[工學(xué)]第02章20燃燒與大氣污染-在線瀏覽
2025-03-08 11:37本頁面
【正文】 水分由表面水分（外部水分）和吸附水分（內(nèi)部水分）組成。內(nèi)部水分要放在干燥箱中加熱到 102~105?C，保持 2h后才能除掉。 煤的分類和組成 煤的分類 ?煤的基本分類 ?褐煤 ? 最低品味的煤 ， 形成年代最短 ， 熱值較低 ?煙煤 ? 形成年代較褐煤長 ， 碳含量 75%~90％ 。 估測硫含量和熱值 ， 是評價工業(yè)用煤的主要指標(biāo) 。 ? 煤的工業(yè)分析 ?水分： ? 一定重量 13mm以下粒度的煤樣 ， 在干燥箱內(nèi) 318～ 323K溫度下干燥 8h， 取出冷卻 ， 稱重 ? 外部水分 ? 將失去外部水分的煤樣保持在 375～ 380K下 ， 約 2h后 ， 稱重 ? 內(nèi)部水分 ?揮發(fā)分： ? 失去水分的試樣密封在坩堝內(nèi) ， 放在 1200K的馬弗爐中加熱 7min， 放入干燥箱中冷卻至常溫再稱重 ? 煤的工業(yè)分析 （ 續(xù) ） ?固定碳 ? 失去水分和揮發(fā)分后的剩余部分 （ 焦炭 ） 放在 800?20?C的環(huán)境中灼燒到重量不再變化時 ， 取出冷卻 。 CO、 黑煙及其他部分氧化產(chǎn)物 ?如果燃料中含有 S和 N， 則會生成 SO2和 NO ?空氣中的部分 N可能被氧化成 NO－熱力型 NOx 燃料完全燃燒的條件 （ 3T） ?空氣條件：提供充足的空氣；但是空氣量過大 ， 會降低爐溫 ， 增加熱損失 ?溫度條件 （ Temperature） ：達(dá)到燃料的著火溫度 ?時間條件 （ Time） ：燃料在高溫區(qū)停留時間應(yīng)超過燃料燃燒所需時間 ?燃料與空氣的混合條件 （ Turbulence） ：燃料與氧充分混合 典型燃料的著火溫度 燃燒火焰溫度與燃料混合比的關(guān)系 （ 以 CH4為例 ） 典型鍋爐熱損失與過?？諝饬康年P(guān)系 燃?xì)獗群突旌铣潭葘θ紵a(chǎn)物的影響 不同燃料的燃燒過程 氣體燃料的燃燒過程可分為 三個階段 ： ? 氣體燃料與空氣的混合階段 氣體燃料與空氣的混合是一個物理過程，兩種氣體之間的混合需要一定的時間，還要消耗一定的能量。 ? 可燃?xì)馊紵磻?yīng)階段 燃燒反應(yīng)是一個激烈的化學(xué)氧化過程，在瞬間即可完成。 根據(jù)氣體燃料和空氣混合狀態(tài)的不同，其燃燒過程具有三種不同的狀態(tài)： ?有焰燃燒 有焰燃燒的特征是： 1） 氣體燃料和空氣在燃燒器（簡稱為燒嘴）中不預(yù)先混合，而是分別送入燃燒室或爐膛中邊混合邊燃燒，在爐膛中可見明顯的火焰。 3） 有焰燃燒在利用低熱值煤氣獲得較高的燃燒溫度和充分利用廢氣余熱、節(jié)約燃料等方面都有著現(xiàn)實意義。 減少碳黑生成的主要途徑： 由于燃燒室或爐膛內(nèi)有焰燃燒的速度主要取決于氣體燃料和空氣的混合速度，因此，強(qiáng)化燃燒過程、減少碳黑生成的主要途徑是設(shè)法改進(jìn)氣體燃料和空氣在燃燒室內(nèi)的混合條件，燃燒工藝上應(yīng)采用能使氣體燃料與空氣良好混合的燃燒器（燒嘴）。 ?無焰燃燒 無焰燃燒是指氣體燃料和空氣在進(jìn)入燃燒室或爐膛之前就已混合均勻，因此 它的燃燒速度比有焰燃燒快的多，整個燃燒過程在安裝燃燒嘴的磚墻通道內(nèi)就可以結(jié)束。無焰燃燒的特點為： 空氣過剩系數(shù)較小 ，一般為 ～ ； 燃燒速度很快 ，燃燒空間的熱強(qiáng)度比有焰燃燒大100～ 1000倍； 高溫區(qū)比較集中 ，燃燒溫度比有焰燃燒的溫度要高；由于燃燒速度很快，氣體燃料中的碳?xì)浠衔飦聿患胺纸獬鲇坞x碳黑，對環(huán)境的 污染程度比有焰燃燒輕 ；為了防止燒嘴內(nèi)燃燒和爆炸，氣體燃料和空氣的 預(yù)熱溫度不能太高 ，原則上不能超過可燃?xì)怏w的著火溫度，一般要低于 400℃ 。 這種燃燒方式是將燃燒所需的空氣分兩部分與氣體燃料相互混合， 一次空氣 在燒嘴的混合室與氣體燃料相混合。 無焰燃燒與半無焰燃燒所產(chǎn)生的游離碳黑量遠(yuǎn)比有焰燃燒少，因此對環(huán)境的污染程度也遠(yuǎn)比有焰燃燒輕。 燃料油的燃燒過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程。 ?燃料油的霧化 是燃料油燃燒的先決條件，霧化的油滴粒子愈細(xì)，燃料油與空氣接觸的表面積就愈大，就愈有利于油滴粒子中可燃組分的蒸發(fā)與擴(kuò)散，就愈有利于油滴粒子中可燃?xì)怏w與空氣的混合，有利于燃料油完全燃燒以及降低污染物的生成。在工業(yè)上，這個過程是通過燃油燒嘴來實現(xiàn)的。燃燒重質(zhì)油所需要的空氣量比燃燒氣體燃料大，而油蒸氣與空氣混合也不象氣體燃料與空氣混合的那樣好。對于燃油鍋爐及窯爐，應(yīng)該設(shè)法改善或強(qiáng)化油霧與空氣的混合過程。粉煤的燃
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