第二章燃烧与大气污染精品.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(可替代一部分氧气) 燃料中硫主要被氧化为 SO2 不考虑NOX的生成 燃料中的N在燃烧后以N2形式存在 燃料的化学方程式为CxHySzOw 2.燃料燃烧的理论空气量 燃烧方程式： 1mol燃料的重量 = 12x+1.008y+32z+16w 燃烧1Kg燃料需要的理论空气量： 经验值：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 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 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 充分燃烧理论需氧量 = 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p48 2-4,2-5： eg.已知某种烟煤的组成为：Cdaf84.54%,Odaf8.04%,Hdaf4.84%,Ndaf1.26%,Sdaf1.32%,Ad21.32%,War3.06%。计算燃烧1Kg该种煤所需要的理论空气量和产生的理论烟气量。（假定空气中不含水分） 例题 eg.在缺乏燃料组成或元素分析数据时，可以根据燃料的低位发热量q1(KJ/Kg)近似估算燃烧所需要的理论空气量Va和产生的理论烟气量Vf(m3/Kg)估算方程为：Va=aq1+b,Vf=a’q1+b’,对于固体燃料，a=0.000241,b=0.5,a’=0.000213,b’=1.65。用这种方法估算上个例题中的煤燃烧所需的理论空气量和理论烟气量，已知这种煤的低位发热量为25110KJ/Kg。 例题 思考题 1.液体燃料的特点。 2.气体燃料的特点。 3.举例说明几种新型燃料。 4.燃烧计算中的几个假设。 5.燃烧过程中的计算。