大气燃烧与大气污染

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1、1第二章燃烧与大气污染本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理以及如何控制燃烧过程以便减少污染物的产生量。第二章燃烧与大气污染主要内容：第一节燃料的性质第二节燃料燃烧过程第三节烟气体积及污染物排放量计算第四节燃烧过程硫氧化物的形成第五节燃烧过程中其他污染物的形成第一节燃料的性质引言一、燃料的分类二、燃料的化学组成三、煤四、石油五、天然气六、非常规然燃料小结4第一节燃料的性质一、燃料的分类什么是燃料？所谓燃料是指用以产生热量或动力的可燃性物质。有哪些常用燃料？燃烧形式？燃料按物理状态分：固体燃料、液体燃料和气体燃料。5燃料的性质影响燃烧设备设计和各种操

2、作条件，也影响大气污染物的形成和排放。6二、燃料的化学组成▲碳：完全燃烧：7850kcal热量/kg不完全燃烧：2214kcal热量/kg与氢、氮、硫等组成有机化合物存在▲氢7完全燃烧：28780kcal热量/kg固体燃料中氢含量为2-10%以碳氢化合物的形式存在▲氧和氮8▲硫与碳、氢生成化合物，降低燃料的发热量燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%有机硫硫化铁硫硫酸盐硫挥发硫，产物：SO2和SO39▲水分▲灰分：燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分外部水分（表面水分）：自然干燥除去内部水分（吸附水分）：102-105℃下烘干2h10褐煤烟煤无烟煤颜色黑色、褐

3、色、或泥土色黑色明亮黑色碳含量60-75％75-90％≥93％氧含量20-25％含氧量低低水分、灰分含量较高较低低其他燃烧热值较低成焦性较强着火困难，储存稳定，不易自燃，成焦性极差三、煤1．煤的分类112．煤的工业分析水分挥发分固定碳和灰分硫含量（1）外部水分：45-50℃干燥8h，恒重→失去的水分质量。（2）内部水分：继续在100-105℃干燥2h，恒重→失去的水分质量。失去水分的试样在927℃加热（与空气隔绝）7min，恒重，失去的质量.主要成分：H2、碳氢化合物、CO、H2S等。失去水分和挥发分后的试样在800±20℃的环境中灼烧到重量不再变化。焦炭所失去

4、的重量为固定碳（煤的主要可燃物质），剩余部分为灰分。测硫仪测定我国煤炭的平均灰分为25%12成分含量%成分含量%SiO220-60MgO0.3-4Al2O310-35TiO20.5-2.5Fe2O35-35Na2OK2O1-4CaO1-20SO30.1-12表煤中灰分的组成煤中灰分的组成13煤的结构模型143.煤的元素分析及成分表示方法煤中主要成分包括：碳、氧、氮、硫等元素。常用的基准有：收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种。☆☆收到基（ar-asreceived）以全部灰分和水分的燃料作为100%成分。各收到基成分的总和用下式表示：1516☆空气干燥基a

5、d(airdrybasis）以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，也即在实验室内进行燃料分析时的试样成分。17☆干燥基(drybasis)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。18☆干燥无灰基daf(dryashfree）以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分。干燥无灰基避免了水分和灰分的影响，故比较稳定。19神华万利煤矿煤和燃料煤质分析表煤源神华万利煤矿煤用途气化及燃料煤工业分析水份－Mad%（ad）10.13挥发份－Vdaf36.9灰份－Ad11.7固定碳41.27元素分析碳－Cdaf％（ad）76.87氢－Hdaf3.72

6、氮－Ndaf0.98氧－Odaf17.09硫－St，d0.9氯－Cld0.024磷－Pd0.004氟－Fadμg/g81砷－/硫分析黄铁矿硫－St，d％（ad）0.9硫酸盐硫/有机硫/热值低位发热量-Qnet，vakcal/g5.51高位发热量-Qgr，vdkcal/g6.52灰成份分析SiO2％36.61Al2O311.21Fe2O316.93CaO13.54MgO1.64SO315.00TiO20.46四、石油20液体燃料比重0.78～1.00含量0.1-7％(质量)S以有机硫的形式存在S80-90％于重馏分中在轻馏份中，硫以H2S、硫醇、一硫化物、二硫化物

7、、环状硫化物（四氢噻吩）形态存在五、天燃气气体燃料组成：甲烷85％、乙烷10％、丙烷3％少量其它组分：H20、C02、N2、He和H2S22六、非常规燃料城市固体废物商业和工业固体废物农产物及农村废物可燃性工业和采矿废物污水处理厂废物水生植物和水生废物天然存在的含碳和含碳氢的资源合成燃料注意二次污染，需要专门的制备技术！！第二节燃料燃烧过程引言一、影响燃烧过程的主要因素二、燃料燃烧的理论空气量三、燃烧产生的污染物四、热化学关系式小结24一、影响燃烧过程的主要因素1、燃烧过程及燃烧产物燃烧过程是可燃混合物快速氧化过程，并伴随能量（光和热）的释放。燃烧产物：完全燃烧

8、：CO2、水蒸气、SO2