《燃烧及大气污染》ppt课件

1、2、熄灭与大气污染、熄灭与大气污染 2、熄灭与大气污染、熄灭与大气污染2.1 燃料的分类燃料的分类燃料来源 天然燃料(一次能源) 人工燃料二次能源 物态固泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、可燃页岩等 木炭、焦碳、煤砖、煤粉 液石油石油加工产品汽油、柴油等、合成液体、混合悬浮燃料如煤粉、重油混合物等 气天然气石油气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气、地下汽化煤气等 2.2 燃料熄灭过程燃料熄灭过程 1、定义、定义 熄灭是可燃物与助燃物熄灭是可燃物与助燃物(氧或氧化剂氧或氧化剂)发生发生的一种发光放热的化学反响。是在单位时间的一种发光放热的化学反响。是在单位时间内产生的热量大于耗费热量的反响。内产生的热量大

2、于耗费热量的反响。 2、熄灭过程、熄灭过程 可燃物质形状不同，熄灭过程也不同。可燃物质形状不同，熄灭过程也不同。熄灭过程 (1)气体最易熄灭，熄灭所需热量只用于本身的氧化分解，并使其到达燃点， (2)液体在点火源作用下，先蒸发成蒸气，然后蒸气氧化分解而熄灭； (3)固体熄灭分两种情况，燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态熄灭，而遗留下来的固定碳那么以固态熄灭，后者的速率由氧向固体外表的分散控制。 3、熄灭方式、熄灭方式 由于可燃物质存在形状不同，其熄灭方式亦不同。(1)均一系熄灭 系指在同一相中进展的熄灭。如氢气在氧气中的熄灭、煤气在空气中的熄灭。(2)非均一系熄灭 系指可燃物与助燃物并非同相，如石

3、油(液相) 在空气(气相)中的熄灭。(3)预混熄灭 系指可燃气体同助燃气体预先混合而后进展的熄灭。(4)分散熄灭 系指可燃气体由容器或管道中喷出，其分子同空气中氧分子相互接触分散而产生的熄灭。(5)蒸发熄灭蒸发熄灭 系指可燃液体蒸发产生可燃蒸气的系指可燃液体蒸发产生可燃蒸气的熄灭。熄灭。(6)分解熄灭分解熄灭 很多固体变成不挥发件液体经热分很多固体变成不挥发件液体经热分解产生可燃性气体而进展的熄灭为分解熄灭。解产生可燃性气体而进展的熄灭为分解熄灭。(7)外表熄灭外表熄灭(均热形熄灭均热形熄灭) 可燃性固体可燃性固体(木材等木材等)熄熄灭热解的结果使其碳化，在已生成无定形碳的固灭热解的结果使其碳

4、化，在已生成无定形碳的固体外表上所进展的熄灭为外表熄灭。体外表上所进展的熄灭为外表熄灭。 (8)完全熄灭与不完全熄灭完全熄灭与不完全熄灭 根据熄灭反响进展的根据熄灭反响进展的程度程度(熄灭产物熄灭产物)分为完全熄灭和不完全熄灭。分为完全熄灭和不完全熄灭。4 4、熄灭产物、熄灭产物 普通为普通为CO2CO2和水，实践过程较为复杂。和水，实践过程较为复杂。 不同的物质熄灭产物不同，不同的物质熄灭产物不同， 例如：例如：芳香含硝化合物芳香含硝化合物硫化氢、硫醇、亚硫酸硫化氢、硫醇、亚硫酸酐等酐等甲醇甲醇一氧化碳、氢、甲醛、甲烷等。一氧化碳、氢、甲醛、甲烷等。5、熄灭条件完全、熄灭条件完全n空气与燃料

5、之比空气与燃料之比n温度温度Temperaturen时间时间Timen湍流度湍流度Turbulence 2.3 熄灭的实际空气量熄灭的实际空气量 2.3.12.3.1、假定条件：、假定条件：( 1 )( 1 ) 空 气 仅 是 由 氮 和 氧 组 成 的 ， 其 体 积 比 为空 气 仅 是 由 氮 和 氧 组 成 的 ， 其 体 积 比 为79.1/20.9=3.7879.1/20.9=3.78(2)(2)燃料中的固定态氧可用于熄灭；燃料中的固定态氧可用于熄灭；(3)(3)燃料中的硫主要被氧化为燃料中的硫主要被氧化为SO2SO2；(4)(4)热型热型NOxNOx的生成量较小，燃料中含氮量也较

6、低，的生成量较小，燃料中含氮量也较低，计算实际空气量时可以忽略；计算实际空气量时可以忽略；(5)(5)燃料的化学式为燃料的化学式为CxHySzOwCxHySzOw，其小下标，其小下标x x、y y、z z、w w分别代表碳、氢、硫和氧的原子数。分别代表碳、氢、硫和氧的原子数。2.3.2、反响方程式：2.3.3、实际空气量 m3/kgQNwzyxzSOOHyxCONwzyxOwzyxOSHCwzyx222222)24(78. 32)24(78. 3)24()1632008. 112/()24( 1 .107)1632008. 112/()24(78. 44 .220wzyxwzyxwzyxwzy

7、xVa2.3.4、空气过剩系数 实践的熄灭安装中、“三T条件不能够到达理想化的程度，因此为使燃料完全熄灭，就必需供应过量的空气。普通把超越实际空气量多供应的空气量称为过剩空气量，并把实践空气量与实际空气量之比定义为空气过剩系数。0aaVV部分炉型的空气过剩系数部分炉型的空气过剩系数熄灭方式熄灭方式烟煤烟煤无烟煤无烟煤重油重油煤气煤气手烧炉和抛煤机炉手烧炉和抛煤机炉1.31.51.32.0链条炉链条炉1.31.41.31.5悬燃炉悬燃炉1.21.251.151.21.051.12.3.5、空燃比 AF 空燃比定义为单位质量燃料熄灭所需求的空气质量，它可以由熄灭方程式直接求得。MwzyxAF9 .

8、289 .20100)24(2.4 2.4 烟气体积及污染物排放量计算烟气体积及污染物排放量计算2.4.1 2.4.1 烟气体积计算烟气体积计算1.1.实际烟气量实际烟气量 在实际空气量下，燃料完全熄灭所生成的烟气体在实际空气量下，燃料完全熄灭所生成的烟气体积称为实际烟气体积，以积称为实际烟气体积，以 表示。其主要成分是表示。其主要成分是CO2CO2、SO2SO2、N2N2和水蒸气。和水蒸气。 通常把烟气中除了水蒸气以外的部分称为干烟气，通常把烟气中除了水蒸气以外的部分称为干烟气，把包括水蒸气在内的烟气称为湿烟气。把包括水蒸气在内的烟气称为湿烟气。 实际烟气量干烟气水蒸气实际烟气量干烟气水蒸气

9、2.2.烟气体积和密度的校正烟气体积和密度的校正 规范形状规范形状273K273K、1atm1atm：PnPn、TnTn、VnVn、nn 任务形状：任务形状： Ps Ps、TsTs、VsVs、ss0fgV烟气体积snnssnTTPPVV 烟气密度nssnsnTTPP3.过剩空气校正 实践烟气量实际烟气量过剩空气量10afgfgVVV2.4.2 污染物排放量计算污染物排放浓度污染物总量实践烟气量参见P47，例24，例25。例题：知安徽淮南烟煤收到基的分析数据：例题：知安徽淮南烟煤收到基的分析数据：C C： 57.42%57.42%，H H： 3.81%3.81%，O O： 7.16%7.16%，

10、N N： 0.93%0.93%，S S： 0.46%0.46%，灰分：，灰分： 21.37%21.37%，水，水分：分： 8.85%8.85%，空气过剩系数，空气过剩系数 =1.4=1.4，试计，试计算完全熄灭时的：算完全熄灭时的：1 1实际空气量；实际空气量；2 2实际烟气量；实际烟气量；3 3实践烟气量；实践烟气量；4 4烟气中烟气中SO2SO2及粉尘的浓度假设煤及粉尘的浓度假设煤中的灰分全部进入烟气。中的灰分全部进入烟气。 解：以熄灭解：以熄灭100g100g煤进展计算煤进展计算质量质量(g)(g)摩尔质摩尔质量量(g)(g)摩尔数摩尔数(mol)(mol)需氧气量需氧气量molmol产

11、物产物摩尔数摩尔数(mol)(mol)C C57.4257.4212124.7854.7854.7854.785CO2CO24.7854.785H H3.813.811 13.8103.8100.9530.953H2OH2O1.9051.905N N0.930.9314140.0660.066N2N20.0330.033S S0.460.4632320.0140.0140.0140.014SO2SO20.0140.014O O7.167.1616160.4480.448-0.224-0.224H2OH2O8.858.8518180.4920.492H2OH2O0.4920.492灰灰21.3721.37那么熄灭100g煤所需氧气量为 4.7850.9530.0140.2245.528 mol所需实际空气量为 5.5284.7822.41010005.919 m3(规范)/kg实际烟气量 (4.7851.9050.0330.0140.492)5.5283.7822.410