大气污染控制基础PPT课件.ppt

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1、关于大气污染控制基础第一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月一、燃烧与大气污染一、燃烧与大气污染 燃烧的化学反应机理燃烧的化学反应机理活化分子碰撞理论活化分子碰撞理论链琐反应理论链琐反应理论燃烧基本理论燃烧基本理论着火理论着火理论自燃着火理论自燃着火理论点燃着火理论点燃着火理论第二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月有关燃烧的基本概念n n（1 1）燃烧）燃烧 燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反应，同燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反应，同燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反应，同燃烧是指一种物质起剧烈的氧化反应，同时发光发热的现象。时发光发热的现象。时发光发热的现象。时发光发热的现象。n n（

2、2 2）燃料）燃料 用以产生热量或动力的可燃性物质，如煤、用以产生热量或动力的可燃性物质，如煤、焦炭、木柴等。焦炭、木柴等。第三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n（3 3）理论空气量、实际空气量与空气过剩系数。）理论空气量、实际空气量与空气过剩系数。理论空气量：理论空气量：按照燃料中各可燃质氧化反应方程来计算燃料燃烧过按照燃料中各可燃质氧化反应方程来计算燃料燃烧过程所需的空气量，用程所需的空气量，用V V0 0表示表示实际空气量：实际空气量：实际供给的空气量称为实际空气量。实际空气量用实际供给的空气量称为实际空气量。实际空气量用V Vk k表示。表示。空气过剩系数：空气过剩系数：

3、第四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n1.1.机理机理n n活化分子碰撞理论活化分子碰撞理论 反应物反应物 活化分子活化分子活化分子活化分子 生成物生成物+放热放热 分子能量分子能量活活化能化能原子间振动大原子间振动大原子间联系小原子间联系小新产物新产物第五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月链锁反应理论n n活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时，能够正确地反应客观活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时，能够正确地反应客观活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时，能够正确地反应客观活化分子碰撞理论在阐述温度对反应速度的影响时，能够正确地反应客观规律。但是，

4、不一定能解释燃烧反应过程中的某些现象。如干燥的规律。但是，不一定能解释燃烧反应过程中的某些现象。如干燥的规律。但是，不一定能解释燃烧反应过程中的某些现象。如干燥的规律。但是，不一定能解释燃烧反应过程中的某些现象。如干燥的COCOCOCO和和和和O O O O2 2 2 2混合气体，即使在混合气体，即使在混合气体，即使在混合气体，即使在700700700700高温下也几乎不会发生反应；若在其中加入微量的高温下也几乎不会发生反应；若在其中加入微量的高温下也几乎不会发生反应；若在其中加入微量的高温下也几乎不会发生反应；若在其中加入微量的水蒸汽，就能大大加速这一反应，甚至着火燃烧。其反应式仍为水蒸汽，

5、就能大大加速这一反应，甚至着火燃烧。其反应式仍为水蒸汽，就能大大加速这一反应，甚至着火燃烧。其反应式仍为水蒸汽，就能大大加速这一反应，甚至着火燃烧。其反应式仍为2CO+O2CO+O2CO+O2CO+O2 2 2 2 2CO2CO2CO2CO2 2 2 2 ，这就不能用有效碰撞理论来解释了，需要有新的理论来解释，这就不能用有效碰撞理论来解释了，需要有新的理论来解释，这就不能用有效碰撞理论来解释了，需要有新的理论来解释，这就不能用有效碰撞理论来解释了，需要有新的理论来解释，如链锁反应理论。如链锁反应理论。如链锁反应理论。如链锁反应理论。n n链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应才

6、能链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应才能链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应才能链锁反应理论认为有很多化学反应需要经过若干中间基元反应才能完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物（活性中完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物（活性中完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物（活性中完成。在这些中间反应中会产生一些活性很高的活性产物（活性中心），再由这些活性中心与原始反应物进行化学反应，这时除产生心），再由这些活性中心与原始反应物进行化学反应，这时除产生心），再由这些活性中心与原始反应物进行化学反应，这时除产生心），再由这些活性

7、中心与原始反应物进行化学反应，这时除产生最终生成物外会再生出若干活性中心，使得化学反应得以继续。最终生成物外会再生出若干活性中心，使得化学反应得以继续。最终生成物外会再生出若干活性中心，使得化学反应得以继续。最终生成物外会再生出若干活性中心，使得化学反应得以继续。n n活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基，它们与原始反应物活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基，它们与原始反应物活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基，它们与原始反应物活性中心是一些很不稳定的自由原子、自由基，它们与原始反应物反应时的活化能很低，能大大提高化学反应速率。反应时的活化能很低，能大大提高化学反应速率。反应时的活

8、化能很低，能大大提高化学反应速率。反应时的活化能很低，能大大提高化学反应速率。n n链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。链锁反应有不分支链锁反应与分支链锁反应两大类。第六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月均相燃烧过程中的链锁反应均相燃烧过程中的链锁反应均相燃烧过程中的链锁反应均相燃烧过程中的链锁反应 总反应总反应总反应总反应:第七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月2.着火理论着火理论n n自燃自燃 自燃自燃自燃自燃n n点燃：点燃：依靠外热能量强化局部可燃混合气化学反应，依靠外

9、热能量强化局部可燃混合气化学反应，依靠外热能量强化局部可燃混合气化学反应，依靠外热能量强化局部可燃混合气化学反应，使反应速率急剧升高而达到爆炸式反应，并向周围未使反应速率急剧升高而达到爆炸式反应，并向周围未使反应速率急剧升高而达到爆炸式反应，并向周围未使反应速率急剧升高而达到爆炸式反应，并向周围未燃的可燃混合气传播的现象。燃的可燃混合气传播的现象。燃的可燃混合气传播的现象。燃的可燃混合气传播的现象。热自燃热自燃：链锁自燃链锁自燃自身化学反应自身化学反应：活性中心迅速繁殖活性中心迅速繁殖第八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月气体燃料的燃烧气体燃料的燃烧褶皱层流火焰的表面燃烧理论褶皱层流火

10、焰的表面燃烧理论 微扩散的容积燃烧理论微扩散的容积燃烧理论 液体燃料的燃烧液体燃料的燃烧（乳化油）（乳化油）微爆理论微爆理论水煤气反应理论水煤气反应理论固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧层燃式燃烧层燃式燃烧流化床燃烧流化床燃烧悬浮式燃烧悬浮式燃烧油滴的燃烧油滴的燃烧油雾的燃烧油雾的燃烧乳化油的燃烧乳化油的燃烧3 3 3 3.燃燃燃燃料料料料与与与与燃燃燃燃烧烧烧烧方方方方式式式式 （紊流火焰）（紊流火焰）紊流燃烧紊流燃烧扩散燃烧扩散燃烧第九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月气体燃料的燃烧气体燃料的燃烧 n n褶皱层流火焰的表面燃烧理论褶皱层流火焰的表面燃烧理论褶皱层流火焰的表面燃烧理论褶皱层

11、流火焰的表面燃烧理论n n小尺度紊流小尺度紊流小尺度紊流小尺度紊流 n n大尺度紊流大尺度紊流大尺度紊流大尺度紊流 n n修正公式修正公式修正公式修正公式 第十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n微扩散的容积燃烧理论微扩散的容积燃烧理论 紊流火焰的传播速度增大不是由于火焰前锋紊流火焰的传播速度增大不是由于火焰前锋紊流火焰的传播速度增大不是由于火焰前锋紊流火焰的传播速度增大不是由于火焰前锋面面积的增加，而是由于紊流中热传递和质量（即面面积的增加，而是由于紊流中热传递和质量（即面面积的增加，而是由于紊流中热传递和质量（即面面积的增加，而是由于紊流中热传递和质量（即活化中心）扩散等紊流迁

12、移性质的加强，加速了火活化中心）扩散等紊流迁移性质的加强，加速了火活化中心）扩散等紊流迁移性质的加强，加速了火活化中心）扩散等紊流迁移性质的加强，加速了火焰中的化学反应、加大了燃烧区的宽度。焰中的化学反应、加大了燃烧区的宽度。焰中的化学反应、加大了燃烧区的宽度。焰中的化学反应、加大了燃烧区的宽度。第十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月液体燃料的燃烧液体燃料的燃烧 a.a.油滴的燃烧油滴的燃烧油滴的燃烧油滴的燃烧 油滴蒸发油滴蒸发油滴蒸发油滴蒸发 油滴热解和裂化油滴热解和裂化油滴热解和裂化油滴热解和裂化 着火燃烧着火燃烧着火燃烧着火燃烧添图第十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6

13、月b.b.油雾的燃烧油雾的燃烧油雾的燃烧油雾的燃烧第十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月c.乳化油的燃烧乳化油的燃烧 燃料油乳化之后燃烧，既节约了燃料，又燃料油乳化之后燃烧，既节约了燃料，又强化了燃烧过程，是一种较常用的燃烧方强化了燃烧过程，是一种较常用的燃烧方法。一般采用机械法、气动法或超声波法法。一般采用机械法、气动法或超声波法使水分散在油中，形成油包水型乳化液。使水分散在油中，形成油包水型乳化液。有两种理论对乳化油燃烧过程做出较好的有两种理论对乳化油燃烧过程做出较好的解释。解释。n n微爆理论微爆理论n n水煤气反应理论水煤气反应理论第十四张，PPT共六十五页，创作于2022年

14、6月固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧 n na.a.a.a.煤的燃烧阶段特征煤的燃烧阶段特征挥发分燃烧阶段挥发分燃烧阶段 焦炭燃烧阶段焦炭燃烧阶段 燃烬阶段燃烬阶段 b.b.燃烧方式燃烧方式层燃式燃烧层燃式燃烧流化床燃烧流化床燃烧 悬浮式燃烧悬浮式燃烧 、第十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月煤的有机化学结构第十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月图2-5挥发分燃烧阶段挥发分燃烧阶段 焦炭燃烧阶段焦炭燃烧阶段 燃烬阶段燃烬阶段 第十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n层燃式燃烧主要的优点是：层燃式燃烧主要的优点是：能获

15、得最大的热密度能获得最大的热密度 可以较大地增加鼓风可以较大地增加鼓风 燃烧过程稳定燃烧过程稳定第十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月流化床燃烧示意图第二十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月流化床的料层温度一般控制在流化床的料层温度一般控制在流化床的料层温度一般控制在流化床的料层温度一般控制在8508508508501050 1050 1050 1050 ，流化层的高度为流化层的高度为流化层的高度为流化层的高度为1.0 1.0 1.0 1.0 1.51.51.51.5m.m.m.m.优点优点:很快升温并着火燃烧很快升温并着火燃烧 热负荷大热负荷大,温度分布比较均匀温度分布比较

16、均匀 可实现低温燃烧可实现低温燃烧 工况不稳定时不完全燃烧工况不稳定时不完全燃烧 煤气质量低煤气质量低缺点：缺点：第二十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n悬浮式燃烧悬浮式燃烧 n n悬浮式燃烧悬浮式燃烧悬浮式燃烧悬浮式燃烧直流燃烧直流燃烧 涡流燃烧：燃烧强度大涡流燃烧：燃烧强度大 优点优点优点优点 ：容易调节炉温容易调节炉温容易调节炉温容易调节炉温 ，改善劳动条件改善劳动条件改善劳动条件改善劳动条件缺点缺点缺点缺点 ：大量的飞灰大量的飞灰大量的飞灰大量的飞灰 第二十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月直流燃烧直流燃烧/火炬式火炬式 涡流燃烧涡流燃烧/旋风式旋风式第二十三

17、张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n直流燃烧与层燃式相比，最大优点是可以大量使用劣质煤和煤屑，甚至还可以掺用一部分无烟煤和焦炭屑。用层燃式燃烧发热量较低和灰分含量较高的劣质煤时，炉温只能达到1100，改用直流燃烧法时，炉温可达到1300。第二十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n影响燃烧过程的因素：影响燃烧过程的因素：（1 1 1 1）燃料种类和性质。包括燃料中所含的燃料种类和性质。包括燃料中所含的燃料种类和性质。包括燃料中所含的燃料种类和性质。包括燃料中所含的水分、挥发物灰量及其可熔性水分、挥发物灰量及其可熔性水分、挥发物灰量及其可熔性水分、挥发物灰量及其可熔性 燃

18、料的发热燃料的发热燃料的发热燃料的发热量，燃料的粘结性和热稳定性量，燃料的粘结性和热稳定性量，燃料的粘结性和热稳定性量，燃料的粘结性和热稳定性 （2 2）化学反应速度和氧气向燃料表面的扩散）化学反应速度和氧气向燃料表面的扩散）化学反应速度和氧气向燃料表面的扩散）化学反应速度和氧气向燃料表面的扩散速度。速度。速度。速度。第二十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n 燃烧与大气污染物燃烧与大气污染物n n烟尘：是指煤等固体燃料在燃烧过程中由烟囱排出的烟气中所含的烟、烟黑、灰分、粒状浮游物质的混合物n n硫氧化物：包括，有机硫和无机硫（如黄铁矿、硫酸盐类等）n n氮氧化物：燃烧过程中的氮

19、氧化物：燃烧过程中的NOxNOx主要来源于空气和燃料中含有的氮n n碳氧化物：主要来自燃料燃烧和机动车排气。第二十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月二二.燃烧过程与污染控制燃烧过程与污染控制n nCOCOCOCO与与COCO2 2的生成与控制的生成与控制的生成与控制的生成与控制n n烟尘的生成与控制烟尘的生成与控制n n硫氧化物的生成与控制硫氧化物的生成与控制n nNONOX X生成与控制生成与控制n n碳氢化合物的生成与控制碳氢化合物的生成与控制第二十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月（1 1）COCO与与COCO2 2的生成与控制的生成与控制n nCOCO与与COCO2

20、 2的生成的生成(最基本的反应最基本的反应)CO2 COCO2 2 Q 2C CO2 2 2CO2COQ CCOCO2 2 2CO Q 2COO2 2CO2 Q n n COCOCOCO的控制方法的控制方法的控制方法的控制方法充分的氧气，停留时间足够充分的氧气，停留时间足够充分的氧气，停留时间足够充分的氧气，停留时间足够第二十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n水蒸气含量较多时：水蒸气含量较多时：C C2H2H2 2OCOOCOH H2 2C C2H2H2 2O COO CO2 22H2H2 2 3C3C4H4H2 2O 4HO 4H2 2COCO2CO2CO2 2C C2H2H

21、2 2 CHCH4 4 n n在固体表面的催化下，在固体表面的催化下，H H2 2O O容易与容易与COCO、COCO2 2发生反应：发生反应：COCOH H2 2 O COO CO2 2 H H2 22CO2CO2H2H2 2 COCO2 2 CHCH4 4COCO3H3H2 2 H H2 2 O OCHCH4 4 COCO2 2 4H4H2 2 2H2H2 2 O OCHCH4 42CO CO2CO CO2 2 C C 第二十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月（2 2）烟尘的生成与控制）烟尘的生成与控制生成原因：不完全燃烧生成原因：不完全燃烧生成原因：不完全燃烧生成原因：不完全燃

22、烧气体燃料气体燃料 碳黑碳黑液体燃料液体燃料 积碳积碳+碳粒碳粒碳粒碳粒煤煤 黑烟（主要含有苯、芘、蒽、苯并芘等）黑烟（主要含有苯、芘、蒽、苯并芘等）第三十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月碳烟的生成第三十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n烟尘的控制烟尘的控制烟尘的控制烟尘的控制 改进燃烧过程改进燃烧过程 n n控制控制控制控制 特殊燃烧方法特殊燃烧方法 烟尘再燃烧法烟尘再燃烧法烟尘再燃烧法烟尘再燃烧法 加入添加剂燃烧法加入添加剂燃烧法加入添加剂燃烧法加入添加剂燃烧法第三十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n煤中的含硫量一般为煤中的含硫量一般为煤中的含硫量

23、一般为煤中的含硫量一般为0.5%5%0.5%5%0.5%5%0.5%5%，以有机硫和黄铁矿硫形，以有机硫和黄铁矿硫形，以有机硫和黄铁矿硫形，以有机硫和黄铁矿硫形式存在的硫在燃烧过程中全部参加反应，氧化为式存在的硫在燃烧过程中全部参加反应，氧化为式存在的硫在燃烧过程中全部参加反应，氧化为式存在的硫在燃烧过程中全部参加反应，氧化为SOSOSOSO2 2 2 2；而硫酸盐硫则不参与燃烧，一部分留在底灰中，；而硫酸盐硫则不参与燃烧，一部分留在底灰中，；而硫酸盐硫则不参与燃烧，一部分留在底灰中，；而硫酸盐硫则不参与燃烧，一部分留在底灰中，另一部分以飞灰形式排出。另一部分以飞灰形式排出。另一部分以飞灰形式

24、排出。另一部分以飞灰形式排出。n n液体燃料的硫种类很多，以有机化合物的形式存在于燃液体燃料的硫种类很多，以有机化合物的形式存在于燃液体燃料的硫种类很多，以有机化合物的形式存在于燃液体燃料的硫种类很多，以有机化合物的形式存在于燃料中，也有游离硫、硫化氢等形式。原油的含硫量因产料中，也有游离硫、硫化氢等形式。原油的含硫量因产料中，也有游离硫、硫化氢等形式。原油的含硫量因产料中，也有游离硫、硫化氢等形式。原油的含硫量因产地而异，一般为地而异，一般为地而异，一般为地而异，一般为0.5%2%0.5%2%0.5%2%0.5%2%，重油的含硫量较高，一般，重油的含硫量较高，一般，重油的含硫量较高，一般，重

25、油的含硫量较高，一般为原油含硫量的为原油含硫量的为原油含硫量的为原油含硫量的1.51.51.51.5倍。倍。倍。倍。n n气体燃料中硫以气态硫化氢的形式存在，天然气中含气体燃料中硫以气态硫化氢的形式存在，天然气中含气体燃料中硫以气态硫化氢的形式存在，天然气中含气体燃料中硫以气态硫化氢的形式存在，天然气中含硫量一般小于硫量一般小于硫量一般小于硫量一般小于1%1%1%1%。（3 3）硫氧化物的生成与控制）硫氧化物的生成与控制第三十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n nSOSOSOSO2 2 2 2的生成的生成的生成的生成 S SOO2 2SOSO2 2Q Q 含硫量和含硫量和含硫量和含

26、硫量和SOSO2 2的生成量的关系的生成量的关系的生成量的关系的生成量的关系原因：部分原因：部分原因：部分原因：部分SOSO2 2转化为转化为转化为转化为SOSO3 3第三十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n nSO2 2生成量还可按理论计算式获得：式中式中 G GSO2SO2指由所计算的燃烧装置排出的指由所计算的燃烧装置排出的SO2SO2质量，质量，kg/hkg/h；S S所用燃料含硫量，重量所用燃料含硫量，重量%；B B单位时间消耗的燃料量，单位时间消耗的燃料量，kg/hkg/h。第三十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月对流受热面上的积灰和氧化膜对流受热面上的积灰和氧

27、化膜对流受热面上的积灰和氧化膜对流受热面上的积灰和氧化膜的催化作用的催化作用的催化作用的催化作用n nSO3SO3的生成的生成的生成的生成火焰中生成的原子氧参与反应火焰中生成的原子氧参与反应火焰中生成的原子氧参与反应火焰中生成的原子氧参与反应平衡值V2O5Fe2O3第三十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月SOSOSOSO3 3 3 3的危害的危害的危害的危害：锅炉尾部受热面发生腐蚀现象：锅炉尾部受热面发生腐蚀现象：锅炉尾部受热面发生腐蚀现象：锅炉尾部受热面发生腐蚀现象影响影响影响影响SOSOSOSO3 3 3 3生成量的主要因素生成量的主要因素生成量的主要因素生成量的主要因素：n n

28、燃料中的含硫量越多，燃料中的含硫量越多，燃料中的含硫量越多，燃料中的含硫量越多，SOSOSOSO2 2 2 2和和和和SOSOSOSO3 3 3 3的生成量越多；的生成量越多；的生成量越多；的生成量越多；n n空气过剩系数越大，空气过剩系数越大，空气过剩系数越大，空气过剩系数越大，SOSOSOSO3 3 3 3的生成量越多；的生成量越多；的生成量越多；的生成量越多；n n火焰中心温度越高，生成的火焰中心温度越高，生成的火焰中心温度越高，生成的火焰中心温度越高，生成的SOSOSOSO3 3 3 3也越多；也越多；也越多；也越多；n n烟气停留时间越长，烟气停留时间越长，烟气停留时间越长，烟气停留

29、时间越长，SOSOSOSO3 3 3 3生成量就越多。生成量就越多。生成量就越多。生成量就越多。第三十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n硫酸的生成硫酸的生成硫酸的生成硫酸的生成n n控制硫氧化物的生成的燃烧技术控制硫氧化物的生成的燃烧技术 低氧燃烧 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫第三十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月（4）NOxn n据燃烧原因：n nNONOX X热机理型NOx 瞬时机理型NOx 燃料型NOx 生成量相对少得多 第三十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月在锅炉的燃烧温度下，NO生成反应尚未达到化学平衡，NO的生成量将随着烟气在高温区内的停留时

30、间的延长而增大。第四十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月氧气的浓度越高，NO的生成量相应越高。第四十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月 控制NOx生成的燃烧技术n n控制技术控制技术 低氧燃烧法烟气再循环燃烧 喷水法低NOx的燃烧器其它二级燃烧 降低热风温度 降低燃烧室的热强度 增加炉膛的水冷程度 好的燃烧设备 乳化油燃烧技术 第四十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第四十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月低NOx的燃烧器第四十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月（5 5）碳氢化合物的生成与控制）碳氢化合物的生成与控制n n碳氢化合物的生成碳氢化合

31、物的生成碳氢化合物的生成碳氢化合物的生成 RH+O RH+O2 2R+HOR+HO2 2 R+O R+O2 2 RORO2 2 RO RO2 2+RH ROOH+R+RH ROOH+Rn n影响因素影响因素影响因素影响因素 空燃比空燃比空燃比空燃比 空燃比应为空燃比应为空燃比应为空燃比应为14151415第四十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第四十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月 点火时间点火时间 推迟点火时间，可推迟点火时间，可使使C mHn的浓度下降。的浓度下降。但在汽车减速时推迟点火，使断火的可能性增但在汽车减速时推迟点火，使断火的可能性增大，大，C mHn的浓度

32、反而会增高。的浓度反而会增高。的浓度反而会增高。的浓度反而会增高。其他影响因素，包括：其他影响因素，包括：残余气体；残余气体；冷却水的温度；冷却水的温度；汽车运行情况汽车运行情况。第四十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月三三.大气污染控制基础数据计算大气污染控制基础数据计算n n物料衡算物料衡算物料衡算物料衡算n n煤煤煤煤n n液体燃料与气体燃料液体燃料与气体燃料液体燃料与气体燃料液体燃料与气体燃料 n n燃烧所需空气量的计算燃烧所需空气量的计算燃烧所需空气量的计算燃烧所需空气量的计算 n n燃烧产生烟气量的计算燃烧产生烟气量的计算燃烧产生烟气量的计算燃烧产生烟气量的计算n n烟气

33、中烟气中烟气中烟气中COCOCOCO含量的计算含量的计算含量的计算含量的计算 n nSOSOSOSO2 2 2 2的排放浓度与脱硫效率的计算的排放浓度与脱硫效率的计算的排放浓度与脱硫效率的计算的排放浓度与脱硫效率的计算第四十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月三三.大气污染控制基础数据计算大气污染控制基础数据计算n n1.1.1.1.物料衡算物料衡算物料衡算物料衡算 F-F-D=AD=A 其中，其中，其中，其中，F F F F为进料量，为进料量，为进料量，为进料量，D D D D为出料量，为出料量，为出料量，为出料量，A A A A为积累量为积累量为积累量为积累量连续燃烧过程，连续燃烧

34、过程，连续燃烧过程，连续燃烧过程，A=0A=0A=0A=0，上式演变上式演变上式演变上式演变为为为为 F=F=D Dn n2.2.煤煤煤煤n n碳（碳（C）：一般占煤成分的）：一般占煤成分的20%70%第四十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月n n氢氢（H）：）：3%5%，以化合态形式存在以化合态形式存在n n氧（氧（氧（氧（O）：无烟煤：无烟煤：1%2%1%2%，泥炭中，泥炭中 含量可达含量可达含量可达含量可达40%40%。n n硫（硫（硫（硫（S）：）：）：）：分为可燃硫（分为可燃硫（S Sr r）和不可燃烧硫（）和不可燃烧硫（S Slyly）。）。n n氮（氮（N）：）：0.5

35、%2.5%。n n灰份灰份（A）：）：）：）：不可燃烧杂质不可燃烧杂质 n n水分（水分（W）：）：外在水分外在水分（Ww）和内在水分）和内在水分 第五十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月3.3.液体燃料与气体燃料液体燃料与气体燃料n n原油是优良的液体燃料，但很少用作锅炉原油是优良的液体燃料，但很少用作锅炉燃料。原油在常压和一定温度下分馏，分燃料。原油在常压和一定温度下分馏，分离出汽油、煤油和柴油等轻质油类，剩下离出汽油、煤油和柴油等轻质油类，剩下的残留物就是重油或渣油。重油再经过减的残留物就是重油或渣油。重油再经过减压蒸馏，分离出重柴油和蜡油，残余物为压蒸馏，分离出重柴油和蜡油，残

36、余物为减压重油。工业锅炉与电厂锅炉所使用的减压重油。工业锅炉与电厂锅炉所使用的液体燃料，通常是重油或减压重油。液体燃料，通常是重油或减压重油。第五十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第五十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第五十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第五十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月4.燃烧所需空气量的计算燃烧所需空气量的计算碳燃烧时所需氧气量碳燃烧时所需氧气量碳燃烧时所需氧气量碳燃烧时所需氧气量 C+OC+O2 2 COCO2 2 若若若若燃燃燃燃料料料料中中中中含含含含碳碳碳碳量量量量为为为为 C C C Cy y y y kg/k

37、gkg/kgkg/kgkg/kg，则则则则1 1 1 1kgkgkgkg燃燃燃燃料料料料中中中中碳碳碳碳燃燃燃燃烧烧烧烧所需的氧气量为所需的氧气量为所需的氧气量为所需的氧气量为 22.4/12 22.4/12C Cy y=1.886=1.886 C Cy y 氢燃烧时所需氧气量氢燃烧时所需氧气量氢燃烧时所需氧气量氢燃烧时所需氧气量 2 2HH2 2+O+O2 2 2H2H2 2OO 第五十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月 若燃料中含氢量为若燃料中含氢量为若燃料中含氢量为若燃料中含氢量为 H H H Hy y y y kg/kgkg/kgkg/kgkg/kg，则则则则1 1 1 1k

38、gkgkgkg燃料中氢燃烧燃料中氢燃烧燃料中氢燃烧燃料中氢燃烧 所需的氧气量为所需的氧气量为所需的氧气量为所需的氧气量为 22.4/(4x1.008)H22.4/(4x1.008)Hy y=5.55 H=5.55 Hy y 硫燃烧时所需氧气量硫燃烧时所需氧气量硫燃烧时所需氧气量硫燃烧时所需氧气量 S+OS+O2 2 SOSO2 2 若燃料中含碳量为若燃料中含碳量为若燃料中含碳量为若燃料中含碳量为 S S S Sy y y y kg/kgkg/kgkg/kgkg/kg，则则则则1 1 1 1kgkgkgkg燃料中硫燃燃料中硫燃燃料中硫燃燃料中硫燃 烧烧烧烧 所需的氧气量为所需的氧气量为所需的氧气

39、量为所需的氧气量为 22.4/3222.4/32S Sy y=0.7=0.7 S Sy y 燃料中氧的当量燃料中氧的当量燃料中氧的当量燃料中氧的当量 若燃料中含氧量为若燃料中含氧量为若燃料中含氧量为若燃料中含氧量为 OOy y kg/kgkg/kg，则则则则1 1kgkg燃料中氧的燃料中氧的燃料中氧的燃料中氧的 当量为：当量为：当量为：当量为：第五十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月 22.4/3222.4/32OOy y=0.7=0.7 OOy y n n因此，燃烧因此，燃烧因此，燃烧因此，燃烧1 1 1 1kgkgkgkg燃料所需的氧气量即为上述四项之和：燃料所需的氧气量即为上述

40、四项之和：燃料所需的氧气量即为上述四项之和：燃料所需的氧气量即为上述四项之和：1.886 1.886 C Cy y+5.55 H+5.55 Hy y+0.7+0.7 S Sy y-0.7-0.7 OOy y n n燃烧燃烧燃烧燃烧1 1 1 1kgkgkgkg燃料所需的空气量燃料所需的空气量燃料所需的空气量燃料所需的空气量V V V V0 0 0 0（单位为单位为单位为单位为m m m m3 3 3 3/kg/kg/kg/kg）为：为：为：为：V V0 0=8.89=8.89 C Cy y+3.33+3.33 S Sy y+26.5 H+26.5 Hy y-3.33-3.33 OOy y 若以

41、质量来表示，则理论空气量为：若以质量来表示，则理论空气量为：若以质量来表示，则理论空气量为：若以质量来表示，则理论空气量为：L L0 0=1.293V=1.293V0 0空气的密度空气的密度空气的密度空气的密度第五十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月（2 2）燃烧产生烟气量的计算）燃烧产生烟气量的计算 理论烟气量的计算理论烟气量的计算理论烟气量的计算理论烟气量的计算 理论烟气量（理论烟气量（理论烟气量（理论烟气量（V V V Vy y y yo o o o）由由由由VcoVcoVcoVco2 2 2 2、VsoVsoVsoVso2 2 2 2与理论水蒸气量与理论水蒸气量与理论水蒸气量

42、与理论水蒸气量V V V VH2OH2OH2OH2O0 0 0 0以及理论空气量中的氮气量以及理论空气量中的氮气量以及理论空气量中的氮气量以及理论空气量中的氮气量V V V VN2N2N2N20 0 0 0所组成。所组成。所组成。所组成。a.a.a.a.燃燃燃燃料料料料含含含含碳碳碳碳率率率率为为为为 C C C Cy y y y kgkgkgkg/kg/kg/kg/kg，1 1 1 1kgkgkgkg燃燃燃燃料料料料完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧产产产产生的生的生的生的COCOCOCO2 2 2 2为：为：为：为：22.4/12 22.4/12 22.4/12 22.4/12C C C C

43、y y y y=1.886=1.886=1.886=1.886 C C C Cy y y y b.b.b.b.燃燃燃燃料料料料含含含含硫硫硫硫率率率率为为为为 S S S Sy y y ykg/kgkg/kgkg/kgkg/kg，1 1 1 1kgkgkgkg燃燃燃燃料料料料完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧产产产产生的生的生的生的SOSOSOSO2 2 2 2为：为：为：为：第五十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月 22.4/3222.4/3222.4/3222.4/32S S S Sy y y y=0.7=0.7=0.7=0.7 S S S Sy y y y V V V VRO2R

44、O2RO2RO2=Vco=Vco=Vco=Vco2 2 2 2+Vso+Vso+Vso+Vso2 2 2 2=1.886(=1.886(=1.886(=1.886(C C C Cy y y y+0.375+0.375+0.375+0.375 S S S Sy y y y)理论氮气量理论氮气量理论氮气量理论氮气量V V V VN2N2N2N20 0 0 0 理论氮气量有两个来源：燃料中的的氮与空气中的理论氮气量有两个来源：燃料中的的氮与空气中的理论氮气量有两个来源：燃料中的的氮与空气中的理论氮气量有两个来源：燃料中的的氮与空气中的 氮。氮。氮。氮。理论理论理论理论 V V V VN2N2N2N2

45、0 0 0 0=0.8N=0.8N=0.8N=0.8Ny y y y+0.79V+0.79V+0.79V+0.79V0 0 0 0 理论水蒸气量理论水蒸气量理论水蒸气量理论水蒸气量V V V VH2OH2OH2OH2O0 0 0 0 理理理理论论论论水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气量量量量有有有有四四四四个个个个来来来来源源源源 :燃燃燃燃料料料料的的的的水水水水分分分分 W W W Wy y y y 、燃燃燃燃料料料料 中中中中氢氢氢氢燃燃燃燃烧烧烧烧产产产产生生生生 H H H Hy y y y 、理理理理论论论论空空空空气气气气带带带带入入入入V V V V0 0 0 0 和和和和采采采采用用用

46、用蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽雾雾雾雾化化化化重重重重油油油油燃燃燃燃烧时，随同重油喷入的水蒸气烧时，随同重油喷入的水蒸气烧时，随同重油喷入的水蒸气烧时，随同重油喷入的水蒸气G G G Gwhwhwhwh。理论蒸汽量理论蒸汽量理论蒸汽量理论蒸汽量V V V VH2OH2OH2OH2O0 0 0 0 =1.24 W=1.24 W=1.24 W=1.24 Wy y y y+1.11 +1.11 +1.11 +1.11 H H H Hy y y y +0.0161V +0.0161V +0.0161V +0.0161V0 0 0 0+1.24G+1.24G+1.24G+1.24Gwhwhwhwh第五十九张，PP

47、T共六十五页，创作于2022年6月n n实际烟气量的计算实际烟气量的计算实际烟气量的计算实际烟气量的计算 计算关系见计算关系见计算关系见计算关系见P81P81P81P81图图图图2-272-272-272-27 不完全燃烧时干烟气量的计算：不完全燃烧时干烟气量的计算：不完全燃烧时干烟气量的计算：不完全燃烧时干烟气量的计算：Vgy=1.866(C Vgy=1.866(C Vgy=1.866(C Vgy=1.866(Cy y y y+0.375+0.375+0.375+0.375 S Sy y)/(RO)/(RO2 2+CO)+CO)见见见见P82P82表表表表2-72-7，2-82-8第六十张，

48、PPT共六十五页，创作于2022年6月(3)(3)烟气中烟气中COCO含量的计算含量的计算n n不完全燃烧方程：不完全燃烧方程：不完全燃烧方程：不完全燃烧方程：CO=(0.21 CO=(0.21OO2 2（1+1+）RORO2 2)/(0.605+)/(0.605+)n n 其中，其中，其中，其中，=2.35(=2.35(H H H Hy y y y (OOy y/8)+0.038N/8)+0.038Ny y)/()/(C Cy y+0.375 +0.375 S Sy y)为燃烧特性系数，为燃烧特性系数，为燃烧特性系数，为燃烧特性系数，第六十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月(4)S

49、O(4)SO2 2的排放浓度与脱硫效率的计算的排放浓度与脱硫效率的计算n n煤粉炉烟气中煤粉炉烟气中煤粉炉烟气中煤粉炉烟气中SOSOSOSO2 2 2 2的排放系数的排放系数的排放系数的排放系数n n如果燃煤锅炉的如果燃煤锅炉的如果燃煤锅炉的如果燃煤锅炉的SOSOSOSO2 2 2 2允许排放浓度为允许排放浓度为允许排放浓度为允许排放浓度为C C C CSO2SO2SO2SO2*，则可以计算满足环境则可以计算满足环境则可以计算满足环境则可以计算满足环境保护要求所需达到的脱硫效率保护要求所需达到的脱硫效率保护要求所需达到的脱硫效率保护要求所需达到的脱硫效率第六十二张，PPT共六十五页，创作于20

50、22年6月n n 例题例题 2燃煤的折算含硫量0.75g/MJ，排放系数=85.8%=85.8%，求不脱硫时烟气中，求不脱硫时烟气中SO2 2浓度，及不同排放浓度，及不同排放要求时所必须达到的脱硫率。要求时所必须达到的脱硫率。n n解：利用图2-29，可以查出在不采用脱硫措施时排烟中原始SO2浓度为3500mg/Nm3；如果SO2SO2的=600mg/Nm3，则要求为80%80%；如果为400mg/Nm3，则要求达到90%。n n当然，也可以按式2-108计算脱硫率。第六十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月第六十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月感谢大家观看第六十五张，PP