2章 燃烧与大气污染1.ppt

1.影响燃烧过程的主要因素 燃气比和混合程度对燃烧产物的影响 2.燃料燃烧的理论空气量 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 燃料的化学式为CxHySzOw 2.燃料燃烧的理论空气量 燃烧方程式： 燃料重量 = 12x+1.008y+32z+16w 理论空气量： 煤 4~7 m3/kg，液体燃料10~11 m3/kg? 2.燃料燃烧的理论空气量 例题： 2.燃料燃烧的理论空气量 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 2.燃料燃烧的理论空气量 空燃比 单位质量燃料燃烧所需要的空气质量 例如：汽油（～C8H18）的完全燃烧： 汽油的质量：12?8+1.008?18 = 114.14 空气的质量：32?12.5+28?3.78?12.5 = 1723 空燃比 AF=15.11 3.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 3.燃烧过程中产生的污染物 燃烧产物与温度的关系： 3.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）： 3.燃烧过程中产生的污染物 典型固态燃料的燃烧产物： 3.燃烧过程中产生的污染物 典型液态燃料的燃烧产物： 3.燃烧过程中产生的污染物 典型气态燃料的燃烧产物： 4.热化学关系式 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：包括燃烧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 4.热化学关系式 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 4.热化学关系式 燃烧热损失与空燃比的关系 第三节 烟气体积及污染物排放量计算 1.烟气体积计算 理论烟气体积 CO2、SO2、N2和H2O 干烟气、标准干烟气、湿烟气 烟气体积和密度的校正 转化为标态下（273K、1atm）的体积和密度 注意：美、日和全球监测系统网的标态为298K、1atm。 1.烟气体积计算 过剩空气校正 实际空气量 = （1+ ?）?（O2 + 3.78N2） 完全燃烧：与理论空气量相比多??（O2+ 3.78N2） 此时烟气中，O2的量为O2P= ?? O2，N2的量为N2P = 3.78?（1+?）?N2 空气中O2=（20.9/79.1）N2=0.264N2，即进入燃烧系统的空气总氧量为 0.264N2P 1.烟气体积计算 过剩空气校正 理论需氧量 = 0.264 N2P - O2P，空气过剩系数 ? = 1 + O2P /（ 0.264 N2P - O2P ） 假如燃烧过程中产生CO，过剩氧量必须加以校正： O2P - 0.5 COP ? = 1 + （ O2P - 0.5 COP ）/ [ 0.264 N2P - （ O2P - 0.5 COP ）] 以上组分的量均可由烟气分析仪测定。 2.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（Emission Factor） 2.污染物排放量计算 排放因子举例（烟煤、次烟煤－SOx、NOx、CO） 2.污染物排放量计算 排放因子举例（烟煤、次烟煤－ PM） 2.污染物排放量计算 排放因子举例（机动车） EF 车型 污染物 2.污染物排放量计算 例题： 2.污染物排放量计算 例题（续）： 1. 燃料的性质 2. 燃料的燃烧过程 3. 烟气体积计算 4. 燃烧过程中硫氧化物的形成 5. 颗粒污染物的形成 6. 其他污染物的形成 第一节 燃料的性质 1.?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. 燃料的化学组成 典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分 2. 燃料的化学组成 典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分（续） 2. 燃料的