大气污染教案-第二章剖析.ppt

* (1) 煤炭燃烧颗粒物的形成: 进入炉膛后先经过加温，在煤燃烧第二（着火）、第三（燃烧、破裂）阶段过程中，煤逸出挥发分后，出现大量孔穴，随着燃烧时间和温度的增加，燃烧由表向里进行，会出现破裂，变成大小不等的颗粒。在热力和炉内风力的作用下，燃烧中形成的微小颗粒称为飞灰，排出烟囱后称为烟尘，进入大气后形成大气污染物-TSP（总悬浮颗粒物）。同时在高温时，煤中的部分无机硫（硫酸盐硫）也逸出，发生氧化反应生成二氧化硫。在煤炭燃烧的第四阶段，炉膛中煤出现软化熔融现象，则飞灰产生量开始减少。 4、颗粒物的形成 * 第二章 燃烧与大气污染 （2）液体燃料燃烧颗粒物的形成：液体燃料中灰分含量极少，在正常燃烧情况下产生的烟气是无色的，但燃料蒸发后的气体是碳氢化合物，碳氢化合物扩散燃烧有可能产生热分解，如果燃料油蒸发后，氧气供应不足或不均匀，油蒸汽得不到氧气，温度又不再升高，碳氢化合物就会产生热分解，例如甲烷在高温缺氧条件下热分解反应式为： CH4 → 2H2 +C 上式中的“C”即固体碳粒，叫做碳黑，也会出现冒黑烟现象。 * (三)燃烧计算 燃料燃烧时，需要空气或氧气，同时会产生烟气、SO2、NOX、烟尘等大气污染物。下面分别介绍所需理论空气量、烟气排放量及污染物浓度。 1、煤的分析基：煤的成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分，分别用C、H、O、N、S、A、M来表示，组成是用质量百分数来表示，即 C+H+O+N+S+A+M=100% * 第二章 燃烧与大气污染 由于燃料开采、运输和存贮条件不同，因此其中的灰分、水分变化很大，其成分的质量分数就不同。所以在燃料分析计算过程中，必须指明煤是在哪一种情况下的百分组成，通常将燃料的分析结果用下列几种形式来表示： 收到基 空气分析基 干燥基 干燥无灰基 下面对它们分别进行介绍。 * （1）收到基（旧称应用基）以收到状态的煤碳进行分析得到的质量百分数，用下标 “ar”表示。即 Car +Har +Oar +Nar +Sar +Aar +Mar =100% （2）空气分析基（旧称分析基）：对煤样进行风干后，煤中部分外部水蒸发，内部水尚存于煤中，经风干后的煤进行分析得到组分的质量分数，用下标“ad”表示。即 Cad+Had+Oad +Nad+Sad +Aad+Mad =100% (3)干燥基：将煤加温干燥以去除煤中全部水分后分析所得组分质量分数，用下标“d” 表示。即 Cd+Hd +Od+Nd +Sd +Ad =100% （4）干燥无灰基（旧称可燃基）：将煤中水分、灰分扣除后，其它各种成分组成的分数，用下标 “daf”表示。即 Cdaf+Hdaf +Odaf+Ndaf +Sdaf =100% * 新旧基的表示符号对照表 项目 新标准 旧标准 收到基 空气分析基 干燥基 干燥无灰基 应用基 分析基 干燥基 可燃基 碳 Car Cad Cd Cdaf Cy Cf Cs Cr 氢 Har Had Hd Hdaf Hy Hf Hs Hr 氧 Oar Oad Od Odaf Oy Of Os Or 硫 Sar Sad Sd Sdaf Sy Sf Ss Sr 氮 Nar Nad Nd Ndaf Ny Nf Ns Nr 灰分 Aar Aad Ad Ay Af As 水分 Mar Mad Wy Wf * 第二章 燃烧与大气污染 2、燃料燃烧的空气量 （1）理论空气量 单位量（固体燃料一般以1kg计，气体燃料以1mN3）燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。它由燃料的组成决定，可根据燃烧方程式求得。 * ① 进行理论空气量计算时的有关假设： A、空气仅由N2、O2组成，其体积比为79/21=3.76； B、燃料中的固定态氧可用于燃烧； C、燃料中的硫主要被氧化为SO2； D、热力型氮氧化物的生成量很小，燃料中含氮量也较低，在计算理论空气量时可忽略； E、燃料中的氮在燃烧时转化为N2和NO，一般以N2为主； F、计算时空气和烟气所含有的各种组成成分（包括水蒸气）均按理想气体计算。 * 第二章 燃烧与大气污染 有关的化学反应方程式如下： C+O2→CO2 S+O2 →SO2 4H+O2 →H2O 以固体和液体燃料为例，设每千克燃料中可燃元素的量为Cy/100kg, Sy/100kg, Hy/100kg ，Oy/100kg, 则每千克燃料完全燃烧时需要外界供应的理论氧气量为 * 第