第二章 燃烧和 与大气污染 大气污染控制工程课件.ppt

第二章 燃烧与大气污染;§1. 燃 料 的 性 质 ;燃料的分类： （1）常规燃料 如煤（coal）、petroleum、天然气(rude gas)等。 （2）非常规燃料 按其物理状态分为： （1）固体燃料：挥发分被蒸馏后以气态燃烧（蒸气控制）；留下的固定炭以固态燃烧（扩散控制）。 （2）液体燃料：由蒸发过程控制（气态形式燃烧）。 (3)? 气态燃料：由扩散或混合控制。 ;几种常规燃料 一、煤;几种常规燃料 一、煤; 一、煤;几种常规燃料; 一、煤;几种常规燃料 一、煤;a. 硫酸盐硫: 硫酸盐硫在燃烧时不参加燃烧，留在灰渣里，是灰分的一部分，其它形态的硫能燃烧放出热量。通常所说的SOx污染物只包括有机硫、硫化物，不包括MeSO4。 b. 硫化铁硫：是主要的含硫成分，常见形态是黄铁矿硫。 黄铁矿：硬度 6—6.5 , 比重 4.7—5.2 本无磁性，但在强磁场感应下能转变为顺磁性物，吸收微波能力较强，据此，可把其从煤中脱除。 c.有机硫：以各种官能团形式存在。如噻吩、芳香基硫化物、硫醇等。不易用重力分选的方法除去，需采用化学方法脱硫。 ;几种常规燃料 二、石油;几种常规燃料 三、天然气;§2-2 燃 料 燃 烧 过 程;1．燃烧过程及燃烧产物 燃烧是可燃混合物的快速氧化过程，并伴有能量的释放，同时使燃料的组成元素转化成相应的氧化物。 多数化石燃料完全燃烧的产物是CO2、水蒸汽；不完全燃烧过程将产生黑烟、CO和其它部分氧化产物等。 若燃料中含S、N会生成SO2和NOx，燃烧温度较高时，空气中的部分氮会被氧化成NOx。 Fuel NOx(燃料型NOx)——燃料中的N NOx生成量 Thermal NOx(热型NOx)——高温时空气中 ;2．燃料完全燃烧的条件 燃料完全燃烧的条件是适量的空气、足够的温度、必要的燃烧时间、燃料与空气的充分混合。 （1） 空气条件：按燃烧不同阶段供给相适应的空气量。 （2）??温度条件：只有达到着火温度，才能与氧化合而燃烧。 着火温度：在氧存在???可燃质开始燃烧必须达到的最低温度。各种燃料的着火温度见表2-3 。P28 ;（3）?时间条件： 燃料在燃烧室中的停留时间是影响燃烧完全程度的另一基本因素。 燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需时间。 （4）?燃烧与空气的混合条件： 燃料与空气中氧的充分混合是有效燃烧的基本条件。在大气污染物排放量最低条件下,实现有效燃烧的四个因素：空气与燃料之比、温度、时间、湍流度。(三T) ;3．发热量及热损失;（2）? 热损失 排烟热损失：热损失为6—12%： 不完全燃烧热损失：化学不完全燃烧、机械不完全燃烧。 散热损失：由于设备管道温度高于周围空气温度造成热损失。 ;4．?燃烧产生的污染物 硫氧化物SOx： 随温度变化不大，主要是煤中S。 粉尘：随燃烧温度而变化(增高、不变、降低均有变化)。 CO及HC化合物：随燃烧温度而变化(增高、不变、降低均有变化)。 NOx：随燃烧温度而变化(增高、不变、降低均有变化)。;二、燃料燃烧的理论空气量;建立燃烧化学方程式时，假定： 1.空气仅由N2和O2组成，其体积比为79/21=3.76； ２.?燃料中的固态氧可用于燃烧； ３. 燃料中的硫被氧化成SO2； ４.计算理论空气量时忽略NOX的生成量； ５.? 燃料的化学时为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表C、H、S、O的原子数。; 完全燃烧的化学反应方程式： ;理论空气量： ; 3.6~6.0 褐煤 一般煤的理论空气量 7.5~8.5 无烟煤? 9~10 烟煤 液体燃料（燃料油）的 煤炉：4.5~5.5 煤气