100%100%100%100%的的的的成成成成分分分分，，，，即在实验室内进展燃料分析时的试样成分即在实验室内进展燃料分析时的试样成分即在实验室内进展燃料分析时的试样成分即在实验室内进展燃料分析时的试样成分 üü枯燥基：以去掉全部水分的燃料作枯燥基：以去掉全部水分的燃料作枯燥基：以去掉全部水分的燃料作枯燥基：以去掉全部水分的燃料作为为100%100%的成分，枯的成分，枯的成分，枯的成分，枯燥基更能反映出灰分的多少燥基更能反映出灰分的多少燥基更能反映出灰分的多少燥基更能反映出灰分的多少   üü枯燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作枯燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作枯燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作枯燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为为100%100%的成分的成分的成分的成分§ §煤的成分的表示方法及其组成的相互关系煤的成分的表示方法及其组成的相互关系煤的成分的表示方法及其组成的相互关系煤的成分的表示方法及其组成的相互关系 § § Ø 其他燃料其他燃料 § §石油石油石油石油§ §液体燃料的主要来源液体燃料的主要来源液体燃料的主要来源液体燃料的主要来源§ §链烷烃链烷烃、、、、环烷烃环烷烃和芳香和芳香和芳香和芳香烃烃等多种化合物等多种化合物等多种化合物等多种化合物组组成的混合物成的混合物成的混合物成的混合物§ §主要含碳和主要含碳和主要含碳和主要含碳和氢氢，，，，还还有少量硫、氮和氧有少量硫、氮和氧有少量硫、氮和氧有少量硫、氮和氧§ §氢氢含量添加含量添加含量添加含量添加时时，比重减少，，比重减少，，比重减少，，比重减少，发热发热量添加量添加量添加量添加§ §天然气天然气天然气天然气§ §典型的气体燃料典型的气体燃料典型的气体燃料典型的气体燃料§ §普通普通普通普通组组成成成成为为甲甲甲甲烷烷85858585％、乙％、乙％、乙％、乙烷烷10101010％、丙％、丙％、丙％、丙烷烷3 3 3 3％％％％§ §非常规燃料非常规燃料非常规燃料非常规燃料§ §城城城城市市市市固固固固体体体体废废废废弃弃弃弃物物物物、、、、商商商商业业业业和和和和工工工工业业业业固固固固体体体体废废废废弃弃弃弃物物物物、、、、农农农农产产产产物物物物和和和和乡乡乡乡村村村村废废废废物物物物、、、、水水水水生生生生植植植植物物物物和和和和水水水水生生生生废废废废物物物物、、、、污污污污泥泥泥泥处处处处置置置置厂厂厂厂废废废废物物物物、、、、可可可可燃燃燃燃性性性性工工工工业业业业和和和和采采采采矿矿矿矿废废废废物物物物、、、、天天天天然然然然存存存存在在在在的的的的含含含含碳碳碳碳和和和和含含含含碳碳碳碳氢氢氢氢的的的的资资资资源源源源、、、、合成燃料合成燃料合成燃料合成燃料§ § 城市固体废弃物城市固体废弃物渣滓熄灭站渣滓熄灭站第二节第二节     燃料熄灭过程燃料熄灭过程   ¯¯熄熄熄熄灭灭灭灭是是是是指指指指某某某某些些些些物物物物质质质质( (如如如如煤煤煤煤、、、、石石石石油油油油、、、、天天天天然然然然气气气气等等等等) )在在在在较较较较高高高高温温温温度度度度时时时时与与与与空空空空气气气气中中中中的的的的氧氧氧氧气气气气化化化化合合合合而而而而发发发发热热热热、、、、发发发发光光光光的的的的猛猛猛猛烈烈烈烈氧氧氧氧化化化化反反反反响响响响景景景景象象象象。

燃燃燃燃料料料料从从从从开开开开场场场场着着着着火火火火到到到到完完完完全全全全燃燃燃燃尽尽尽尽、、、、火火火火焰焰焰焰熄熄熄熄灭灭灭灭的的的的全全全全过过过过程程程程称称称称为熄灭过程为熄灭过程为熄灭过程为熄灭过程   ¯¯一一一一. .影响熄灭过程的主要要素影响熄灭过程的主要要素影响熄灭过程的主要要素影响熄灭过程的主要要素¯¯熄灭过程及熄灭产物熄灭过程及熄灭产物熄灭过程及熄灭产物熄灭过程及熄灭产物   ¯¯完全熄灭：完全熄灭：完全熄灭：完全熄灭：CO2CO2、、、、H2OH2O¯¯不不不不完完完完全全全全熄熄熄熄灭灭灭灭：：：：   CO2CO2、、、、H2O H2O & & COCO、、、、黑黑黑黑烟烟烟烟及及及及其其其其他他他他部部部部分分分分氧氧氧氧化化化化产物产物产物产物¯¯假设燃料中含有假设燃料中含有假设燃料中含有假设燃料中含有S S和和和和N N，那么会生成，那么会生成，那么会生成，那么会生成SO2SO2和和和和NONO¯¯空气中的部分空气中的部分空气中的部分空气中的部分N N能够被氧化成能够被氧化成能够被氧化成能够被氧化成NONO－热力型－热力型－热力型－热力型NOxNOx§ §燃料完全熄燃料完全熄燃料完全熄燃料完全熄灭灭的条件〔的条件〔的条件〔的条件〔3T3T3T3T〕〕〕〕§ §空空空空气气气气条条条条件件件件：：：：需需需需求求求求充充充充足足足足的的的的空空空空气气气气；；；；但但但但是是是是空空空空气气气气量量量量过过大大大大，，，，会会会会降降降降低低低低炉炉炉炉温，添加温，添加温，添加温，添加热损热损失失失失§ §温温温温度度度度条条条条件件件件〔〔〔〔TemperatureTemperatureTemperatureTemperature〕〕〕〕：：：：在在在在氧氧氧氧存存存存在在在在下下下下可可可可燃燃燃燃质质开开开开场场熄熄熄熄灭灭必必必必需需需需到到到到达达达达的的的的最最最最低低低低温温温温度度度度，，，，称称称称为为着着着着火火火火温温温温度度度度。

燃燃燃燃料料料料只只只只需需需需到到到到达达达达着着着着火火火火温温温温度才干开度才干开度才干开度才干开场场熄熄熄熄灭灭着火温度：固体着火温度：固体着火温度：固体着火温度：固体< < < <液体液体液体液体< < < <气体气体气体气体§ §时时间间条条条条件件件件〔〔〔〔TimeTimeTimeTime〕〕〕〕：：：：燃燃燃燃料料料料在在在在高高高高温温温温区区区区停停停停留留留留时时间间应应超超超超越越越越燃燃燃燃料料料料熄熄熄熄灭灭所需所需所需所需时间时间§ §燃燃燃燃料料料料与与与与空空空空气气气气的的的的混混混混合合合合条条条条件件件件〔〔〔〔TurbulenceTurbulenceTurbulenceTurbulence〕〕〕〕：：：：混混混混合合合合条条条条件件件件即即即即燃燃燃燃料料料料与与与与空空空空气气气气的的的的混混混混合合合合程程程程度度度度，，，，普普普普通通通通取取取取决决决决于于于于空空空空气气气气的的的的湍湍湍湍流流流流度度度度假假假假设设混混混混合合合合不不不不充充充充分分分分，，，，部部部部分分分分燃燃燃燃料料料料在在在在富富富富燃燃燃燃条条条条件件件件下下下下熄熄熄熄灭灭，，，，将将将将产产生生生生较较多多多多未未未未燃燃燃燃尽尽尽尽物物物物质质。

§ §典型燃料的着火温度典型燃料的着火温度典型燃料的着火温度典型燃料的着火温度§ §典型锅炉热损失与过剩空气量的关系典型锅炉热损失与过剩空气量的关系典型锅炉热损失与过剩空气量的关系典型锅炉热损失与过剩空气量的关系二二二二. . . .燃料熄灭的实际空气量燃料熄灭的实际空气量燃料熄灭的实际空气量燃料熄灭的实际空气量§建立熄建立熄建立熄建立熄灭灭方程式的假定：方程式的假定：方程式的假定：方程式的假定：§空气空气空气空气组组成成成成                §         20.9%O220.9%O2和和和和79.1%N279.1%N2，，，，两两两两者者者者体体体体积积比比比比为为：：：：N2/ N2/ O2 = 3.78O2 = 3.78§燃料中固定氧可用于熄燃料中固定氧可用于熄燃料中固定氧可用于熄燃料中固定氧可用于熄灭灭§燃料中硫主要被氧化燃料中硫主要被氧化燃料中硫主要被氧化燃料中硫主要被氧化为为 SO2 SO2§不思索不思索不思索不思索NOXNOX的生成的生成的生成的生成§燃料中的燃料中的燃料中的燃料中的N N在熄在熄在熄在熄灭时转灭时转化化化化为为N2N2§燃料的化学式燃料的化学式燃料的化学式燃料的化学式为为CxHySzOwCxHySzOwØØ熄熄熄熄灭灭方程式：方程式：方程式：方程式：ØØ燃燃燃燃 料料料料 分分分分 量量量量 = = 12x+1.008y+32z+16w 12x+1.008y+32z+16w (kg/kmol)(kg/kmol)ØØ实际实际需氧量：需氧量：需氧量：需氧量：ØØ实际实际空气量：空气量：空气量：空气量：ØØ煤煤煤煤 4~7 m3/kg 4~7 m3/kg，液体燃料，液体燃料，液体燃料，液体燃料10~11 m3/kg 10~11 m3/kg 22.4×§ §例题：例题：例题：例题：§例例：：某某熄熄灭灭安安装装采采用用重重油油作作燃燃料料，，重重油油成成分分分分析析结结果果如如下下〔〔按按质质量量〕〕C：：88.3%，，H：：9.5%,S：：1.6%，，灰灰分分：：0.10%。

试确定熄灭试确定熄灭1kg重油所需的实际空气量重油所需的实际空气量 分量〔分量〔g〕〕摩尔数摩尔数〔〔mol〕〕需氧量需氧量〔〔mol〕〕C88373．5873．58H9547．523．75S160．50．5H2O0．50．02780解：以解：以解：以解：以1kg1kg重油熄重油熄重油熄重油熄灭为灭为根底，那么：根底，那么：根底，那么：根底，那么：§实际需氧量为： §73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油§假定空气中N2与O2的摩尔比为3.78(体积比)§ 那么，实际空气量为：§ mol/kg重油§即 m3N/kg重油2.2.燃料熄灭的实际空气量燃料熄灭的实际空气量§ §空气过剩系数空气过剩系数空气过剩系数空气过剩系数§ §实践空气量与实际空气量之比以实践空气量与实际空气量之比以实践空气量与实际空气量之比以实践空气量与实际空气量之比以表示，表示，表示，表示，通常通常通常通常>1>1§ §部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数§ §空燃比空燃比空燃比空燃比§ §单位质量燃料熄灭所需求的空气质量单位质量燃料熄灭所需求的空气质量单位质量燃料熄灭所需求的空气质量单位质量燃料熄灭所需求的空气质量§ §        例如：汽油〔～例如：汽油〔～例如：汽油〔～例如：汽油〔～C8H18C8H18〕的完全熄灭：〕的完全熄灭：〕的完全熄灭：〕的完全熄灭：§ §1mol1mol汽油的质量：汽油的质量：汽油的质量：汽油的质量：12128+1.0088+1.00818 = 114.14 g           18 = 114.14 g           § §所所所所 需需需需 空空空空 气气气气 的的的的 质质质质 量量量量 ：：：： 323212.5+2812.5+283.783.7812.5 12.5  = = 1723 g1723 g§ §空燃比空燃比空燃比空燃比 AF=15.11 AF=15.11三三三三. . . .熄灭过程中产生的污染物熄灭过程中产生的污染物熄灭过程中产生的污染物熄灭过程中产生的污染物§ §熄熄熄熄灭灭能能能能够释够释放的放的放的放的污污染物：染物：染物：染物：§ §CO2CO2、、、、COCO、、、、SOxSOx、、、、NOxNOx、、、、CHCH、烟、、烟、、烟、、烟、飞飞灰、金属及其氧灰、金属及其氧灰、金属及其氧灰、金属及其氧化物等化物等化物等化物等§ §温度温度温度温度对对熄熄熄熄灭产灭产物的物的物的物的绝对绝对量和相量和相量和相量和相对对量都有影响量都有影响量都有影响量都有影响§ §燃料种燃料种燃料种燃料种类类和熄和熄和熄和熄灭灭方式方式方式方式对对熄熄熄熄灭产灭产物也有影响物也有影响物也有影响物也有影响§ §熄灭产物与温度的关系：熄灭产物与温度的关系：熄灭产物与温度的关系：熄灭产物与温度的关系：§ §燃料种类对熄灭产物的影响〔以燃料种类对熄灭产物的影响〔以燃料种类对熄灭产物的影响〔以燃料种类对熄灭产物的影响〔以1000MW1000MW电站为例〕：电站为例〕：电站为例〕：电站为例〕：四四四四. . . .热化学关系式热化学关系式热化学关系式热化学关系式§ §发热发热量：量：量：量：§ §单单位位位位燃燃燃燃料料料料完完完完全全全全熄熄熄熄灭灭时时，，，，所所所所放放放放出出出出的的的的热热量量量量，，，，即即即即在在在在反反反反响响响响物物物物开开开开场场形形形形状状状状和和和和反反反反响响响响产产物物物物终终了了了了形形形形状状状状一一一一样样下下下下的的的的热热量量量量变变化化化化〔〔〔〔kJ/kg kJ/kg  or or kJ/m3 kJ/m3 〕〕〕〕§ §高位高位高位高位发热发热量：包括熄量：包括熄量：包括熄量：包括熄灭灭生成物中水蒸气的汽化潜生成物中水蒸气的汽化潜生成物中水蒸气的汽化潜生成物中水蒸气的汽化潜热热§ §低低低低位位位位发发热热量量量量：：：：熄熄熄熄灭灭产产物物物物中中中中的的的的水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气仍仍仍仍以以以以气气气气态态存存存存在在在在时时，，，，完完完完全全全全熄熄熄熄灭过灭过程所程所程所程所释释放的放的放的放的热热量量量量§ §熄熄熄熄灭设备灭设备的的的的热损热损失失失失§ §排排排排烟烟烟烟热热损损失失失失：：：：烟烟烟烟温温温温升升升升高高高高12~15K12~15K，，，，排排排排烟烟烟烟热热损损失失失失添添添添加加加加1%1%。

但烟温但烟温但烟温但烟温过过低会呵斥受低会呵斥受低会呵斥受低会呵斥受热热面的酸腐面的酸腐面的酸腐面的酸腐蚀蚀§ §不完全熄不完全熄不完全熄不完全熄灭热损灭热损失：化学不完全熄失：化学不完全熄失：化学不完全熄失：化学不完全熄灭灭和机械不完全熄和机械不完全熄和机械不完全熄和机械不完全熄灭灭§ §散散散散热热损损失失失失：：：：由由由由于于于于设设备备管管管管道道道道温温温温度度度度高高高高于于于于周周周周围围空空空空气气气气温温温温度度度度呵呵呵呵斥斥斥斥热热损损失§ §在充分混合的条件下，在充分混合的条件下，在充分混合的条件下，在充分混合的条件下，热损热损失在失在失在失在实际实际空气量条件下最低空气量条件下最低空气量条件下最低空气量条件下最低§ §不充分混合不充分混合不充分混合不充分混合时时，，，，热损热损失最小失最小失最小失最小值值出如今空气出如今空气出如今空气出如今空气过过剩一剩一剩一剩一侧侧§ §熄灭热损失与空燃比的关系熄灭热损失与空燃比的关系熄灭热损失与空燃比的关系熄灭热损失与空燃比的关系在充分混合的条件下，热量总损失在实际空气量条件在充分混合的条件下，热量总损失在实际空气量条件下最低；混合不充分时，热量总损失的最小值出如今下最低；混合不充分时，热量总损失的最小值出如今空气过量一侧。

空气过量一侧第三节第三节     烟气体积及污染物排放量计算烟气体积及污染物排放量计算一一一一. . . .烟气体积计算烟气体积计算烟气体积计算烟气体积计算实际烟气体积实际烟气体积实际烟气体积实际烟气体积 CO2 CO2 CO2 CO2、、、、SO2SO2SO2SO2、、、、N2N2N2N2和和和和H2OH2OH2OH2O干烟气、湿烟气干烟气、湿烟气干烟气、湿烟气干烟气、湿烟气烟气体积和密度的校正烟气体积和密度的校正烟气体积和密度的校正烟气体积和密度的校正转化为标态下〔转化为标态下〔转化为标态下〔转化为标态下〔273K273K273K273K、、、、1atm1atm1atm1atm〕的体积和密度〕的体积和密度〕的体积和密度〕的体积和密度留意：美、日和全球监测系统网的标态为留意：美、日和全球监测系统网的标态为留意：美、日和全球监测系统网的标态为留意：美、日和全球监测系统网的标态为298K298K298K298K、、、、1atm1atm1atm1atmρNρNüü实践空气量实践空气量实践空气量实践空气量 = = 〔〔〔〔1+ a1+ a〕〕〕〕   〔〔〔〔O2 + 3.78N2O2 + 3.78N2〕〕〕〕üü完全熄灭：与实际空气量相比多完全熄灭：与实际空气量相比多完全熄灭：与实际空气量相比多完全熄灭：与实际空气量相比多a a   〔〔〔〔O2+ 3.78N2O2+ 3.78N2〕〕〕〕 üü此此此此时时时时烟烟烟烟气气气气中中中中，，，，O2O2的的的的量量量量为为为为O2P= O2P= a a    O2O2，，，，N2N2的的的的量量量量为为为为N2P N2P = = 3.783.78   〔〔〔〔1+a1+a〕〕〕〕   N2N2üü空空空空气气气气中中中中O2=O2=〔〔〔〔20.9/79.120.9/79.1〕〕〕〕N2=0.264N2N2=0.264N2，，，，即即即即进进进进入入入入熄熄熄熄灭灭灭灭系系系系统统统统的空气总氧量为的空气总氧量为的空气总氧量为的空气总氧量为 0.264N2P 0.264N2PØØ过剩空气校正过剩空气校正过剩空气校正过剩空气校正ØØ实际需氧量实际需氧量实际需氧量实际需氧量 = 0.264 N2P - O2P = 0.264 N2P - O2P，空气过剩系数，空气过剩系数，空气过剩系数，空气过剩系数     = 1 = 1 + O2P /+ O2P /〔〔〔〔 0.264 N2P - O2P 0.264 N2P - O2P 〕〕〕〕ØØ假设熄灭过程中产生假设熄灭过程中产生假设熄灭过程中产生假设熄灭过程中产生COCO，过剩氧量必需加以校正：，过剩氧量必需加以校正：，过剩氧量必需加以校正：，过剩氧量必需加以校正： O2P - 0.5 COPO2P - 0.5 COPØØ    = 1 + = 1 + 〔〔〔〔 O2P - 0.5 COP O2P - 0.5 COP 〕〕〕〕/ [ 0.264 N2P - / [ 0.264 N2P - 〔〔〔〔 O2P - O2P - 0.5 COP 0.5 COP 〕〕〕〕] ]ØØ 以上组分的量均可由烟气分析仪测定。

以上组分的量均可由烟气分析仪测定以上组分的量均可由烟气分析仪测定以上组分的量均可由烟气分析仪测定 F过剩空气剩空气较正正F由由于于实践践熄熄灭过程程是是有有过剩剩空空气气的的，，所所以以熄熄灭过程程中中的的实践践烟烟气气体体积应为实际烟烟气气体体积与与过剩空气量之和剩空气量之和F用用奥奥氏氏烟烟气气分分析析仪测定定烟烟气气中中的的CO2CO2、、O2O2和和COCO的的含含量量，，可可以以确确定定熄熄灭设备在在运运转中中烟气成分和空气烟气成分和空气过剩系数F以碳在空气中的完全熄以碳在空气中的完全熄灭为例：例：Fa a为空气空气过剩系数剩系数 α= α=F a a ----------过剩剩空空气气中中O2O2的的过剩剩系系数数F设熄熄灭是是完完全全熄熄灭，，过剩剩空空气气中中的的氧氧只只以以O2O2方方式式存存在在，，熄熄灭产物物用用下下标P P表表示示，， O2 O2 P= a O2 P= a O2 § §假假假假设设设设空空空空气气气气只只只只需需需需O2O2、、、、N2,N2,分分分分别别别别为为为为20.9%20.9%、、、、79.1%79.1%，，，，那那那那么么么么空空空空气中总氧量为气中总氧量为气中总氧量为气中总氧量为:    20.9/ 79.1N2P=0.264N2P:    20.9/ 79.1N2P=0.264N2P§ §         实实实实际际际际需需需需氧氧氧氧量量量量：：：：   0.264N2P-O2P 0.264N2P-O2P                                                                                                                所以所以所以所以§ §                                                                                                〔熄灭完全时〕〔熄灭完全时〕〔熄灭完全时〕〔熄灭完全时〕§ §                           假假假假设设设设熄熄熄熄灭灭灭灭不不不不完完完完全全全全会会会会产产产产生生生生COCO，，，，须须须须校校校校正正正正。

即即即即从从从从测测测测得得得得的过剩氧中减去的过剩氧中减去的过剩氧中减去的过剩氧中减去COCO氧化为氧化为氧化为氧化为CO2CO2所需的所需的所需的所需的O2O2§ §      § §              此时此时此时此时§ §各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数二二. .污染物排放量计算污染物排放量计算§方法：方法：方法：方法：§根据实测的污染物浓度和排烟量根据实测的污染物浓度和排烟量根据实测的污染物浓度和排烟量根据实测的污染物浓度和排烟量§根据熄灭设备的排污系数、燃料组成和熄灭情根据熄灭设备的排污系数、燃料组成和熄灭情根据熄灭设备的排污系数、燃料组成和熄灭情根据熄灭设备的排污系数、燃料组成和熄灭情况预测烟气量和污染物浓度况预测烟气量和污染物浓度况预测烟气量和污染物浓度况预测烟气量和污染物浓度二．污染物排放量的计算§例例   对例例2-3给定定的的重重油油，，假假设燃燃料料中中硫硫转化化为SOX〔〔其其中中SO2占占97%〕〕，，试计算算空空气气过剩剩系系数数α=1.20时烟烟气气中中SO2及及SO3的的浓度度，，以以ppm表表示示，，并并计算算此此时烟烟气气中中CO2的含量，以体的含量，以体积百分比表示。

百分比表示§解解：：由由例例2-3可可知知，，实际空空气气量量条条件件下下烟烟气气组成〔成〔mol〕〕为：：§CO2：：73.58 H2O：：47.5+0.0278§SOX：：0.5 NX：： §实际烟烟气气量量：： 73.58+0.5+(47.5+0.0278)+( )=491.4mol/kg重油重油§即即 491.4×0.024=11.01m3/kg重油重油§空气空气过剩系数剩系数α=1.2时，，实践烟气量践烟气量为：：§11.01+10.47×0.2=13.10m3/kg重油重油§ 其其中中10.47为实际空空气气量量，，即即1Kg重重油油完完全熄全熄灭所需所需实际空气量§烟气中烟气中SO2SO2的体积为的体积为 §烟气中烟气中SO3NSO3N的体积为的体积为 §所以，烟气中所以，烟气中SO2SO2、、、、SO3SO3的浓度分别为：的浓度分别为：§当当α=1.2α=1.2时时，干烟气量，干烟气量为为：：§ §CO2CO2体体积为积为：：§所以干烟气中所以干烟气中CO2CO2的含量〔以体的含量〔以体积计积计〕〕为为：：§ §例例3：：知知某某电厂厂烟烟气气温温度度为473K，，压力力为96.93Kpa,湿湿烟烟气气量量Q=10400m3/min，，含含水水汽汽6.25%〔〔体体积〕〕，，奥奥萨特特仪分分析析结果果是是：：CO2占占10.7%，，O2占占8.2%，，不不含含CO，， 污 染染 物物 排排 放放 的的 质 量量 流流 量量 为22.7Kg/min。

§〔〔1〕〕 污染染物物排排放放的的质量量速速率率〔〔以以t/d表表示〕示〕§〔〔2〕〕 污染物在干烟气中染物在干烟气中浓度度§〔〔3〕〕 烟气中空气烟气中空气过剩系数剩系数§〔〔4〕〕校校正正至至空空气气过剩剩系系数数α=1.8时污染染物在烟气中的物在烟气中的浓度§解：〔解：〔解：〔解：〔1 1〕污染物排放的质量流量为：〕污染物排放的质量流量为：〕污染物排放的质量流量为：〕污染物排放的质量流量为： § § § 〔〔〔〔2 2〕测定条件下的干空气量为：〕测定条件下的干空气量为：〕测定条件下的干空气量为：〕测定条件下的干空气量为：§ § 测定形状下干烟气中污染物的浓度：测定形状下干烟气中污染物的浓度：测定形状下干烟气中污染物的浓度：测定形状下干烟气中污染物的浓度：§ § § 标态下的浓度：标态下的浓度：标态下的浓度：标态下的浓度：§ § 〔3〕空气过剩系数：§ 〔4〕校正至α=1.8条件下的浓度：第四节第四节     熄灭过程中硫氧化物的构成熄灭过程中硫氧化物的构成   1. 1.硫的氧化机理硫的氧化机理硫的氧化机理硫的氧化机理 有机硫的分解温度较低有机硫的分解温度较低有机硫的分解温度较低有机硫的分解温度较低无机硫的分解速度较慢无机硫的分解速度较慢无机硫的分解速度较慢无机硫的分解速度较慢含硫燃料熄灭的特征是火焰呈蓝色，由于反响：含硫燃料熄灭的特征是火焰呈蓝色，由于反响：含硫燃料熄灭的特征是火焰呈蓝色，由于反响：含硫燃料熄灭的特征是火焰呈蓝色，由于反响：在一切的情况下，它都作为一种重要的反响中间体在一切的情况下，它都作为一种重要的反响中间体在一切的情况下，它都作为一种重要的反响中间体在一切的情况下，它都作为一种重要的反响中间体1. 1.硫的氧化机理硫的氧化机理üüH2SH2S的氧化的氧化的氧化的氧化1. 1.硫的氧化机理硫的氧化机理üüCS2CS2和和和和COSCOS的氧化的氧化的氧化的氧化1. 1.硫的氧化机理硫的氧化机理üü元素元素元素元素S S的氧化的氧化的氧化的氧化1. 1.硫的氧化机理硫的氧化机理üü有机硫化物的氧化有机硫化物的氧化有机硫化物的氧化有机硫化物的氧化üü 2. SO22. SO2和和SO3SO3之间的转化之间的转化   § §反响方程式反响方程式反响方程式反响方程式§ §SO2 + O + M SO2 + O + M SO2 + O + M SO2 + O + M  SO3 + M SO3 + M SO3 + M SO3 + M 〔〔〔〔1 1 1 1〕〕〕〕§ §SO3 + O SO3 + O SO3 + O SO3 + O  SO2 + O2 SO2 + O2 SO2 + O2 SO2 + O2 〔〔〔〔2 2 2 2〕〕〕〕§ §SO3 + H SO3 + H SO3 + H SO3 + H  SO2 + OH SO2 + OH SO2 + OH SO2 + OH 〔〔〔〔3 3 3 3〕〕〕〕§ §SO3 + M SO3 + M SO3 + M SO3 + M  SO2 + O + M SO2 + O + M SO2 + O + M SO2 + O + M 〔〔〔〔4 4 4 4〕〕〕〕§ §    § §在在在在炽热炽热反响区反响区反响区反响区 ，，，，[O] [O] [O] [O] 浓浓度很高，反响〔度很高，反响〔度很高，反响〔度很高，反响〔1 1 1 1〕和〔〕和〔〕和〔〕和〔2 2 2 2〕起支〕起支〕起支〕起支配作用配作用配作用配作用 2. SO22. SO2和和SO3SO3之间的转化之间的转化§ §SO3SO3生成速率生成速率生成速率生成速率   § §当当当当d[SO3] /dt = 0 d[SO3] /dt = 0 时，时，时，时，SO3SO3浓度到达最大浓度到达最大浓度到达最大浓度到达最大   § §在富燃料条件下，在富燃料条件下，在富燃料条件下，在富燃料条件下，[O][O]浓度低得多，浓度低得多，浓度低得多，浓度低得多，SO3SO3的去除反响主要为反的去除反响主要为反的去除反响主要为反的去除反响主要为反响〔响〔响〔响〔3 3〕，〕，〕，〕， SO3 SO3的最大浓度：的最大浓度：的最大浓度：的最大浓度：2. SO22. SO2和和SO3SO3之间的转化之间的转化§ §熄灭后烟气中的水蒸气能够与熄灭后烟气中的水蒸气能够与熄灭后烟气中的水蒸气能够与熄灭后烟气中的水蒸气能够与SO3SO3结合生成结合生成结合生成结合生成H2SO4H2SO4，转，转，转，转化率化率化率化率: :§ §转化率与温度亲密相关转化率与温度亲密相关转化率与温度亲密相关转化率与温度亲密相关§ §H2SO4H2SO4浓度越高，酸露点越高浓度越高，酸露点越高浓度越高，酸露点越高浓度越高，酸露点越高§ §烟气露点升高极易引起管道和空气净化设备的腐蚀烟气露点升高极易引起管道和空气净化设备的腐蚀烟气露点升高极易引起管道和空气净化设备的腐蚀烟气露点升高极易引起管道和空气净化设备的腐蚀2. SO22. SO2和和SO3SO3之间的转化之间的转化SO3的转化率的转化率/%SO2SO2排放因子举例排放因子举例-from AP-42-from AP-42第五节第五节     熄灭过程中颗粒物的构成熄灭过程中颗粒物的构成1.1.1.1.碳粒子的生成碳粒子的生成碳粒子的生成碳粒子的生成积积炭的生成炭的生成炭的生成炭的生成核化核化核化核化过过程：气相脱程：气相脱程：气相脱程：气相脱氢氢反响并反响并反响并反响并产产生凝聚相固体碳生凝聚相固体碳生凝聚相固体碳生凝聚相固体碳核外表上核外表上核外表上核外表上发发生非均生非均生非均生非均质质反响反响反响反响较为缓较为缓慢的聚慢的聚慢的聚慢的聚团团和凝聚和凝聚和凝聚和凝聚过过程程程程燃料的分子构造是影响燃料的分子构造是影响燃料的分子构造是影响燃料的分子构造是影响积积炭的主炭的主炭的主炭的主导导要素要素要素要素积积炭的生成与火焰的构造有关炭的生成与火焰的构造有关炭的生成与火焰的构造有关炭的生成与火焰的构造有关提高氧气量可以防止提高氧气量可以防止提高氧气量可以防止提高氧气量可以防止积积炭生成炭生成炭生成炭生成压压力越低那么力越低那么力越低那么力越低那么积积炭的生成炭的生成炭的生成炭的生成趋势趋势越小越小越小越小1. 1. 碳粒子的生成碳粒子的生成§ §火焰的构造火焰的构造火焰的构造火焰的构造§ §预预混火焰：气体燃料和空气在熄混火焰：气体燃料和空气在熄混火焰：气体燃料和空气在熄混火焰：气体燃料和空气在熄灭灭前充分混合〔前充分混合〔前充分混合〔前充分混合〔   bursen burner, meeker burnerbursen burner, meeker burner〕〕〕〕§ §分散火焰：燃料和空气分分散火焰：燃料和空气分分散火焰：燃料和空气分分散火焰：燃料和空气分别进别进入熄入熄入熄入熄灭灭区，混合然后区，混合然后区，混合然后区，混合然后发发生反响〔生反响〔生反响〔生反响〔实实践中运用最多〕，不同的区域有不同的践中运用最多〕，不同的区域有不同的践中运用最多〕，不同的区域有不同的践中运用最多〕，不同的区域有不同的   (0(0～～～～)  ) 值值1. 1. 碳粒子的生成碳粒子的生成§ §火焰的构造〔火焰的构造〔火焰的构造〔火焰的构造〔续续〕〕〕〕§ §层层流火焰：流火焰：流火焰：流火焰：Re<2200Re<2200，分子分散和，分子分散和，分子分散和，分子分散和传导传导是控制是控制是控制是控制过过程程程程§ §湍流火焰：湍流火焰：湍流火焰：湍流火焰：Re>2200Re>2200，，，，剧剧烈的湍流作用，但分子分散烈的湍流作用，但分子分散烈的湍流作用，但分子分散烈的湍流作用，但分子分散依然起作用依然起作用依然起作用依然起作用Laminartransitiondeveloped turbulentheightJet velocity1. 1. 碳粒子的生成碳粒子的生成§ §乙炔火焰中生碳反响过程乙炔火焰中生碳反响过程乙炔火焰中生碳反响过程乙炔火焰中生碳反响过程1. 1. 碳粒子的生成碳粒子的生成§ §石油焦和煤胞的生成石油焦和煤胞的生成石油焦和煤胞的生成石油焦和煤胞的生成§ §燃料油雾滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生燃料油雾滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生燃料油雾滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生燃料油雾滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦液相裂化和高温分解，出现结焦液相裂化和高温分解，出现结焦液相裂化和高温分解，出现结焦§ §多组分重残油的熄灭后期会生成煤胞，难以熄灭。

多组分重残油的熄灭后期会生成煤胞，难以熄灭多组分重残油的熄灭后期会生成煤胞，难以熄灭多组分重残油的熄灭后期会生成煤胞，难以熄灭§ §焦粒生成反响的顺序：烷烃焦粒生成反响的顺序：烷烃焦粒生成反响的顺序：烷烃焦粒生成反响的顺序：烷烃      烯烃烯烃烯烃烯烃      带支链芳烃带支链芳烃带支链芳烃带支链芳烃      凝聚环凝聚环凝聚环凝聚环系系系系      沥青沥青沥青沥青      半园体沥青半园体沥青半园体沥青半园体沥青      沥青焦沥青焦沥青焦沥青焦      焦炭焦炭焦炭焦炭            2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §烟烟烟烟尘尘：固体燃料熄：固体燃料熄：固体燃料熄：固体燃料熄灭产灭产生的生的生的生的颗颗粒物，包括：粒物，包括：粒物，包括：粒物，包括：§ §黑烟：未燃尽的碳粒黑烟：未燃尽的碳粒黑烟：未燃尽的碳粒黑烟：未燃尽的碳粒§ §飞飞灰：不可燃灰：不可燃灰：不可燃灰：不可燃矿矿物物物物质质微粒微粒微粒微粒§ §煤粉熄煤粉熄煤粉熄煤粉熄灭过灭过程程程程§ §碳外表的熄碳外表的熄碳外表的熄碳外表的熄灭产灭产物物物物为为COCO，它分散分开外表并与，它分散分开外表并与，它分散分开外表并与，它分散分开外表并与O2O2反响反响反响反响灰灰层层碳层碳层外分散外分散2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §煤粉熄灭过程煤粉熄灭过程煤粉熄灭过程煤粉熄灭过程§ §实际上碳与氧的摩尔比近实际上碳与氧的摩尔比近实际上碳与氧的摩尔比近实际上碳与氧的摩尔比近1.01.0时最易构成黑烟时最易构成黑烟时最易构成黑烟时最易构成黑烟§ §在预混火焰中，在预混火焰中，在预混火焰中，在预混火焰中，C/OC/O大约为大约为大约为大约为0.50.5时最易构成黑烟时最易构成黑烟时最易构成黑烟时最易构成黑烟§ §易熄灭又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤易熄灭又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤易熄灭又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤易熄灭又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤          焦炭焦炭焦炭焦炭        褐褐褐褐煤煤煤煤      低挥发分烟煤低挥发分烟煤低挥发分烟煤低挥发分烟煤        高灰发分烟煤高灰发分烟煤高灰发分烟煤高灰发分烟煤§ §碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、外表温度、氧气碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、外表温度、氧气碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、外表温度、氧气碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、外表温度、氧气浓度等有关浓度等有关浓度等有关浓度等有关2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §熄灭碳层中成分和温度分布熄灭碳层中成分和温度分布熄灭碳层中成分和温度分布熄灭碳层中成分和温度分布2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §黑烟构成的化学过程黑烟构成的化学过程黑烟构成的化学过程黑烟构成的化学过程2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §高灰分燃料的分散熄灭高灰分燃料的分散熄灭高灰分燃料的分散熄灭高灰分燃料的分散熄灭2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §灰分中含有灰分中含有灰分中含有灰分中含有HgHg、、、、AsAs、、、、SeSe、、、、PbPb、、、、CuCu、、、、ZnZn等污染元素等污染元素等污染元素等污染元素2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §飞灰的构成过程飞灰的构成过程飞灰的构成过程飞灰的构成过程2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中飞飞灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素§ §煤煤煤煤质质§ §熄熄熄熄灭灭方式方式方式方式§ §烟气流速烟气流速烟气流速烟气流速§ §炉排和炉膛的炉排和炉膛的炉排和炉膛的炉排和炉膛的热负热负荷荷荷荷§ §锅锅炉运炉运炉运炉运转负转负荷荷荷荷§ §锅锅炉构造炉构造炉构造炉构造2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中飞飞灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素————煤煤煤煤质质2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §影响烟煤烟气中影响烟煤烟气中影响烟煤烟气中影响烟煤烟气中飞飞灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素————熄熄熄熄灭灭方式方式方式方式2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §几种熄灭方式的烟尘百分比几种熄灭方式的烟尘百分比几种熄灭方式的烟尘百分比几种熄灭方式的烟尘百分比2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §几种熄灭方式的烟尘颗粒概略几种熄灭方式的烟尘颗粒概略几种熄灭方式的烟尘颗粒概略几种熄灭方式的烟尘颗粒概略§ §火火电电厂大气厂大气污污染物排放染物排放规规范范§ §本本规规范将火范将火电电厂按年限划分厂按年限划分为为以下三个以下三个时时段：段：§ §ⅠⅠ时时段－段－19921992年年8 8月月1 1日之前建成投日之前建成投产产或初步或初步设计设计已已经过经过审查审查同意的新、同意的新、扩扩、改建火、改建火电电厂；厂；§ §ⅡⅡ时时段－段－19921992年年8 8月月1 1日起至日起至19961996年年1212月月3131日期日期间环间环境境影响影响报报告告书经过审查书经过审查同意的新、同意的新、扩扩、改建火、改建火电电厂，包括厂，包括19921992年年8 8月月1 1日之前日之前环环境影响境影响报报告告书经过审查书经过审查同意、初步同意、初步设计设计待待审查审查同意的新、同意的新、扩扩、改建火、改建火电电厂；厂；§ §ⅢⅢ时时段－段－19971997年年1 1月月1 1日起日起环环境影响境影响报报告告书书待待审查审查同意的同意的新、新、扩扩、改建火、改建火电电厂厂大气污染物排放规范大气污染物排放规范火电厂大气污染物排放规范火电厂大气污染物排放规范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在县规划区以外地域的火电厂锅炉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ⅢⅢ时段的火段的火电厂厂锅炉最高允炉最高允许烟烟尘排放排放浓度度火电厂大气污染物排放规范火电厂大气污染物排放规范第第ⅢⅢ时段火段火电厂各烟囱厂各烟囱SO2SO2最高允最高允许排放排放浓度度燃料收到基硫分〔％〕≤1.0>1.0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ⅢⅢ时段的火段的火电厂厂锅炉氮氧化物最高允炉氮氧化物最高允许排放排放浓度〔度〔mg/m3mg/m3〕〕2. 2. 燃煤烟尘的构成燃煤烟尘的构成§ §影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中影响燃煤烟气中飞飞灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素灰排放特征的要素————运运运运转负转负荷荷荷荷第六节第六节     熄灭过程中其他污染物的构成熄灭过程中其他污染物的构成1.1.1.1.有机有机有机有机污污染物的构成染物的构成染物的构成染物的构成构成构成构成构成历历程程程程链烃链烃分子氧化脱分子氧化脱分子氧化脱分子氧化脱氢氢构成乙构成乙构成乙构成乙烯烯和乙炔和乙炔和乙炔和乙炔延伸乙炔的延伸乙炔的延伸乙炔的延伸乙炔的链链构成各种不构成各种不构成各种不构成各种不饱饱和基和基和基和基不不不不饱饱和基和基和基和基进进一步脱一步脱一步脱一步脱氢氢构成聚乙炔构成聚乙炔构成聚乙炔构成聚乙炔不不不不饱饱和基和基和基和基经过环经过环化反响构成化反响构成化反响构成化反响构成C6C6C6C6－－－－C2C2C2C2型芳香族化合物型芳香族化合物型芳香族化合物型芳香族化合物C6C6C6C6－－－－C2C2C2C2基逐基逐基逐基逐渐渐合成合成合成合成为为多多多多环环有机物有机物有机物有机物1.1.有机污染物的构成有机污染物的构成§ §比较活泼的碳氢化合物能够是产生光化学烟雾的直接比较活泼的碳氢化合物能够是产生光化学烟雾的直接比较活泼的碳氢化合物能够是产生光化学烟雾的直接比较活泼的碳氢化合物能够是产生光化学烟雾的直接缘由缘由缘由缘由§ §碳氢化合物的产生量与燃料组成亲密相关碳氢化合物的产生量与燃料组成亲密相关碳氢化合物的产生量与燃料组成亲密相关碳氢化合物的产生量与燃料组成亲密相关§ §燃料中高分子碳氢化合物浓度与燃料中高分子碳氢化合物浓度与燃料中高分子碳氢化合物浓度与燃料中高分子碳氢化合物浓度与POMPOMPOMPOM排放程度具有相关排放程度具有相关排放程度具有相关排放程度具有相关性性性性§ §燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利于于于于NOxNOxNOxNOx的控制的控制的控制的控制§ §同时减少同时减少同时减少同时减少CHCHCHCH和和和和NOxNOxNOxNOx的排放需求仔细控制混合的型式、温的排放需求仔细控制混合的型式、温的排放需求仔细控制混合的型式、温的排放需求仔细控制混合的型式、温度程度和整个系统的停留时间度程度和整个系统的停留时间度程度和整个系统的停留时间度程度和整个系统的停留时间2. CO2. CO的构成的构成§ §COCO是一切大气是一切大气是一切大气是一切大气污污染物中量最大、分布最广的一种染物中量最大、分布最广的一种染物中量最大、分布最广的一种染物中量最大、分布最广的一种§ §COCO的全球排放量的全球排放量的全球排放量的全球排放量为为200×106t/a200×106t/a§ §燃料中的碳都先构成燃料中的碳都先构成燃料中的碳都先构成燃料中的碳都先构成COCO，然后，然后，然后，然后进进一步氧化一步氧化一步氧化一步氧化§ §在火焰温度下有足在火焰温度下有足在火焰温度下有足在火焰温度下有足够够的氧并且停留的氧并且停留的氧并且停留的氧并且停留时间时间足足足足够长够长，可以降低，可以降低，可以降低，可以降低COCO含量。

含量§ §COCO的构成和破坏都由的构成和破坏都由的构成和破坏都由的构成和破坏都由动动力学控制，反响道路：力学控制，反响道路：力学控制，反响道路：力学控制，反响道路：§ §    RH    R    RCHO    RCO    CO    RH    R    RCHO    RCO    CO2. CO2. CO的构成的构成3. Hg3. Hg的构成与排放的构成与排放§ §HgHg对人的肾和神经系统有危害对人的肾和神经系统有危害对人的肾和神经系统有危害对人的肾和神经系统有危害§ §煤碳熄灭是煤碳熄灭是煤碳熄灭是煤碳熄灭是HgHg的一大来源的一大来源的一大来源的一大来源§ §煤中煤中煤中煤中HgHg的析出率与熄灭条件有关的析出率与熄灭条件有关的析出率与熄灭条件有关的析出率与熄灭条件有关§ §熄灭温度熄灭温度熄灭温度熄灭温度>900oC>900oC时，析出率时，析出率时，析出率时，析出率>90>90％％％％§ §复原性气氛的析出率低于氧化性气氛复原性气氛的析出率低于氧化性气氛复原性气氛的析出率低于氧化性气氛复原性气氛的析出率低于氧化性气氛§ §HgHg排放控制是燃煤污染控制的新课题之一排放控制是燃煤污染控制的新课题之一排放控制是燃煤污染控制的新课题之一排放控制是燃煤污染控制的新课题之一4. NOx4. NOx的构成的构成§ §NOxNOx的构成机理的构成机理的构成机理的构成机理§ §燃料型燃料型燃料型燃料型NOxNOx：燃料中的固定氮生成的：燃料中的固定氮生成的：燃料中的固定氮生成的：燃料中的固定氮生成的NOxNOx§ §热热力型力型力型力型NOxNOx：：：：   高温下高温下高温下高温下N2N2与与与与O2O2反响生成的反响生成的反响生成的反响生成的NOxNOx§ §瞬瞬瞬瞬时时NOxNOx：低温火焰下由于含碳自在基的存在生成：低温火焰下由于含碳自在基的存在生成：低温火焰下由于含碳自在基的存在生成：低温火焰下由于含碳自在基的存在生成的的的的NOxNOx4. NOx4. NOx的构成的构成4. NOx4. NOx的构成的构成5. 5.二恶英的构成机理二恶英的构成机理5. 5.二恶英的构成机理二恶英的构成机理5. 5.二恶英的构成机理二恶英的构成机理5. 5.二恶英的构成机理二恶英的构成机理熄灭条件的影响熄灭条件的影响PCDD/PCDF,ng/Sm3颗粒物的影响颗粒物的影响CDD/CDF Emitted/Refuse Fed(μmol/t)Uncontrolled Ash/Refuse Fed(kg/t)Data after Barton et al, 1990。