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        第二部分燃燒與大氣污染

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        1、燃料是指用以產生熱量或動力的可燃性物質,主要是燃料是指用以產生熱量或動力的可燃性物質,主要是含碳物質或碳氫化合物,如煤、焦炭、木柴、石油、含碳物質或碳氫化合物,如煤、焦炭、木柴、石油、天然氣、發生爐煤氣等。天然氣、發生爐煤氣等。2.煤的成分煤的成分煤一般含有煤一般含有碳、氫、氧、氮、硫碳、氫、氧、氮、硫等元素,還有水分和無機等元素,還有水分和無機物質,它們的含量和存在形式對燃燒過程有重要的影響。物質,它們的含量和存在形式對燃燒過程有重要的影響。碳:主要可燃元素。碳:主要可燃元素。1 kg純碳完全燃燒放出純碳完全燃燒放出32860 kJ的的熱量。當不完全燃燒生成熱量。當不完全燃燒生成CO時,放出

        2、時,放出9268kJ的熱量。的熱量。氫:燃料中發熱量最高的元素。氫:燃料中發熱量最高的元素。1 kg氫完全燃燒時能放氫完全燃燒時能放出出120500 kJ的熱量。的熱量。氧:氧:與煤中的碳和氫生成化合物。氧的存在減少燃燒需與煤中的碳和氫生成化合物。氧的存在減少燃燒需要的空氣量,降低燃料的發熱量。要的空氣量,降低燃料的發熱量。氮:燃料中含氮量很少,一般為氮:燃料中含氮量很少,一般為0.5%1.5%。燃燒時大。燃燒時大部分以部分以N2的形式排放,少量轉化成氮氧化物,是燃料型的形式排放,少量轉化成氮氧化物,是燃料型NOx的主要來源。污染。的主要來源。污染。n硫:我國煤的平均含硫量約為硫:我國煤的平均

        3、含硫量約為1。煤中的硫主要以有機。煤中的硫主要以有機硫、硫化鐵硫和硫酸鹽硫的形式存在。燃燒時大部分硫硫、硫化鐵硫和硫酸鹽硫的形式存在。燃燒時大部分硫以以SO2的形式排放,是大氣污染物的形式排放,是大氣污染物SO2的主要排放源。的主要排放源。煤的工業分析煤的工業分析 水分:水分:一定重量一定重量13mm以下粒度的煤樣,在干燥箱內以下粒度的煤樣,在干燥箱內318323K溫度下干燥溫度下干燥8h,取出冷卻,稱重,取出冷卻,稱重 外部水分外部水分(機械地附著在煤表面)(機械地附著在煤表面)將失去外部水分的煤樣保持在將失去外部水分的煤樣保持在375380K下,約下,約2h后,后,稱重稱重 內部水分內部水

        4、分(化學吸附水和結晶水)(化學吸附水和結晶水)揮發分:揮發分:失去水分的試樣密封在坩堝內,放在失去水分的試樣密封在坩堝內,放在1200K的馬弗爐中的馬弗爐中加熱加熱7min,放入干燥箱中冷卻至常溫再稱重,放入干燥箱中冷卻至常溫再稱重 灰分:灰分:n 煤中不可燃物質的總稱。煤中不可燃物質的總稱。降低煤的發熱量。降低煤的發熱量。增加煙增加煙塵污染。塵污染?;曳纸Y渣,容易造成不完全燃燒,給設備的維灰分結渣,容易造成不完全燃燒,給設備的維護和操作帶來困難。護和操作帶來困難。固定碳:固定碳:從煤中扣除水分、灰分以及揮發分后剩余的部分為固定從煤中扣除水分、灰分以及揮發分后剩余的部分為固定碳。碳。arara

        5、rarararar100%CHONSAWadadadadadadad100%CHONSAW dddddd100%CHONSAdafdafdafdafdaf100%CHONS城市固體廢棄物城市固體廢棄物垃圾焚燒站垃圾焚燒站 燃燒是指某些物質燃燒是指某些物質(如煤、石油、天然氣等如煤、石油、天然氣等)在較高溫度在較高溫度時與空氣中的氧氣化合而發熱、發光的劇烈氧化反應現時與空氣中的氧氣化合而發熱、發光的劇烈氧化反應現象。燃料從開始著火到完全燃盡、火焰熄滅的全過程稱象。燃料從開始著火到完全燃盡、火焰熄滅的全過程稱為燃燒過程。為燃燒過程。在氧存在下可燃質開始燃在氧存在下可燃質開始燃燒必須達到的最低溫度,

        6、稱為著火溫度。燒必須達到的最低溫度,稱為著火溫度。222222C H S OO3.78N4242 COH OSO3.78N242xyzwywywxzxzyywxzxzQ322.44.78/(121.0083216)m/kg42ywxzxyzw322.44.78/(121.0083216)m/kg42ywxzxyzw22.4 重量(重量(g)摩爾數摩爾數(mol)需氧量需氧量(mol)C88373587358H954752375S160505H2O0500278063.467178.383.9747.1010004.2263.4670實際空氣量理論空氣量aaVV81822222181818CH8

        7、O3.78 8N8CO9H O 3.78 8N444LHHW25(9)(kJ/kg)qqWW在充分混合的條件下,熱量總損失在理論空氣量條在充分混合的條件下,熱量總損失在理論空氣量條件下最低;混合不充分時,熱量總損失的最小值出件下最低;混合不充分時,熱量總損失的最小值出現在空氣過量一側?,F在空氣過量一側。a1理論空氣量實際空氣量PPPNOCONOC2222267.3a1a1PPPONOa222264.01PPPPPCOONCOOa5.0264.05.01222解解:由例由例2-3可知,理論空氣量條件下煙氣組成可知,理論空氣量條件下煙氣組成(mol)為:)為:理論煙氣量:理論煙氣量:78.383.

        8、9778.383.97kgm/0109.010004.2297.05.0N3kgmN/1036.310004.2203.05.034ppmCppmCSOSO75.251010.131036.38321010.130109.064632gmNk/04.122.047.1010004.220278.05.474.4913重油KgNm/648.110004.2258.733%69.1310004.12648.1dtKgtdhhKg/7.32100024min60min7.22min/97500625.01104003mQd36/2.23281097507.22mmgCNmmgTTPPCCNNN3/0

        9、.421727347393.9633.1012.2328621.12.81.81264.02.81264.01222PPPONQNmmgCCC3/7.48824.1621.10.42174.1校實實校2OSOSOhv222222222OH SSOHSOOSOOOH SOHSHHOOHHHOOHOOHHH OH22222222CSOCSSOOCSOCOSOSOOSOOOCSCSSOCSOCOSOCSCOSSSOSOO222COSCO SS OSO OO COSCO SOSO OSOOhv87286*222222323SSSSOSOOSOSOSSSOOSOSOSOOSOOSOOSOOSOOMSOM

        10、hv2222222222222RCH SSCH RORCH SSCHRHORCH SSCHRRCH SRCHSRCH SRHRCH SHRRSHORSHORSORSO 31223d SOSOOMSOOdkkt123max2SOMSOkk123max3SOMOSOHkk24324H SOSOH SO100/()%xPPPSO3的轉化率的轉化率/%Laminartransitiondeveloped turbulentheightJet velocity灰灰層層碳層碳層外擴散外擴散222C HO2 COH(2)Cmnsmn大氣污染物排放標準大氣污染物排放標準火電廠大氣污染物排放標準火電廠大氣污染物

        11、排放標準分類煙塵最高允許排放濃度(mg/m3)在縣及縣以上城鎮規劃區內的火電廠鍋爐200在縣規劃區以外地區的火電廠鍋爐500第I時段的在縣及縣以上城鎮規劃區內、1997年1月1日后還有10年及以上剩余壽命的火電廠鍋爐600第第時段的火電廠鍋爐最高允許煙塵排放濃度時段的火電廠鍋爐最高允許煙塵排放濃度火電廠大氣污染物排放標準火電廠大氣污染物排放標準第第時段火電廠各煙囪時段火電廠各煙囪SOSO2 2最高允許排放濃度最高允許排放濃度燃料收到基硫分()1.01.0最高允許排放濃度(mg/m3)21001200鍋爐額定蒸發量煤粉鍋爐液態排渣固態排渣1000t/h1000650第第時段的火電廠鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度(時段的火電廠鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度(mg/mmg/m3 3)COOH2COH燃燒條件的影響燃燒條件的影響PCDD/PCDF,ng/Sm3顆粒物的影響顆粒物的影響CDD/CDF Emitted/Refuse Fed(mol/t)Uncontrolled Ash/Refuse Fed(kg/t)Data after Barton et al,1990

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