第2章煤燃烧与污染物生成(张巍).pptVIP

（3）燃料型 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800oC时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60~80％。 在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx 。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。0 * * 煤粒 N 挥发分 挥发分N 焦炭 焦炭N NO N2 N2 燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图 * * （4）三种形成机理对NOx排放的贡献 * * 课后思考题 （1）煤的工业分析与成分分析的操作方法？ （2）影响燃烧的因素有哪些？ （3）请描述SO2的形成机理？ （4）请描述NOx的形成机理？ * * 要确切说明煤的特性，必须同时指明百分比的基准，常用的基准有以下四种： 收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分 空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分 干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少 干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分 （4）煤的成分的表示方法 * * 石油 液体燃料的主要来源 链烷烃、环烷烃和芳香烃等多种化合物组成的混合物 主要含碳和氢，还有少量硫、氮和氧 氢含量增加时，比重减少，发热量增加 天然气 典型的气体燃料 一般组成为甲烷85％、乙烷10％、丙烷3％ 5.其他燃料 * * 城市固体废弃物 商业和工业固体废弃物 农产物和农村废物 水生植物和水生废物 污泥处理厂废物 可燃性工业和采矿废物 天然存在的含碳和含碳氢的资源 合成燃料 非常规燃料通常需要专门技术转化为易于利用的形式城市固体废物用作燃料必须考虑其大气污染问题 非常规燃料 * * 第2节 燃料燃烧过程 1.影响燃烧过程的主要因素 2.燃料燃烧的理论空气量 3.燃烧过程中产生的污染物 * * （1）燃烧过程及燃烧产物 完全燃烧：CO2、H2O 不完全燃烧： CO2、H2O CO、黑烟及其他部分氧化产物 如果燃料中含有S和N，则会生成SO2和NO 空气中的部分N可能被氧化成NO－热力型NOx 1.影响燃烧过程的主要因素 * * （2）燃料完全燃烧的条件（3T） 空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加热损失 温度条件：达到燃料的着火温度 时间条件：燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间 燃料与空气的混合条件：燃料与氧充分混合 * * 2.燃料燃烧的理论空气量 空气过剩系数 实际空气量与理论空气量之比。以?表示，?通常1 部分炉型的空气过剩系数 * * 3.燃烧过程中产生的污染物 燃烧可能释放的污染物： CO2、CO、SOx、NOx、CH、烟、飞灰、金属及其氧化物等 温度对燃烧产物的绝对量和相对量都有影响 燃料种类和燃烧方式对燃烧产物也有影响 * * 燃烧产物与温度的关系 * * 第3节 燃烧过程中硫氧化物的形成 1.硫的氧化机理 2. SO2和SO3之间的转化 * * 有机硫的分解温度较低 无机硫的分解速度较慢 含硫燃料燃烧的特征是火焰呈蓝色，反应式为： 1.硫的氧化机理 * * 黄铁矿硫的氧化 在氧化性气氛下，黄铁矿硫（FeS2）直接氧化生成 SO2 4FeS2+11O2→ 2Fe2O3+8SO2 在还原性气氛中，例如在煤粉炉为控制腐蚀生成而形成的富燃料燃烧区中，将会分解为 FeS: FeS2→FeS+1/2S2（气体） FeS2+H2→FeS+H2S FeS2+CO→FeS+COS FeS的再分解则需要更高的温度： FeS→Fe+1/2S2 FeS+H2→Fe+H2S FeS+CO→Fe+COS 此外，在富燃料燃烧时，除SO2外，还会产生一些其它的硫氧化物.例如，一氧化硫SO及二聚物(SO)2，还有少量一氧化物S2O.由于它们的反应能力强，因此仅在各种氧化反应中以中间体形式出现. * * 有机硫的氧化 有机硫在煤中是均匀分布的，其主要形式是硫茂（噻吩），约占有机硫的60%，它是煤中最普通的含硫有机结构。其它的有机硫的形式是硫醇(R-SH)、二氧化物(R-SS-R)和硫醚(R-S-R).低硫煤中主要是有机硫，约为有机硫的8倍；高硫煤中主要是无机硫，约为有机硫的3倍。 煤在加热热解释放出挥发分时，硫侧链(-SH)和环硫链(-S-)由于结合较弱，因此硫醇、硫化物等在低温(450℃)时首先分解，产生最早的挥发硫。硫茂的结构比较稳定，要到930 ℃时才开始分解析出。在氧化气氛下，它们全部氧化生成SO2，硫醇RSH 氧化反应最终生