《高效飞灰分离设备冷态实验研究》-毕业论文.doc

高效飞灰分离设备冷态实验研究 2 - 绪论 1.1前言 旋风除尘器是一种利用含尘气流在除尘器内部作高速旋转运动产生的离心力将尘粒与气流分离的装置。长期以来，凭借其结构简单,造价低廉以及分离效率高的特点，旋风除尘器一直被广泛应用于煤矿、冶金、建筑、石油等各个工业领域。 1.2 发展节能环保型工业锅炉的必要性 1.2.1 我国煤炭资源水平现状 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一。长期以来，煤炭在我国能源结构中一直占有主导地位。据统计，2001年一次能源消费量，煤占67.0％，大大超出了27％的世界平均水平。《中国能源统计年鉴》的数据显示：2004年，中国一次能源生产总量18.46亿吨标准煤，比上年增长15.2%；消费总量19.7亿吨标准煤，比上年增长15.2%。其中原煤产量19.56亿吨，增长17.3%，消费18.7亿吨，增长14.4%；原油产量1.75亿吨，增长2.9%，消费2.9亿吨，增长16.8%。国家发改委能源局2004年公布，中国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的11%。从国家煤矿安全监察局了解到，2005年上半年我国煤炭产量达到9.4亿吨，同比增产8292万吨、增长9.7％。仅上海市2003年一次能源消费就达6698万吨标煤，比2002年增长了9.5%，其中，煤炭消耗占59.2%，石油占34.8%，天然气占1%，水电、核电等其他能源占5%。 据统计，我国煤炭用于锅炉生产蒸汽发电的约占31.5%，用于工业锅炉和窑炉的约占40%，民用煤约占20%，其它占7.5%。我国有工业锅炉约53万台，平均容量2.5蒸吨/小时，热效率约65％。年耗煤占我国煤炭产量的35％左右，达3.0-3.5亿吨。欧、美等国燃煤工业锅炉运行效率在80％以上，与之相比低10到20个百分点[21]。电站锅炉的热效率比工业锅炉、窑炉和民用炉灶要高得多，但与世界上发达国家相比差距仍很大。到2003年为止，我国电力总装机容量达3.91亿千瓦，其中燃煤火电机组占2.90亿千瓦，年耗煤约8.4亿吨，全国平均供电煤耗为381克/度，而国外发达国家平均供电煤耗为313克/度，相差68克/度。按2005年经济发展需要电量2.27万亿度来计算，同发电量我国与国外发达国家相比，一年就多消耗1.32亿吨煤。这样低的热效率意味着大量煤碳的浪费，并给环境带来了严重污染。 1.2.2 煤炭生产和应用对于环境的影响 煤炭对于环境的污染是贯穿于煤炭的采集、运输、燃烧等过程之中的。在煤炭的开采过程中，大量的粉尘会进入空气之中，直接影响了当地的空气质量。著名的云岗石窟就是一个典型的例子。在距离云岗石窟不到一公里的地区就有华宫储煤场和吴官屯矿储煤场这两座煤场。而这两座煤场出产的原煤直接堆放所造成的黑色扬尘对于云岗石窟内的壁画，雕刻等造成了严重的影响；而由于附近的两座煤矸石山含硫量极高且自燃现象严重，又造成了该地区出现了局部酸雨的现象。这对于那些具有悠久历史的文化瑰宝是具有毁灭性破坏的。而根据大同市环境监测站连续两年对云岗石窟总悬浮颗粒物、二氧化硫、降尘、硫酸盐化速率、氮氧化物和一氧化碳的监测，由于石窟周边区域居民取暖、炊事用煤，冬季云岗石窟降尘和硫酸盐化速率比夏季高出一倍左右。长此以往，云岗石窟将最终成为历史，从我们的视线中永远地消失。而同样地，开采过程中的废水如果处理不当，也会污染附近的河流、湖泊造成水质的污染；同时，煤矿开采也会造成当地土壤的污染与退化。而由于开采所造成的地表塌陷，河流断流等地质灾害也是一个重大的问题。 而在煤炭的运输过程中对于铁路沿线地区的污染也是相当严重的。运输煤炭的列车就像一个“移动污染源”，所经过的地区空气中黑灰含量都很高，对于当地的居民及动植物的健康都有巨大的影响。 煤炭的燃烧对于大气的污染更为严重。由于化石燃料的燃烧需要排放出各种污染物。在排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物（NOX）、99%的一氧化碳（CO）、91%的二氧化硫（SO2）、78%的二氧化碳（CO2）、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石燃料燃烧过程中产生的，其中煤燃烧所产生的污染物又占绝大多数。我们能源以煤为主，燃煤产生的大气污染物占污染物排放总量的比例较大。例如，二氧化硫占87%，氮氧化物占67%，一氧化碳71%，烟尘占60%。而据统计资料显示，1995年度，全国废气排放量为12.3亿立方标米，废气中烟尘排放量为1478万吨，二氧化硫（SO2）排放量1891万吨，工业排放废气量为10.7亿立方标米，工业烟尘排放量837.9万吨，工业二氧化硫排放量1405万吨。1995年SO2排放量较1990年增加了26.4%，烟尘排放量增加了70%[5]。SO2是形成酸雨的原凶，而近几年来，我国的酸雨受害地区呈不断扩大的趋势。NOx主要来源于煤炭的高温燃烧，它有加剧温室效应和臭氧层