[工學(xué)]第02章20燃燒與大氣污染(完整版)
【正文】 硫燃燒生成產(chǎn)物為 SO2和 SO3，其中 SO2占 95%以上 。純碳起燃溫度很高，燃燒緩慢，火焰也短。煤中的碳不是單質(zhì)狀態(tài)存在，而是與氫、氮、硫等組成有機(jī)化合物。 ? 水分：水分的存在使燃料中可燃成分相對地減少。 ?元素分析 （ ultimate analysis ） 用化學(xué)分析的方法測定去掉外部水分的煤中主要組分碳 、 氫 、氮 、 硫和氧的含量 。 2） 由于兩種氣體不預(yù)先混合，因此氣體燃料和空氣均可預(yù)熱到較高的溫度，這樣燃燒時(shí)既不受燃料著火溫度的限制，也不必?fù)?dān)心回火和爆炸。 ?半無焰燃燒 半無焰燃燒又稱部分預(yù)混合燃燒。所謂油的霧化，就是把燃料油分散成細(xì)小煙霧粒子的過程。在燃燒過程中，不僅發(fā)生氣體與氣體之間的同相燃燒，而且還發(fā)生氣體與固體之間的異相燃燒。煤粉的火焰?zhèn)鞑ニ俣却蠹s為 3～ 4 m/s。 煤塊在爐內(nèi)的燃燒方式與加煤方法有關(guān)，常見的有二種燃燒方式： ? 從爐柵上部加入煤塊，在爐柵上呈層狀燃燒的燃燒方式 其煤層從上至下依次為干燥干餾層、還原層、氧化層和灰層，層狀燃燒所需的一次空氣從爐柵下部通入，先經(jīng)灰渣層預(yù)熱，然后與其上部氧化層的焦炭進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成 CO和 CO2，氧化層的溫度最高，其厚度大約為 40～ 60mm，經(jīng)過氧化層的空氣，其中的氧氣已大部分被消耗。 在能源利用方面，常使用標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行比較。 甲廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗： hkghkg /??丙廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗： hkghkg / 3 5/9 0 02 9 3 0 92 7 2 1 5 ??乙廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗： hkghkg /8 0 0/8 0 02 9 3 0 92 9 3 0 9 ??甲廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗最低，燃料利用率高 ? 燃燒設(shè)備的熱損失 ? 排煙熱損失 ? 不完全燃燒熱損失 ? 散熱損失 ? 在充分混合的條件下 ， 熱損失在理論空氣量條件下最低 ? 不充分混合時(shí) ， 熱損失最小值出現(xiàn)在空氣過剩一側(cè) ? 燃燒熱損失與空燃比的關(guān)系 第三節(jié) 煙氣體積及污染物排放量計(jì)算 煙氣體積計(jì)算 ? 理論煙氣體積 CO SO N2和 H2O 干煙氣 、 標(biāo)準(zhǔn)干煙氣 、 濕煙氣 ? 煙氣體積和密度的校正 轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下 （ 273K、 1atm） 的體積和密度 注意：美 、 日和全球監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)的標(biāo)態(tài)為 298K、 1atm。具有一定溫度的、 CO含量較高的可燃性氣體穿過最上一層煤層時(shí)，使煤層得到預(yù)熱、干燥和干餾。 ? 煤粉的細(xì)度與過?？諝庀禂?shù) 煤粉的細(xì)度與煤粉的品種有關(guān)，煤粉的粒徑范圍一般為1～ 70微米，其中 20～ 50微米的煤粉粒子為最多。 ?隨著煤粉中揮發(fā)性氣體不斷向外擴(kuò)散，煤粉粒子被干餾，逐漸形成焦炭粒子。 ?燃料油中的可燃?xì)怏w與空氣的混合 是重質(zhì)油燃燒過程中的很重要的問題。 二次空氣 借助于混合后可燃?xì)怏w的噴射作用，一邊混合一邊燃燒。 有焰燃燒的缺點(diǎn)： 當(dāng)燃燒含較高的氣體燃料時(shí)，由于氣體燃料與空氣沒有預(yù)先混合 ,炭氫化合物在缺氧情況下受高溫加熱作用，將會裂解出較多的固體碳黑（又稱黑煙子）從而污染環(huán)境。 焦炭所失去的重量為固定碳 ?灰分： ? 從煤中扣除水分 、 灰分以及揮發(fā)分后剩余的部分為固定碳 ? 煤中灰分的組成： ? 我國煤炭的平均灰分含量為 25％ ? 灰分的存在降低了煤的熱值 ， 也增加了煙塵污染和出渣量 ? 煤的元素分析 ?碳和氫：通過燃燒后分析尾氣中 CO2和 H2O的生成量測定 ?氮：在催化劑作用下使煤中的氮轉(zhuǎn)化為氨 ， 堿液吸收 ，滴定 ?硫：與氧化鎂和無水硫酸鈉混合物反應(yīng) ， S SO42， 滴定 煤中硫的形態(tài) 煤的成分的表示方法 要確切說明煤的特性 ， 必須同時(shí)指明百分比的基準(zhǔn) ， 常用的基準(zhǔn)有以下四種 ： ?收到基：鍋爐爐前使用的燃料 ， 包括全部灰分和水分 ?空氣干燥基：以去掉外部水分的燃料作為 100%的成分 ，即在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行燃料分析時(shí)的試樣成分 a r a r a r a r a r a r a r 100%? ? ? ? ? ? ?C H O N S A Wa d a d a d a d a d a d a d 100%? ? ? ? ? ? ?C H O N S A W ?干
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