大气污染控制工程教学课件燃烧与大气污染01

1、1第2章 燃烧与大气污染(1)教学内容1燃料的性质 2燃料燃烧过程 3烟气体积及污染物排放计算 4燃烧过程中硫氧化物的形成 5燃烧过程中颗粒物的形成 6燃烧过程中其他污染物的形成 第1页，共48页。22 燃烧与大气污染(1)1.教学要求了解常见民用及工业燃料的组成和性质； 掌握气态、液态和固态燃料的燃烧过程，学会分析影响燃烧过程的因素； 学会计算燃烧过程产生的烟气量和污染物浓度； 掌握颗粒物、硫氧化物和氮氧化物的产生机理，理解通过改变燃烧条件减少污染物生成的途径2、教学重点重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧过程污染物排放计算。3、教学难点 燃烧过程污染物排放计算。第2页，

2、共48页。3 焚烧秸秆第3页，共48页。4第4页，共48页。5300MW、600MWW形火焰燃低挥发份无烟煤锅炉第5页，共48页。6600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉 600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉第6页，共48页。7300MW、600MW“W”形火焰燃低挥发份无烟煤锅炉该锅炉的主要技术特点：分级送风的双拱炉膛；旋风分离式煤粉浓缩型燃烧器；双进双出球磨机正压直吹式燃烧系统。 第7页，共48页。8600MW及以上超临界本生直流机组锅炉 第8页，共48页。9600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉 600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉第9

3、页，共48页。10第10页，共48页。111燃料的性质燃料的分类 按获得方法分 按物态分 天然燃料 人工燃料 固体燃料 木柴、煤、油页岩 木炭、焦炭、煤粉等 液体燃料 石油 汽油、煤油、柴油、重油 气体燃料 天然气 高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气 燃料的定义：指燃烧过程中能放出热量，且经济上可行的物质第11页，共48页。121燃料的性质一、煤煤定义：是一种复杂的物质聚集体。主要可燃成分是C、H及少量O2、N2、S等一起构成的有机聚合物。 性质：煤中有机成分和无机成分的含量因种类、产地不同而异。第12页，共48页。131燃料的性质1.煤的分类：按基于沉积年代的分类法分为褐煤、烟煤、无烟煤。（1）

4、褐煤：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑色、褐色、泥土色，象木材结构。特点：挥发分较高，析出温度低；燃烧热值低，不能制炭。干燥后：C含量6075%，O2含量2025%。第13页，共48页。141燃料的性质（2）烟煤：形成历史较褐煤长。黑色，外形有可见条纹。 挥发分2045%，C 7590%。成焦性较强，氧含量低，水分及灰分含量不高，适宜工业使用。（3）无烟煤：碳含量最高，煤化时间最长的煤，具有明显的黑色光泽，机械强度高。 C含量93%, 无机物量1部分炉型的空气过剩系数第40页，共48页。41 二.燃料燃烧的理论空气量3空燃比（AF）定义：单位质量燃料燃烧所需的

5、空气质量，它可由燃烧方程直接求得。例如，甲烷在理想空气量下的完全燃烧：CH42O27.56N2CO27.56N2空燃比：AF=(2327.5628)/116=17.2汽油（C8H18）的理论空燃比为15纯碳的理论空燃比约为11.5第41页，共48页。42 二.燃料燃烧的理论空气量例：某燃烧装置采用重油作燃料，重油成分分析结果如下（按质量）C：88.3%，H：9.5%,S：1.6%，灰分：0.10%。试确定燃烧1kg重油所需的理论空气量。解：以1kg重油燃烧为基础，则：第42页，共48页。43重量（g）摩尔数（mol）需氧量（mol）C88373587358H954752375S160505H2

6、O05002780二.燃料燃烧的理论空气量第43页，共48页。44理论需氧量为： 73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg重油假定空气中N2与O2的摩尔比为3.76(体积比) 则，理论空气量为： mol/kg重油即 Nm3/kg重油二.燃料燃烧的理论空气量第44页，共48页。45三.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第45页，共48页。46 三.热化学关系式1.发热量：单位燃料完全燃烧时，所放出的热量，即在反应物开始状态和反应产物终了状态相同下的热量变化（ kJ/kg or kcal/kg ）高位发热量：包括燃料生成物中水蒸气的汽化潜热低位发热量：燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时，完全燃烧过程所释放的热量第46页，共48页。47 三.热化学关系式2.燃烧设备的热损失排烟热损失不完全