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.ppt

第二章 燃烧与大气污染(2) 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 第四节 燃烧过程中硫氧化物的形成 1.硫的氧化机理 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 1.硫的氧化机理 H2S的氧化 1.硫的氧化机理 CS2和COS的氧化 1.硫的氧化机理 元素S的氧化 1.硫的氧化机理 有机硫化物的氧化 2. SO2和SO3之间的转化 反应方程式 SO2 + O + M ? SO3 + M （1） SO3 + O ? SO2 + O2 （2） SO3 + H ? SO2 + OH （3） SO3 + M ? SO2 + O + M （4） ? 在炽热反应区 ，[O] 浓度很高，反应（1）和（2）起支配作用 2. 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： 2. 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 2. SO2和SO3之间的转化 SO2排放因子举例-from AP-42 第五节 燃烧过程中颗粒物的形成 1.碳粒子的生成 积炭的生成 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 1. 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（ bursen burner, meeker burner） 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 1. 碳粒子的生成 火焰的结构（续） 层流火焰：Re2200，分子扩散和传导是控制过程 湍流火焰：Re2200，强烈的湍流作用，但分子扩散仍然起作用 1. 碳粒子的生成 乙炔火焰中生碳反应过程 1. 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 2. 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 2. 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 2. 燃煤烟尘的形成 燃烧碳层中成分和温度分布 2. 燃煤烟尘的形成 黑烟形成的化学过程 2. 燃煤烟尘的形成 高灰分燃料的扩散燃烧 2. 燃煤烟尘的形成 灰分中含有Hg、As、Se、Pb、Cu、Zn等污染元素 2. 燃煤烟尘的形成 飞灰的形成过程 2. 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 2. 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 2. 燃煤烟尘的形成 燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响 2. 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 2. 燃煤烟尘的形成 几种燃烧方式的烟尘百分比 2. 燃煤烟尘的形成 几种燃烧方式的烟尘颗粒概况 火电厂大气污染物排放标准 本标准将火电厂按年限划分为以下三个时段： Ⅰ时段－1992年8月1日之前建成投产或初步设计已通过审查批准的新、扩、改建火电厂； Ⅱ时段－1992年8月1日起至1996年12月31日期间环境影响报