大气污染控制第二章-2剖析.ppt

* §3 烟气体积及污染物排放量计算 * §3 烟气体积及污染物排放量计算 一．烟气体积计算 １. 理论烟气体积 以Vfg0表示， 烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气。 干烟气 湿烟气 Vfg0=V干烟气+V水蒸气 V理论水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气+V燃料中所含的水蒸气 +V由供给理论空气量带入的水蒸气 * 2.烟气体积和密度的校正 设观测状态下（Ts、Ps下）：烟气的体积为Vs，密度为ρs。 标态下（Tn、Pn下）： 烟气的体积为Vn，密度为ρn。 标态下体积为： 标态下密度为： * 3.过剩空气较正 空气过剩系数为 = -----过剩空气中O2的过剩数 ＝过剩空气中的O2量/理论空气量中的O2量 * 假设空气只有O2、N2,分别为20.9%、79.1%，则空气中总氧量为0.264N2P 理论需氧量： 0.264N2P-O2P 所以（燃烧完全时） * 此时 实际烟气体积 Vfg Vfg = Vfg0 + ( -1)Va * 二.污染物排放量计算 方法： 根据实测计算 预测烟气量和污染物浓度 * §4 燃烧过程中硫氧化物的形成 一、燃料中硫的氧化机理 √有机硫在氧化气氛下被氧化为SO2和少量SO3；在还原气氛下生成H2S和COS。 无机硫分解为FeS、S2、 H2S。 * 二. SO2和SO3之间的转化 反应方程式 SO2 + O + M ? SO3 + M （1） SO3 + O ? SO2 + O2 （2） SO3 + H ? SO2 + OH （3） SO3 + M ? SO2 + O + M （4） ? * 二. SO2和SO3之间的转化 SO3生成速率 * * SO3向H2SO4转化的份额 转化率与温度密切相关 H2SO4浓度越高，酸露点越高 * SO3的转化率/% * §5燃烧过程中颗粒物的形成 一、碳粒子的生成 炭粒子包括：积炭、石油焦、煤胞 （1）积炭 粒子直径在100～2000埃，经验分子式为C8H 生成积炭的过程包括以下三个阶段： 核化过程 发生非均质反应； 聚团和凝聚过程 * 影响积炭生成的因素： 1、积炭的生成与火焰的结构有关 扩散火焰＞预混火焰 2、燃料的分子结构是影响积炭的主导因素 支链化合物＞直链化合物 3、氧气量 4、压力 * （2）石油焦和煤胞的生成 结焦产生的炭粒叫石油焦。 重残油燃烧的后期生成的焦粒叫煤胞，直径一般为10～300微米。 * 二. 燃煤烟尘的形成 烟尘：包括： 黑烟 飞灰 煤粉燃烧过程 碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应生成CO2 灰层 碳层 外扩散 * 理论上碳与氧的摩尔比近1.0时最易形成黑烟 在预混火焰中，C/O大约为0.5时最易形成黑烟 易燃烧又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤 焦炭 褐煤 低挥发分烟煤 高灰发分烟煤 * 影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素 煤质 燃烧方式 烟气流速 炉排和炉膛的热负荷 锅炉运行负荷 锅炉结构 * §6燃烧过程中其他污染物的形成 一.有机污染物的形成 多核有机化合物（POM），在人体累积到一定浓度后能够引起癌症。 比较活泼的碳氢化合物可能是产生光化学烟雾的直接原因 * 二. CO的形成 在火焰温度下有足够的氧并且停留时间足够长，可以降低CO含量。 * 三. Hg的形成与排放 燃烧温度900oC时，析出率90％ 还原性气氛的析出率低于氧化性气氛 * 四. NOx的形成 NOx的形成机理 燃料型NOx：燃料中的固定氮生成的NOx 热力型NOx： 高温下N2与O2反应生成的NOx