《燃烧与大气》ppt课件

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1、第二章燃烧与大气污染福州大学环境工程系第二章燃烧与大气污染2.1燃料的性质2.2燃料的燃烧过程2.3烟气体积计算2.4燃烧过程中硫氧化物的形成2.5其他污染物的形成§2-1燃料的性质定义：在燃烧过程中能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。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§2-1燃料的性质2.1.1燃料的燃烧特性2.1.2燃料的化学组成2.1.3煤的分类和组成2.1.4燃料组成的表示方法2.1.1燃料的燃烧特性气态燃料：燃烧迅速，由扩散或混合控制液体燃料：以气态形

2、式燃烧，由蒸发过程控制（气态形式燃烧）固体燃料：挥发分被蒸馏后以气态燃烧（蒸馏过程控制）；留下的固定炭以固态燃烧（扩散控制）2.1.2燃料的化学组成2.1.2燃料的化学组成2.1.3煤的分类和组成1、煤的基本分类2、煤的成分分析及分析方式3、煤的成分表示方法1、煤的基本分类褐煤最低品味的煤，形成年代最短，热值较低烟煤形成年代较褐煤长，碳含量75%~90％。成焦性较强，适宜工业一般应用无烟煤煤化时间最长，含碳量最高（高于93％），成焦性差，发热量大2、煤的成分分析及分析方式工业分析（proximat

3、eanalysis）测定煤中水分、挥发分、灰分和固定碳。估测硫含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。元素分析（ultimateanalysis）用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧的含量。煤的工业分析水分：外部水分+内部水分，一般10％～13％挥发分：失去水分的试样密封无氧加热时，分解出的可燃气体物质挥发份越高，越易着火，火焰越长，越易燃烧完全挥发份过高，易产生污染煤的工业分析固定炭煤的主要可燃物质以有机态存在灰分：P30：表2-1我国煤炭的平均灰分含量为25％灰分的存

4、在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量煤中硫的形态低硫煤中主要是有机硫，约为无机硫的8倍；高硫煤中主要为无机硫，约为有机硫的3倍3、煤的成分表示方法收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分3、煤的成分表示方法干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，干燥基更能反映出灰分的多少干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分煤的成分的表示方法及其组成的相互关系2.1.4燃料组成的表示方法:Cx

5、HySzOwNvSample:C:77.2%,H:5.2%,N:1.2%,S:2.6%,O:5.9%andash:7.9%byweight.Determinethenormalizedmolarcomposition.ElementWt%mol/100gmol/mol(碳)C77.212=6.436.43=1.00H5.201=5.206.43=0.808N1.2014=0.08576.43=0.013S2.6032=0.08126.43=0.013O5.9016=0.3696

6、.43=0.057Thenormalizedmolarcomposition:CH0.808N0.013S0.013O0.057§2-2燃料燃烧过程2.2.1影响燃烧过程的主要因素2.2.2燃料燃烧的理论空气量2.2.3燃烧过程的热化学关系式2.2.1影响燃烧过程的主要因素空气条件：提供充足的空气；空气量过大，炉温降低，热损失增加温度条件（Temperature）：达到燃料的着火温度着火温度：在氧存在下可燃质开始燃烧必须达到的最低温度。各种燃料的着火温度见表2-4。P38时间条件（Time）：燃料

7、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2.2.2燃料燃烧的理论空气量1、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CxHySzOw2、燃烧方程式：燃料重量=12x+1.008y+32z+16w理论空气量：煤4~7m3/kg，液体燃料10~11m3/kg例题3、空气过剩系数定义

8、：部分炉型的空气过剩系数4、空燃比定义：单位质量燃料燃料所需要的空气量2.2.3燃料燃烧的热化学关系式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：低位发热量：WH、WW——燃料中氢和水的质量百分数(水0˚C时的汽化潜热为2500kJ/kg)例题已知甲乙丙三厂用煤量及其所用煤低位发热量如下表所示，若三个厂生产的产品、数量、质量均相同，试求三个厂的煤耗，并比较哪个厂的燃料利用率最高。厂家编号