燃料燃烧与大气污染

燃料燃烧与大气污染第一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三§1基本概念2燃料：指燃烧过程中能放出热量，且经济上可行的物质6/11/20232023/6/112燃烧：一种物质起剧烈的氧化反应，同时发光发热的现象。理论空气量，实际空气量，空气过剩系数第二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/113第三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/114第四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/115第五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/116第六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/117第七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/118第八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/119第九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/1110§2基本理论简单反应复杂反应基元反应活化分子碰撞理论链锁反应理论着火理论自燃点燃第十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2023/6/1111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

§2燃料与燃烧方式第十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三一、煤

煤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。126/11/20232023/6/1112第十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三136/11/20232023/6/1113第十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三1.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）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：①挥发分较高，析出温度低；②燃烧热值低，不能制炭。干燥后：C含量60—75%，O2含量20—25%。146/11/20232023/6/1114第十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三（2）烟煤：形成历史较褐煤长。黑色，外形有可见条纹。挥发分20—45%，C75—90%。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<10%,着火难，不易自燃，成焦性差。156/11/20232023/6/1115第十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三2.

燃料组成对燃烧的影响碳：可燃元素。1kg纯碳完全燃烧时，放出7850kcal的热量。当不完全燃烧生成CO时，放出2214kcal的热量。纯碳起燃温度很高，燃烧缓慢，火焰也短。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年代越长，其挥发性成分含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约90-98%，一般煤的含碳量约50-95%。氢：是燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为2-10%，以碳氢化合物的形式存在，1kg氢完全燃烧时能放出28780kcal的热量。

166/11/20232023/6/1116第十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%硫：以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。前两种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地减少。煤中水分由表面水分（外部水分）和吸附水分（内部水分）组成。外部水分可以靠自然干燥方法除去。内部水分要放在干燥箱中加热到102-105C，保持2h后才能除掉。灰分：是燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分176/11/20232023/6/1117第十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三√固定碳从煤中扣除水分、灰分以及挥发分后剩余的部分为固定碳，是煤的主要可燃物质。失去水分和挥发分后的剩余部分（焦炭）放在80020C的环境中灼烧到重量不在变化时，取出冷却。焦炭所失去的重量为固定碳。√灰分：灰分是煤中不可燃矿物物质的总称。

高灰分、低熔点的煤极易结渣，从尔影响热效率。186/11/20232023/6/1118第十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三煤中灰分的组成：我国煤炭的平均灰分含量为25％灰分的存在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量196/11/20232023/6/1119第十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三（3）煤中硫的形态206/11/20232023/6/1120第二十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二、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％216/11/20232023/6/1121第二十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二、石油石油是液体燃料的主要来源。原油是天然存在的易流动液体。比重0.78—1.00

主要含C、H2、少量的S、N2、O2，此外，含有微量金属（钒、镍）、砷、铅、氯等，10ppm左右。原油中的硫大部分以有机硫形式存在，形成非碳氢化合物的巨大分子团，其含硫量变化范围较大，一般为0.1—7%。原油通过蒸馏、裂化和重整过程生产出各种产品。原油中的S约有80—90%留于重馏分中。硫以复杂的环状结构存在，而需去除的仅是硫原子，故不能用物理方法分离硫化物。采用高压下的催化加氢破坏C—S—C键形成H2S气体，可达目的，但费用很高。226/11/20232023/6/1122第二十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三三、天然气典型的气体燃料一般组成为CH485%,乙烷10%，丙烷3%，此外还有H2O、CO2、N2、He、H2S等。天然气中的H2S具有腐蚀性，它的燃烧产物为硫的氧化物，因此许多国家规定了天然气中总硫和H2S含量的最大允许子值。236/11/20232023/6/1123第二十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三四、燃料组成的表示方法:CxHySzOwNvSample:C:77.2%,H:5.2%,N:1.2%,S:2.6%,O:5.9%andash:7.9%byweight.Determinethenormalizedmolarcomposition.ElementWt%mol/100gmol/molC77.212=6.436.43=1.00H5.201=5.206.43=0.808N1.2014=0.08576.43=0.013S2.6032=0.08126.43=0.013O5.9016=0.3696.43=0.057ash7.96.43=1.23g/molThenormalizedmolarcomposition:CH0.808N0.013S0.013O0.057

246/11/20232023/6/1124第二十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三五、燃料的最重要的两个属性热值决定燃料的消耗量杂质污染物产生的来源256/11/20232023/6/1125第二十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

六、其他燃料

非常规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266/11/20232023/6/1126第二十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三§2燃料燃烧过程

一.影响燃烧过程的主要因素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NOx276/11/20232023/6/1127第二十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三一.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（Temperature）：达到燃料的着火温度时间条件（Time）：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（Turbulence）：燃料与氧充分混合286/11/20232023/6/1128第二十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三一.影响燃烧过程的主要因素典型燃料的着火温度296/11/20232023/6/1129第二十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

一.影响燃烧过程的主要因素燃烧火焰温度与燃料混合比的关系（以CH4为例）306/11/20232023/6/1130第三十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

一.影响燃烧过程的主要因素典型锅炉热损失与过剩空气量的关系316/11/20232023/6/1131第三十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二.燃料燃烧的理论空气量1.理论空气量建立燃烧方程式的假定：空气组成20.9%O2和79.1%N2，两者体积比为：N2/O2=3.78燃料中固定氧可用于燃烧燃料中硫主要被氧化为SO2不考虑NOX的生成燃料中的N在燃烧时转化为N2燃料的化学方程式为CxHySzOw326/11/20232023/6/1132第三十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

二.燃料燃烧的理论空气量33燃烧方程式：燃料重量=12x+1.008y+32z+16w煤4-7m3/kg，液体燃料10-11m3/kg

6/11/20232023/6/1133第三十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三34理论空气量:6/11/20232023/6/1134第三十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三例题：356/11/20232023/6/1135第三十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二.燃料燃烧的理论空气量2.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366/11/20232023/6/1136第三十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二.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：CH4＋2O2＋7.56N2→CO2＋7.56N2空燃比：AF=2×32＋7.56×28/1×16=17.2汽油（～C8H18）的理论空燃比为15纯碳的理论空燃比约为11.5376/11/20232023/6/1137第三十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三二.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：386/11/20232023/6/1138

重量（g）摩尔数（mol）需氧量（mol）C88373．5873．58H9547．523．75S160．50．5H2O0．50．02780第三十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三理论需氧量为：73.58+23.75+0.5=97.83mol/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396/11/2023第三十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三三.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406/11/202340第四十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

三.燃烧过程中产生的污染物燃烧产物与温度的关系：416/11/202341第四十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

三.燃烧过程中产生的污染物燃料种类对燃烧产物的影响（以1000MW电站为例）：426/11/202342第四十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

三.燃烧过程中产生的污染物典型固态燃料的燃烧产物：436/11/20232023/6/1143第四十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

三.燃烧过程中产生的污染物典型液态燃料的燃烧产物：446/11/20232023/6/1144第四十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

三.燃烧过程中产生的污染物典型气态燃料的燃烧产物：456/11/20232023/6/1145第四十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

四.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/kgorkcal/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466/11/20232023/6/1146第四十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

四.热化学关系式2.燃烧设备的热损失排烟热损失不完全燃烧热损失散热损失在充分混合的条件下，热损失在理论空气量条件下最低不充分混合时，热损失最小值出现在空气过剩一侧。476/11/20232023/6/1147第四十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三

四.热化学关系式3.燃烧热损失与空燃比的关系486/11/20232023/6/1148第四十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三49§3烟气体积及污染物排放量计算一．烟气体积计算１.理论烟气体积在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积。以Vfg0表示，烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气。干烟气：除水蒸气以外的成分称为干烟气；湿烟气：包括水蒸气在内的烟气。Vfg0=V干烟气+V水蒸气V理论水蒸气=V燃料中氢燃烧后的水蒸气+V燃料中所含的水蒸气

+V由供给理论空气量带入的水蒸气2023/6/11第四十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三502.烟气体积和密度的校正

燃烧产生的烟气其T、P总高于标态（273K、1atm）故需换算成标态。大多数烟气可视为理气，故可应用理气方程。设观测状态下（Ts、Ps下）：烟气的体积为Vs，密度为ρs。标态下（Tn、Pn下）：烟气的体积为Vn，密度为ρn。标态下体积为：标态下密度为：应指出，美国、日本和国际全球监测系统网的标准态是298K、1atm在作数据比较时应注意。2023/6/11第五十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三513.过剩空气较正因为实际燃烧过程是有过剩空气的，所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气体积与过剩空气量之和。用奥氏烟气分析仪测定烟气中的CO2、O2和CO的含量，可以确定燃烧设备在运行中烟气成分和空气过剩系数。空气过剩系数为α=a-----过剩空气中O2的过剩数设燃烧是完全燃烧，过剩空气中的氧只以O2形式存在，燃烧产物用下标P表示，2023/6/11第五十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三假设空气只有O2、N2,分别为21%、79%，则空气中总氧量为理论需氧量：0.266N2P-O2P

所以（燃烧完全时）

若燃烧不完全会产生CO，须校正。即从测得的过剩氧中减去CO氧化为CO2所需的O2

此时各组分的量均为奥氏分析仪所测得的百分数。若燃烧是完全的，过剩空气中的O仅能够以的o2形式存在，假定燃烧产物以下标p表示：实际烟气体积Vfg0Vfg=Vfg0+(α-1)Va2023/6/11第五十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三53二.污染物排放量计算方法：根据实测的污染物浓度和排烟量根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预测烟气量和污染物浓度排放因子（EmissionFactor）2023/6/11第五十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三54二.污染物排放量计算排放因子举例（机动车）EF车型

污染物2023/6/11第五十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三55二．污染物排放量的计算例2-4

对例2--3给定的重油，若燃料中硫转化为SOX（其中SO2占97%），试计算空气过剩系数a=1.20时烟气中SO2及SO3的浓度，以ppm表示，并计算此时烟气中CO2的含量，以体积百分比表示。第五十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三56二．污染物排放量的计算解：由例1可知，理论空气量条件下烟气组成（mol）为：CO2：73.58H2O：47.5+0.0278SOX：0.5NX：理论烟气量：73.58+0.5+(47.5+0.0278)+()=489.45mol/kg重油即489.45=10.96m3/kg重油空气过剩系数a=1.2时，实际烟气量为：其中10.43为理论空气量，即1Kg重油完全燃烧所需理论空气量。第五十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三57二．污染物排放量的计算烟气中SO2的体积为烟气中SO3的体积为所以，烟气中SO2、、SO3的浓度分别为：

第五十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三58二．污染物排放量的计算当α=1.2时，干烟气量为：CO2体积为：所以干烟气中CO2的含量（以体积计）为：

第五十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三59二．污染物排放量的计算例2-5：已知某电厂烟气温度为473K，压力为96.93Kpa,湿烟气量Q=10400m3/min，含水汽6.25%（体积），奥萨特仪分析结果是：CO2占10.7%，O2占8.2%，不含CO，污染物排放的质量流量为22.7Kg/min。（1）

污染物排放的质量速率（以t/d表示）（2）

污染物在烟气中浓度（3）

烟气中空气过剩系数（4）校正至空气过剩系数α=1.8时污染物在烟气中的浓度。2023/6/11第五十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三60解：（1）污染物排放的质量流量为：

（2）测定条件下的干空气量为：

测定状态下干烟气中污染物的浓度：

标态下的浓度：

2023/6/11第六十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三61（3）空气过剩系数：（4）校正至α=1.8条件下的浓度：2023/6/11第六十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三62§4

燃烧过程中硫氧化物的形成

一、燃料中硫的氧化机理1.燃料中硫的氧化√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，由于反应：在所有的情况下，它都作为一种重要的反应中间体2023/6/11第六十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三632.H2S的氧化2023/6/11第六十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三643.CS2和COS的氧化2023/6/11第六十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三654.元素S的氧化2023/6/11第六十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三665.有机硫化物的氧化

2023/6/11第六十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三67二.SO2和SO3之间的转化

反应方程式SO2+O+MSO3+M（1）SO3+OSO2+O2

（2）SO3+HSO2+OH（3）SO3+MSO2+O+M（4）

在炽热反应区

，[O]

浓度很高，反应（1）和（2）起支配作用

2023/6/11第六十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三68二.SO2和SO3之间的转化SO3生成速率

当d[SO3]/dt=0时，SO3浓度达到最大在富燃料条件下，[O]浓度低得多，SO3的去除反应主要为反应（3），SO3的最大浓度：2023/6/11第六十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三69二.SO2和SO3之间的转化燃烧后烟气中的水蒸气可能与SO3结合生成H2SO4，转化率:转化率与温度密切相关H2SO4浓度越高，酸露点越高烟气露点升高极易引起管道和空气净化设施的腐蚀2023/6/11第六十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三70二.SO2和SO3之间的转化SO3的转化率/%2023/6/11第七十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三71§5燃烧过程中颗粒物的形成一、碳粒子的生成核化过程：气相脱氢反应并产生凝聚相固体碳核表面上发生非均质反应较为缓慢的聚团和凝聚过程燃料的分子结构是影响积炭的主导因素积炭的生成与火焰的结构有关提高氧气量可以防止积炭生成压力越低则积炭的生成趋势越小2023/6/11第七十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三72一.碳粒子的生成火焰的结构预混火焰：气体燃料和空气在燃烧前充分混合（bursenburner,meekerburner）扩散火焰：燃料和空气分别进入燃烧区，混合然后发生反应（实际中应用最多），不同的区域有不同的

(0～)值2023/6/11第七十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三73一.碳粒子的生成火焰的结构（续）层流火焰：Re<2200，分子扩散和传导是控制过程湍流火焰：Re>2200，强烈的湍流作用，但分子扩散仍然起作用Laminar transition developedturbulent heightJetvelocity2023/6/11第七十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三74一.碳粒子的生成乙炔火焰中生碳反应过程2023/6/11第七十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三75一.碳粒子的生成石油焦和煤胞的生成燃料油雾滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦多组分重残油的燃烧后期会生成煤胞，难以燃烧。焦粒生成反应的顺序：烷烃烯烃带支链芳烃凝聚环系沥青半园体沥青沥青焦焦炭

2023/6/11第七十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三76二.燃煤烟尘的形成烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物，包括：黑烟：未燃尽的碳粒飞灰：不可燃矿物质微粒煤粉燃烧过程碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应灰层碳层外扩散2023/6/11第七十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三77二.燃煤烟尘的形成煤粉燃烧过程理论上碳与氧的摩尔比近1.0时最易形成黑烟在预混火焰中，C/O大约为0.5时最易形成黑烟易燃烧又少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤焦炭褐煤低挥发分烟煤高灰发分烟煤碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、表面温度、氧气浓度等有关2023/6/11第七十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三78二.燃煤烟尘的形成燃烧碳层中成分和温度分布2023/6/11第七十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三79二.燃煤烟尘的形成黑烟形成的化学过程2023/6/11第七十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三80二.燃煤烟尘的形成高灰分燃料的扩散燃烧2023/6/11第八十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三81二.燃煤烟尘的形成飞灰的形成过程2023/6/11第八十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三82二.燃煤烟尘的形成影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素煤质燃烧方式烟气流速炉排和炉膛的热负荷锅炉运行负荷锅炉结构2023/6/11第八十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三83二.燃煤烟尘的形成影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素——煤质2023/6/11第八十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三84二.燃煤烟尘的形成燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响2023/6/11第八十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三85二.燃煤烟尘的形成影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——燃烧方式2023/6/11第八十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三86二.燃煤烟尘的形成几种燃烧方式的烟尘百分比2023/6/11第八十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三87二.燃煤烟尘的形成几种燃烧方式的烟尘颗粒概况2023/6/11第八十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三88二.燃煤烟尘的形成几种燃烧方式的烟尘颗粒概况2023/6/11第八十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三分类烟尘最高允许排放浓度（mg/m3）在县及县以上城镇规划区内的火电厂锅炉200在县规划区以外地区的火电厂锅炉500第I时段的在县及县以上城镇规划区内、1997年1月1日后还有10年及以上剩余寿命的火电厂锅炉60089火电厂大气污染物排放标准第Ⅲ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度2023/6/11第八十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三90火电厂大气污染物排放标准第Ⅲ时段火电厂各烟囱SO2最高允许排放浓度燃料收到基硫分（％）≤1.0>1.0最高允许排放浓度（mg/m3）21001200锅炉额定蒸发量煤粉锅炉

液态排渣固态排渣≥1000t/h1000650第Ⅲ时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度（mg/m3）2023/6/11第九十页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三91二.燃煤烟尘的形成影响燃煤烟气中飞灰排放特征的因素——运行负荷2023/6/11第九十一页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三92§6燃烧过程中其他污染物的形成一.有机污染物的形成形成历程链烃分子氧化脱氢形成乙烯和乙炔延长乙炔的链形成各种不饱和基不饱和基进一步脱氢形成聚乙炔不饱和基通过环化反应形成C6－C2型芳香族化合物C6－C2基逐步合成为多环有机物2023/6/11第九十二页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三93一.有机污染物的形成比较活泼的碳氢化合物可能是产生光化学烟雾的直接原因碳氢化合物的产生量与燃料组成密切相关燃料中高分子碳氢化合物浓度与POM排放水平具有相关性燃料与空气的充分混合可降低有机物的含量，但不利于NOx的控制同时减少CH和NOx的排放需要仔细控制混合的型式、温度水平和整个系统的停留时间2023/6/11第九十三页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三94二.CO的形成CO是所有大气污染物中量最大、分布最广的一种CO的全球排放量为200×106t/a燃料中的碳都先形成CO，然后进一步氧化在火焰温度下有足够的氧并且停留时间足够长，可以降低CO含量。CO的形成和破坏都由动力学控制，反应路线：

RHRRCHORCOCO2023/6/11第九十四页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三952.CO的形成2023/6/11第九十五页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三96三.Hg的形成与排放Hg对人的肾和神经系统有危害煤碳燃烧是Hg的一大来源煤中Hg的析出率与燃烧条件有关燃烧温度>900oC时，析出率>90％还原性气氛的析出率低于氧化性气氛Hg排放控制是燃煤污染控制的新课题之一2023/6/11第九十六页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三97四.NOx的形成NOx的形成机理燃料型NOx：燃料中的固定氮生成的NOx热力型NOx：高温下N2与O2反应生成的NOx瞬时NOx：低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx2023/6/11第九十七页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三98四.NOx的形成2023/6/11第九十八页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三99四.NOx的形成2023/6/11第九十九页，共一百零六页，编辑于2023年，星期三100五.二恶英的