课程论文-燃烧节能减排技术发展概况.doc

燃烧节能减排技术发展概况 摘要：本文简要介绍了目前全球能源消耗的情况以及燃料燃烧后对环境造成的污染状况，说明了燃烧的机理和主要参数的计算公式，介绍了火电厂低NOx燃烧技术、锅炉节能技术以及高温空气燃烧技术、富氧燃烧技术、脉冲燃烧技术等燃烧节能新技术的发展情况。 关键词：燃烧 节能 减排 燃料燃烧与污染概况 能源消耗情况 能源是当今世界经济发展的重要基础。如何节约日趋紧张的非再生能源—石油、煤炭以及降低石油、煤炭开发利用对人类生存环境造成的严重污染，已成为中国乃至全球急待解决的问题。我国能源需求不断增长，资源短缺现象逐渐崭露。2003年我国能源消费总量16.78亿t标准煤，比上年增长10.1%，其中，原油消费量2.52亿t，增长12%；全年原油进口量9112.63万t，同比增长31.1%；出口原油813.33万t，同比增长12.84%。 电力与新能源发电总装机容量规划 2000年 2010年 2020年 总装机容量/万kW 32780 58770 95100～96000 水电 装机容量/万kW 7930 15000 25000 所占比例(%) 24 25.5 26 煤电 装机容量/万kW 23700 40000 60000 所占比例(%) 73 68 62.5 气电 装机容量/万kw 700 2000 5000 所占比例(%) 2 3.4 5 核电 装机容量/万kW 210 1170 3600～4000 所占比例(%) 0.6 2 4 新能源 (风、太阳、生物 质、地热等) 装机容量/万kW 240 600 1500～2000 所占比例(%) 0.7 1 2 燃烧与污染 燃烧排放与温室效应 地球大气有类似玻璃温室的温室效应，其作用的加剧是当今全球变暖的主导因素。太阳表面温度约为6000K，辐射的最强波段为可见光部分．地球表面温度为288K，地表辐射波段为红外部分。一般将前者称为太阳波辐射或短波辐射，后者称红外辐射或长波幅射。大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地球表面温度升高，与此同时．大气能强烈地吸收地面放出的长波辐射，仅散矢少量热辐射到宇宙空间去。由于大气吸收热量多，散失少，使地球气温升高．形成了大气酌“温室效应”。随着气温的升高和地面长波辐射的增强散失到宇宙空间去的热量也随之增多。最终，地球接受到的太阳辐射热量和地球散失的长波辐射热量会达到平衡。形成地球上的平衡温度，即目前地球的平均气温。大气由许多气体组成，其中氯、氧占了总体积的99％、但主要影响温室效应的却是众多的微量气体，这些气体可以让太阳短波辐射自由通过，即吸收地面发出的长波辐射。因此当它们在大气中的浓度增加时，就会加剧“温室效应”，引起地球表面和大气层下沿温度升高，这些气体就被称为“温室气体”，它们主要有二氧化碳、臭氧、甲烷、抵里昂、一氧化二氛等。 对地球适于居住的环境产生最直接影响的莫过于大气中的二氢化碳含量。CO2太多地球就会像金星那样变成一个温室，CO2太少地球就会像土星一样寒冷。从大约万年前开始的农业革命直到工业革命以前大气中的CO2含量极为稳定。可是工业革命一开始，由于烧煤，和后来燃烧其它矿物照料，实际CO2的排放量超过了自然界对CO2固定和吸收的自然速率．大气中的CO2含量便开始上升。在工业革命开始到1959年这段时间里．大气中的CO2浓度增加了13％。而后从1959年直到1993年，大气中的CO2又增加了13％。仅在34年里，大气中的CO2浓度的上升幅度就与前两个世纪上升的幅度一洋大。如果浓度继续上升，可以肯定共结果将会给社会和经济带来破坏性的气候变化。 燃烧排放与酸雨污染 天然降水的本底pH值为5.55，一般将pH值小于5.6的降水叫酸雨，可能引起雨酸化的物质有硫化物类、氯化物类及氯化物类，在三类物质中，形成酸雨的主要物质是SO2和NOx，它们形成的酸雨占总酸雨量的90％以上。这两类物质的90％都是燃烧矿物燃料造成的。中国酸雨以硫酸为主，硝酸的含量不到硫酸的1／10，带有大气SO2污染的明显特征，这与中国的以煤为主的能源结构是有关的。70年代初，酸雨沉陷在世界上仍是局部性问题，但目前已发展成为全球面临的主要环境问题之一，与全球变暖和美氧层破坏一样，受到人门的普遍关注。进入80年代后，酸雨的危害更加严重，并且扩展到了世界范围。原先多发生在北欧国家的酸雨已扩展到中欧和东欧．而且程度也更严重。据欧洲大气化学监测网仅20年连续监测结果表明，欧洲雨水的酸度每年增加10％，斯堪的纳维亚半岛南部、瑞典、丹麦、波兰、德国、捷克斯洛伐克等国和地区酸雨的pH位多为4.o-4.5。在北美地区，酸雨也成为棘手问题，pH值为3—4的酸雨已司空见惯，美国已有15个州的酸雨pH值在4．8以下，加拿大