2 洁净燃烧技术.ppt

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1、2.4 洁净燃烧技术 2 洁净燃烧技术 瀑 肇 烯 伍 龙 暇 娩 染 笺 蛙 曹 滓 贵 底 必 琵 饶 端 傣 帛 露 式 塌 带 湛 崭 沏 争 饶 诀 毡 宛 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术12 洁净燃烧技术 2 洁净燃烧技术 本章主要内容： 燃料的分类； 燃料的燃烧过程及影响因素：燃烧及产物 、完全燃烧的条件、发热量与热损失； 燃烧设备； 燃烧产生的污染物及机制； 清洁燃烧技术; 燃烧过程污染物排放量的计算。 苏 牙 锦 粒 歇 托 摔 并 眷 勤 侥 防 翌 宰 荤 倔 呛 脚 侍 陌 集 变 谱 傀 错 怖 酵 删 拘 眯 竹 挺 2 洁

2、 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术22 洁净燃烧技术 2.1燃料的燃烧过程 2.1.1燃料的种类与性质 燃料指燃烧过程中能放出热量且经济上可行的物质。 按来源：天然、加工燃料 ；按物态：固体、液体和气 体燃料 ；按使用多少：常规和非常规燃料 ； （1）固体燃料 天然固体燃料：矿物燃料(煤)、生物质燃料(林木)。 煤的主要组成和元素：C、H、O、N、S及一些非可 燃性矿物如灰分和水分等。 碳是煤发热主要来源，32700kJ/kg碳。 煤含氢3% 5%，结合氢和氧结合成稳定化合物不能 燃烧(如:H2O)，可燃氢与碳、硫结合成有机物。 灰分是煤中的碳酸盐、黏土及微量稀

3、土元素。 宛 郧 锑 觉 簧 怀 酵 魏 流 挛 摔 努 散 隘 住 诽 傈 咒 数 皇 掳 摈 飞 嘱 痛 播 糠 裤 茧 吴 食 约 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术32 洁净燃烧技术 煤中的硫分有无机硫（硫铁矿和硫酸盐）和有机硫（硫 醇、硫醚等）两种形态。 分为低硫煤（4%）。 （2 ）液体燃料 天然液体燃料主要指石油，加工液体燃料汽油、煤油 、柴油和重油（石油直馏和裂化作用）等。 燃料乙醇是替代能源，解决玉米等陈化粮问题。 乙醇几乎完全燃烧，不产生对人体有害物质，降低汽车 尾气有害物排放。 水煤浆(70%煤、30%水及少量化学添加剂)。浆体燃料

4、，像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧. 优点:燃烧效率高、减少环境污染等。 归 汗 兆 潘 隋 房 外 皱 柒 边 盏 毛 孔 圈 胁 斌 柯 凳 撬 魏 安 姚 证 睛 搔 竖 酥 储 化 衣 滋 裳 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术42 洁净燃烧技术 （3）气体燃料 气体燃料属于清洁燃料，主要包括天然气、液化石 油气(LPG)、裂化石油气和焦炉煤气。 天然气主要成分甲烷，其次乙烷等饱和烃，有少 量CO2、N2、O2、H2S和CO等。 液化石油气主要成分 C2、C3 和C4组分，输送和 贮存时液体状态，燃烧是气体状态，广泛用于居民 生活和汽车等燃料。

5、裂化石油气是用水蒸气、空气或氧气等作气化剂， 将石油和重油等油类裂化而得，一般作民用燃料。 焦炉煤气炼焦生产副产物，主要成分 H2、CH4和 CO，少量N2、CO2，广泛用作工业和民用燃料。 私 漳 蒲 但 砧 设 救 堵 冈 凌 莫 讽 公 凳 乔 灰 怕 哭 楚 毛 照 傍 粤 鼠 紫 渡 掺 自 船 凳 酷 叛 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术52 洁净燃烧技术 2.1.2 影响燃烧过程的主要因素 影响燃烧过程的主要因素： 足够量的空气； 足够高的的燃料温度； 燃料与氧气在炉膛高温区停留足够的时间； 燃料与氧气的充分混合。 在大气污染物排放量最低条

6、件下实现有效燃烧的四个因 素： 空气与燃料之比、温度(temperature)、时间(time)和 湍流(torrent)，后三者通常称为燃烧过程的“三T”。 巨 抡 泥 侧 爷 段 狡 的 拦 峦 井 染 粹 豹 拙 睹 障 植 猾 厢 渤 宅 专 穴 滤 阻 某 降 碑 令 墅 逃 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术62 洁净燃烧技术 （1）燃料燃烧过程需要的空气量和空气过剩系数 燃烧是可燃混合物的快速氧化过程，并伴有能量 的释放，同时使燃料的组成元素转化成相应的氧 化物。 完全燃烧（C和H完全转化）和不完全燃烧。 按燃烧不同阶段供给相适应的空气量。

7、多数化石燃料完全燃烧的产物是CO2、水蒸汽； 不完全燃烧过程将产生黑烟、CO等。 若燃料中含S、N会生成SO2和NOx。 燃烧产生的污染物：硫氧化物、氮氧化物、一氧 化碳、烟尘、金属氧化物、碳氢化合物及多环有 机物。 卢 羹 毙 捍 簿 漾 彻 吁 梁 力 候 罗 眷 泣 姚 头 毕 蚂 掂 严 葫 跨 菠 灭 苟 转 雇 嘿 收 煞 只 浸 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术72 洁净燃烧技术 理论空气量 将完全燃烧1kg或1m3(标准状态)燃料理论所需的空气量 称为理论空气量，用符号Ao表示。 空气过剩系数（） 实际的燃料燃烧过程中，为了使燃料能够完全

8、燃烧，必须 提供过量的空气。超出理论空气量的空气称为过剩空气。 实际供给的空气量与理论空气量比值称为空气过剩系数 空燃比（AF） 指单位质量燃料燃烧所需要空气的质量。可由燃挠方程直 接求得。 祖 硼 龙 尘 麻 腊 肺 激 寅 裳 韭 益 舵 淡 庶 鲍 闷 荡 琵 裳 具 界 媳 罢 哑 浙 奖 奋 枕 蒜 宣 晌 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术82 洁净燃烧技术 （2）燃料的着火温度 只有达到着火温度，才能与氧化合而燃烧。 着火温度：在氧存在下可燃质开始燃烧必须达到的最低温 度。见教材19页表2-3。 反应速度随温度升高而加快，Tt。 （3）燃烧的

9、时间与空间因素 时间因素是指燃料在燃烧妒中停留时间的长短。 空间因素是指燃烧室的大小与形状。 （4）燃料与空气的混合 混合程度取决于空气湍流度。燃料不同，湍流作用不同。 对于蒸气相的燃烧，湍流可以加速液体燃料的蒸发；对于 固体燃料的燃烧，湍流有助于提高额粒表面反应氧气的传 质速度，使燃烧过程加速 图 孰 将 敏 棘 垛 蔼 正 特 己 崩 慰 感 哄 机 膛 榜 靶 亩 镐 驭 康 跋 蕊 意 值 拭 虑 牧 丘 谚 锹 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术92 洁净燃烧技术 2.1.3 发热量与热损失 （1）发热量 单位质量燃料完全燃烧产生的热量，在燃烧前

10、后状态相 同情况下(通常指298K和101325Pa)的热量变化值，称为 燃料的发热量，单位是kJkg，或KJm3。 （2）热损失 排烟热损失 排烟带走部分热量，一般锅炉排烟热损失为6%12%。 减少措施：设置省煤器和空气预热器。一般工业锅炉排 烟温度取433473K，大中型锅炉取383453K。 不完全燃烧热损失 化学不完全燃烧热损失：烟气中残留的CO及少量的H2 、CH4等可燃气体。 机械不完全燃烧热损失：灰渣未燃尽的碳、漏煤和飞灰 带走的碳产生的热损失。 篱 睡 成 孟 孔 军 照 间 邮 屹 滋 洼 磊 庄 陕 赢 陇 懈 型 褪 竿 穴 姿 蔓 彬 峙 轧 亏 保 臀 戮 遥 2 洁

11、 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术102 洁净燃烧技术 2.1.4 固体燃料的燃烧过程和设备 固体燃料的燃烧主要指煤或焦炭的燃烧。煤的燃烧过程 概括起来至少有四个主要过程： 气相中的氧分子扩散到煤粒子的表面； 煤中挥发分的扩散； 进行化学反应； 反应产物转移到气流中。 煤的燃烧方式分为层燃、室燃和流态化燃烧。 燃烧设备大致可以分为炉排炉、煤粉炉、旋风燃烧炉和 流化床锅炉。 各种炉排炉采用层燃方式； 煤粉妒和旋风燃烧炉则采用室燃方式； 沸腾炉和循环流化床锅炉均属于流态化燃烧方式。 硕 孽 桅 忧 倘 啃 兽 慎 耽 搓 啃 雇 鼠 鸽 透 遵 褥 块 种 庚 终

12、宋 润 号 款 缴 阀 沙 驻 贵 要 怂 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术112 洁净燃烧技术 镣 羽 后 种 协 蓄 墟 谊 阮 栗 栽 淘 恫 硒 祭 凋 佣 伯 灼 葱 谊 颧 喉 靖 诽 海 碎 鹏 卫 拴 储 刮 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术122 洁净燃烧技术 链条炉示意图 柞 肇 算 喜 迢 爆 蛰 涣 幸 婉 搏 丢 税 枯 停 筐 女 步 谊 仆 狮 缄 腿 脂 崩 鹤 慌 吏 橡 匝 蒋 玲 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术132 洁净燃烧技术 振动

13、炉排炉示意图 牟 请 掐 盲 趾 俘 掀 靖 父 惹 雾 钱 瘫 牛 谣 笛 邵 赫 寻 匹 曳 取 干 衬 眠 缉 扭 这 人 财 滤 拂 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术142 洁净燃烧技术 抛煤机炉排炉示意图 颠 桨 奠 捆 苏 蒲 分 栈 朝 懦 庭 字 酥 峙 朝 瞧 层 矣 厨 灌 垢 魁 萌 膜 年 季 札 珐 随 谜 绚 衷 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术152 洁净燃烧技术 圆柱形煤粉燃烧炉 钩 荷 柒 构 歪 跟 堆 殷 贾 奔 肖 仕 威 誊 贪 炯 罢 憎 爆 虏 葵 枕 惺 骤 截 痕

14、酪 却 旗 苏 字 胖 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术162 洁净燃烧技术 旋风燃烧炉示意图 织 挛 糖 矾 域 窒 漱 春 谗 咏 押 猫 砰 崖 玲 汛 伙 翱 症 姜 前 坤 贬 菱 却 螟 掇 蹄 誓 著 骑 痰 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术172 洁净燃烧技术 典型的流化床锅炉示意图 1.原煤仓；2.石灰石仓；3.二次风；4.一次风; 5.燃烧室; 6.旋风分离器; 7. 外置流化床热交换器; 8. 控制阀; 9.对流竖井; 10.除尘器; 11引风机.; 12. 汽轮发电机; 13.烟囱 辩 割

15、诅 讥 顷 踢 姨 拆 蒋 头 扶 避 唇 手 才 盆 鲁 盎 泌 添 铀 侥 榨 殉 姜 乔 惩 杯 酥 肃 垫 撞 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术182 洁净燃烧技术 2.1. 5 气体燃料的燃烧过程和设备 气体燃料燃烧分三个阶段： 气体燃料与空气的混合阶段； 混合后可燃气的加热和着火阶段； 可燃气燃烧反应阶段。 第一阶段是一个物理过程，混合过程不仅需要一定 的时间，而且还要消耗一定的能量。 根据气体与空气混合状况的不同，可将气体燃料的 燃烧过程分为有焰燃烧、无焰燃烧和半无焰燃烧三 种过程。 胡 皋 麻 炬 柳 藉 凄 栓 峦 果 鞋 漱 敷 泅

16、裕 水 铆 逮 殉 驼 宛 织 醇 脾 盂 皋 芒 楷 坏 米 匪 星 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术192 洁净燃烧技术 (1)有焰燃烧 有焰燃烧是指气体燃料和空气在燃烧器中不预先混合，而 是送入燃烧室进行边混合边燃烧，可见明显的火焰。 (2)无焰燃烧 指气体燃料和空气在进入燃烧室前就已混合均匀，又称混 合燃烧。 (3)半无焰燃烧 半无焰燃烧是将燃烧所需要的空气分两部分与气体燃料相 互混合燃烧，一部分空气(一次空气）在预热室内与气体燃 料混合；另一部分空气(二次空气)借助于混合后可燃气的 喷射作用，携入燃烧室进行边混合边燃烧。 气体燃烧无一例外均为室

17、燃烧； 不同类型燃烧装置差别：燃烧室结构、喷嘴结构、空气和 燃料供给装置、点火装置及安全装置等方面。 槛 肇 鳃 巡 筹 责 答 式 胞 滑 隅 蚁 帚 痉 瘤 戈 烂 皿 哪 镀 通 呢 设 淬 蹬 泞 既 苏 彩 甚 勤 尾 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术202 洁净燃烧技术 半无焰燃烧示意图 全 梨 疥 陷 恤 卷 够 页 沁 长 境 隆 锁 效 凸 挟 祭 中 矫 久 酋 干 彬 介 剖 击 腻 猩 汕 踩 皱 栽 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术212 洁净燃烧技术 2.1.6液体燃料的燃烧 过程和装置

18、 液体燃料的燃烧过程 ：燃料的雾化、油雾 粒子中可燃物的蒸发 和扩散、可燃气体与 空气的混合以及可燃 气体氧化燃烧等。 液体燃料燃烧也只能 进行室燃烧。 燃料油、水蒸气雾化剂和 空气的供给方式 捕 悯 悸 讯 诲 廖 驻 诸 钎 眉 瞩 茸 挠 银 贱 莉 总 卷 旧 碌 千 入 焕 邻 露 绪 官 前 撒 侩 闽 月 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术222 洁净燃烧技术 2.2 燃烧过程中主要污染物的形成机制 2.2. 1 硫氧化物的形成机制 硫氧化物是指SO2和SO3。当燃料中的可燃性硫进行 燃烧时，就生成了SO2。 元素硫燃烧 S + O2 = S

19、O2 硫化物硫燃烧 SO2 + 1/2O2 = SO3 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 SO2 + 1/2O2 = SO3（1%5%） 有机硫CH3CH2SCH2CH3H2S + 2H2 + 2C + C2H4 H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O SO2 + 1/2O2 = SO3 一般主要生成SO2， SO3可忽略。 理 酞 暖 概 首 讹 轴 一 蔚 射 杉 刘 炼 焰 骗 附 妙 芋 耿 侩 丛 屈 弄 左 魔 朵 泞 番 快 示 继 蜒 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术232 洁净燃烧技术 2.2. 2 氮氧

20、化物的形成机制 大气中的NOx90%以上产生于燃烧过程。 （1）热力型NOx 热力型NOx是高温燃烧时N2和O2反应生成的NOx； 与燃烧温度、氧气的浓度及气体在高温区的停留时 间有关。 燃烧温度低于1300时，只有少量NO生成，燃烧 温度高于1500 时，NO的生成量显著增加。 N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 减少热力型NOx的生成量措施：降低燃烧温度，减 少过量空气，缩短气体在高温区停留的时间。 掘 江 玄 辩 扬 仟 怂 纠 瑚 刮 滋 瓮 设 檬 晶 眠 台 揉 勿 葱 鼻 鱼 俩 柳 量 才 噶 朋 大 膜 馁 块 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净

21、燃 烧 技 术 大气污染控制技术242 洁净燃烧技术 （2）燃料型NOx 燃料型NOx燃料中有机氮经过化学反应生成的NOx 。 燃料型NOx的发生机制：一般认为，燃料中的氮化 合物首先发生热分解形成中间产物，然后再经氧化 生成NO。 燃料中的氮经过燃烧约有20%70%转化成燃料型 NOx，主要是NO，在一般锅炉烟道气中只有不到 10%的NO氧化成NO2。 旋风燃烧炉因炉温高，使燃料中的氮大部分转化为 NOx，热力型NOx生成量也增加，限制了使用。 绝 口 亦 魄 襄 轮 去 庇 街 祝 蔼 撩 佩 启 建 叭 矮 鞠 添 查 娃 窍 狱 害 邀 跳 让 胃 茫 箔 瘁 蹭 2 洁 净 燃 烧

22、技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术252 洁净燃烧技术 2.2. 3 颗粒污染物的形成机制 燃烧过程中产生的颗粒污染物主要是燃烧不完全形成 的炭黑、结构复杂的有机物、烟尘和飞灰等。 （1）燃煤粉尘的形成 煤在非常理想的燃烧条件下，可以完全燃烧，即挥发 分和固定炭都被氧化成二氧化碳，余下灰分。 燃烧条件不够理想，在高温时会发生热解作用，形成 多环化合物而产生黑烟。 随烟气一起排出的固体颗粒物一般都称为飞灰，包括 未燃尽的煤粒、燃尽后余下的灰粒及燃烧过程中形成 的炭黑等。 （2）气、液燃料燃烧形成的碳粒子 气态燃料燃烧的颗粒污染物为积碳，液态燃料高温分 解形成颗粒污染物为结焦和煤

23、胞。 踏 判 嗽 蜒 玫 涣 您 轮 卵 材 晶 修 姜 班 往 师 球 务 黎 净 党 僚 成 陀 菩 守 舍 巨 铬 顿 虐 卧 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术262 洁净燃烧技术 2.3 煤脱硫技术和低NOx生成燃烧技术 燃煤脱硫技术可划分为： (1) 燃烧前脱硫 原煤在投入使用前，用物理、物理化学、化学及微生 物等方法，将煤中的硫份脱除掉。 炉前脱硫能除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的粘污 和磨损，减少灰渣处理量，还可回收部分硫。 煤的洗选技术、煤的转化。 (2) 燃烧中脱硫 在燃烧过程中，在炉内加入固硫剂，使煤中硫分转化 为硫酸盐，随炉渣排除。

24、 型煤固硫及流化床燃烧脱硫。 (3) 燃烧后脱硫 烟气脱硫。 频 蛙 汾 点 蛾 喊 扇 砌 咎 捶 花 瘤 默 梢 晴 望 留 疡 双 均 菌 琉 敛 办 脊 憨 庇 何 巷 揣 鬃 辞 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术272 洁净燃烧技术 2.3.1煤脱硫技术 (1)燃烧前脱硫 洗煤又称选煤，是通过物理或物理化学方法将煤中的 含硫矿物和矸石等杂质去除，来提高煤的质量。是燃 前除去煤中矿物质，降低硫含量的主要手段。 煤炭经洗选后，可使原煤中的含硫量降低40一90 ，含灰分降低50一80。 目前广泛采用的选煤工艺仍是重力洗选法。 重力洗选：利用煤与杂质密

25、度不同进行机械分离。 硫的净化效率取决于煤中黄铁矿的颗粒大小及无机硫含 量。有机硫含量大，或煤中黄铁矿嵌布很细时，仅用 重力脱硫法，精煤硫分很难达到要求。 被 玩 倾 阜 幢 涌 韶 吕 达 缚 妮 贼 嚷 仇 谆 昼 癣 席 梁 岗 雹 最 戍 巡 娟 织 离 云 抉 刀 赡 鬼 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术282 洁净燃烧技术 淘汰分选原理图 弗 烦 仔 滞 卧 刑 吃 笋 甜 欲 癣 蚁 百 蛮 诛 闰 藕 恤 绿 迭 荒 牌 侥 确 垄 泅 轨 牟 封 纺 尝 螟 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术292

26、 洁净燃烧技术 跳汰式洗煤机 入洗粒度30mm；筛板槽框宽18mm；跳汰面积：3.6m2； 水压：0.8-1公斤/平方厘米；用水量150吨/小时 腑 密 峡 宇 蓉 晃 圣 灌 聂 么 巾 渐 雌 献 叠 总 伟 室 鲁 郡 迎 彭 娜 途 人 替 预 闷 鲜 牌 啪 粟 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术302 洁净燃烧技术 处理煤泥设备和压 滤机配套使用浓缩 机，即可提高洗煤 机产量、又解决了 环保问题。 熔 滔 裤 缚 檬 疾 貉 裴 释 肘 环 五 斯 廷 漱 淖 馒 隔 朔 征 古 固 碳 祷 燥 艇 烬 矫 引 协 殖 上 2 洁 净 燃 烧

27、技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术312 洁净燃烧技术 新的脱硫方法 浮选法：用于处理粒径小于0.5mm的煤粉，利用煤 与矸石、含硫矿物的性质不同进行分离。 高梯度磁分离法：利用煤与黄铁矿的磁性不同(黄铁 矿是顺磁性物质，煤是反磁性物质)，将黄铁矿分离 去除，脱硫效率约60。 化学氧化脱硫法：将煤破碎后与硫酸铁溶液混合，在 反应器中加热至120左右，硫酸铁与黄铁矿反应生 成硫酸亚铁和S，通人O2将硫酸亚铁氧化为硫酸铁。 微波辐射法 ：煤中黄铁矿的硫最容易吸收微波，有机 硫次之，煤基质基本不吸收微波。微波吸收后削弱化 学键，用浸取液洗涤煤中硫，可以去无机硫和有机硫 ，还没在工业

28、上应用。 真 屠 驾 灼 钮 迈 谆 芭 邓 达 荷 雇 蕊 便 领 栅 玩 琵 齐 止 丫 沤 派 菊 秩 把 稠 瓜 墓 屯 然 租 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术322 洁净燃烧技术 （）燃中固硫技术 型煤固硫 型煤：使用外力将粉煤挤压制成具有一定强度且块度均 匀的固体型块。 型煤固硫：选用不同煤种、以无粘结剂法或以沥青等粘 结剂，用廉价的钙系固硫剂，经干馏成型或直接压制成 型。 美国型煤加石灰固硫率达87%，烟尘减少60%；日本蒸 汽机车用石灰使型煤固硫率达70%80%，脱硫费用仅为 选煤的8%。 民用蜂窝煤和煤球加石灰固硫率可达50%以上，工

29、业锅 炉型煤加石灰固硫意义重大。 固硫剂一般有石灰粉及碱性工业废渣（电石渣）。 成型设备多采用单螺杆挤压成型机和对辊成型机。 城 陡 韦 牙 灭 佐 曾 毡 峦 汀 鲜 狰 膜 陆 蚕 烧 诫 斧 韩 嚣 沁 案 屑 亲 颊 爱 琵 辙 露 湾 蒲 箕 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术332 洁净燃烧技术 压球机 飞 全 填 月 遂 拉 棱 创 刘 淄 眯 傲 颜 胜 睛 卡 浚 材 送 椅 瘦 骆 祈 归 从 贿 年 拟 篮 喊 夫 鬃 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术342 洁净燃烧技术 蜂窝煤机 晾 团 慑

30、劈 毖 佯 被 韦 剪 疹 箱 期 穆 制 羔 茧 署 挤 拆 茨 熬 取 者 尸 姆 壹 瞻 唁 犀 一 苇 瘟 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术352 洁净燃烧技术 流化床燃烧脱硫 当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度 时，煤粒将开始浮动。 流化床燃烧脱硫具有炉内脱硝脱硫的优点，故普遍受 到重视。 原理： 流化床燃烧是一低温燃烧过程。炉内存在局部还原气 氛，热型Nox基本上不产生，因而NOx生成量减少。 流化床燃烧脱硫常用的脱硫剂是石灰石或白云石。 石灰石粉碎至与煤同样的粒度（2mm左右）与煤同 时加入炉内。在10731173K下燃烧，Ca

31、O为多孔 ，达固硫目的。 扎 皂 碗 糠 跳 怂 锰 钝 值 铭 恒 社 乌 碎 洪 庸 淤 屡 蚂 眠 攘 妇 处 替 胖 莉 挠 舜 及 铂 弛 著 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术362 洁净燃烧技术 流化锅炉分为鼓泡流化床锅炉（FBC）和循 环流化床锅炉（CFB）。 鼓泡流化床锅炉：在分布板区有较大的空隙 率和细小气泡，气泡上升过程中反复发生聚 并和分裂，泡径随之增大，直到床面破裂。 循环流化床锅炉：无明显的气泡，断面空隙 率大，高温除尘器使飞出的物料又返回炉膛 内循环利用。 裴 嵌 涨 掐 箔 列 扯 枉 放 贪 霜 阻 斩 秃 牌 深 巢 尚

32、 镑 塘 呻 佬 雨 帘 撬 浚 拥 渡 岁 汇 私 逻 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术372 洁净燃烧技术 鼓泡流化床锅炉燃烧 鄙 企 族 栋 田 仅 目 摄 扎 广 劲 土 展 簿 湍 啤 竞 横 妙 烷 婪 夺 歌 烃 怕 府 抗 疲 硕 皱 甜 懒 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术382 洁净燃烧技术 鼓泡流 化床锅 炉（ FBC ） 炉膛 嚎 哦 产 俯 柑 滑 谣 蛋 僻 掀 度 色 谈 追 尧 仓 许 吏 雇 兆 惮 征 炙 遁 畴 遁 玻 否 巳 澎 蛀 覆 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净

33、 燃 烧 技 术 大气污染控制技术392 洁净燃烧技术 鼓泡流化床锅炉系统 冷 讥 筛 炸 创 氦 勉 陡 陈 定 讶 碾 芍 缝 债 劝 早 母 但 梆 药 鸟 萎 傀 汉 藤 协 烬 感 困 箔 迭 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术402 洁净燃烧技术 循环流 化床锅 炉的炉 膛（CFB ） 仟 靛 孵 待 骄 硅 赞 毕 烦 培 立 鹃 烙 陛 所 襄 衷 恨 稗 忻 跺 何 宰 吃 瞒 玉 翘 胖 吐 嫁 姨 黄 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术412 洁净燃烧技术 典型的流化床锅炉示意图 1.原煤仓；2.

34、石灰石仓；3.二次风；4.一次风; 5.燃烧室; 6.旋风分离器; 7. 外置流化床热交换器; 8. 控制阀; 9.对流竖井; 10.除尘器; 11引风机.; 12. 汽轮发电机; 13.烟囱 瞬 气 幂 霞 站 碰 鼓 疯 觅 肯 骋 帖 穿 祁 确 拄 箩 倚 遂 投 节 肪 彦 示 经 禹 划 漂 觅 哑 颤 蒜 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术422 洁净燃烧技术 最新循环流化床 畔 新 颗 糜 堪 拟 悟 绎 孪 烽 谗 迪 走 舆 蒋 拟 榴 智 武 锭 亮 律 震 畜 猛 访 谎 节 揪 踞 庙 贩 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净

35、燃 烧 技 术 大气污染控制技术432 洁净燃烧技术 回转式空预器 薯 乎 运 叉 将 煎 裸 暖 英 恶 汁 励 帕 碧 就 擒 刀 苇 泅 证 捞 北 焚 哆 未 贤 衫 灰 揽 局 蕾 抉 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术442 洁净燃烧技术 流化床燃烧特点：强化气固两相的热量和质量交 换，有利于燃料燃烧。不仅适用于煤燃烧，还可 以适用于热值小的燃料，如煤矸石、城市垃圾； 延长燃料的停留时间； 料层蓄热量大，新煤易着火燃烧。 循环流化床炉内燃烧温度保持在900左右，有利 于燃烧过程脱硫。石灰石在该温度下分解形成氧 化钙，与二氧化硫和氧反应形成硫酸钙

36、，而硫酸 钙在这个温度下不容易再次分解，比一般的其他 锅炉1200有优势。 从工业运行的经验来看，炉内钙/硫摩尔比在1.8- 2.5时，脱硫效率可以达到90%以上。 嫩 厉 嵌 院 柿 孽 宋 辕 性 拴 百 则 暗 懈 伞 世 界 坠 狙 让 弄 驹 斯 偷 噎 援 让 肾 嗽 勇 擂 蛇 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术452 洁净燃烧技术 重油脱硫 常用方法：在钼、钴和镍等的金属氧化物催化 剂作用下，通过高压加氢反应，加断碳与硫的 化合键，以氢置换出碳，同时氢与硫作用形成 H2S，从重油中分离出来。 重油脱硫的困难: （1）要彻底加工燃料，破坏了原

37、来的组织。 （2）产生新的产物：固、液、气态物。 言 甄 蛔 劳 诅 椎 泞 屑 盅 耽 筋 腔 两 对 俞 辜 瑟 利 绪 芝 拎 拍 诲 沛 轻 渭 璃 摹 州 箭 荔 蔷 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术462 洁净燃烧技术 (3)整体煤气化联合循环系统 IGCC又称为煤气化联合循环 (CGCC) 工艺流程：煤进入有压力的气 化炉中，与氧气和水蒸气反应 产生粗煤气，除去粉尘和气态 污染物后，送入燃气轮机发电 。 排出的高温烟气经余热锅炉产 生蒸汽，供汽轮机发电。 脱硫效率：97一99，NOx 排放浓度低，对煤种的适应性 也较广，同时得到副产品硫。

38、漆 巧 锐 盲 农 妻 淮 颁 稳 粘 赠 抑 惹 鞍 三 日 车 胸 但 电 锋 土 灭 嚏 韶 埂 掌 口 选 殉 丫 乐 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术472 洁净燃烧技术 （4）煤炭的转化 煤炭的转化主要是气化、液化，对煤进行脱硫或加氢 改变其原有的碳氢比、使煤转变为清洁的二次燃料。 A. 煤的气化 煤的气化是以煤为原料，采用空气、氧气、CO2和水 蒸气为气化剂，在气化炉内进行煤的气化反应，可以 产出不同组分、不同热值的煤气。 煤的气化技术发展很快：第一代干式排灰气化；第二 代液态排渣气化；第三代实验阶段的煤催化气化。 原理：在氧气不足时，C与

39、O2反应可以生成CO。 若将炽热的煤与水蒸气反应，就生成中热值焦炉煤气 ，即所谓的水煤气。 煤气化系统由煤的预处理、气化、清洗和优化组成。 贾 每 石 掳 腔 唆 伙 槐 掣 茅 滴 膳 吵 杆 策 提 豆 落 椰 战 无 晋 遭 雨 瘸 谈 令 革 摘 雇 铡 戴 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术482 洁净燃烧技术 煤气主要是H2、CO、CH4等，硫以H2S形式存在。生产 出煤气中H2S含量几百到几千mg/m3。 大型煤气厂先用湿法洗涤脱除大部分H2S，再用干法吸 附和催化转化去除其余部分。小型煤气厂一般用氧化铁 法脱除H2S。 B. 煤的液化 煤的

40、液化指在一定条件下使煤转化为有机液体燃料。 直接液化：对煤进行高温高压加氢直接得到液体产品。 间接液化：煤气化转化成合成气（CO+H2），再催化 合成液体燃料。 煤的液化时耗水量很大，排水含高浓度COD，要求大 规模水处理设施。 啤 廷 咀 禁 疾 纪 夺 媚 既 疡 滞 嚎 避 乡 油 捐 徘 旷 竹 坤 益 辗 溺 斯 闰 狄 饭 吱 颓 揍 凶 筹 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术492 洁净燃烧技术 2.3.2低NOx生成燃烧技术 过量空气系数越大，燃料中氮的转化率就越高，当过量空气 系数小于0.7时，几乎没有燃料型NOx生成。 控制燃料型NOx

41、生成量的主要措施： NOx生成阶段采用富 燃料燃烧(1)，燃料氮在还原性气氛中尽可能多的转化为 分子氮N2。 发展了两段式燃烧、低过量空气系数和烟气再循环等低NOx 生成燃烧技术。 低NOx燃烧技术关键设备是新型燃烧器：降低燃烧区氧气的 浓度，降低高温区的火焰温度或缩短可燃气在高温区的停留 时间。 燃烧器的主要类型：强化混合型低NOx燃烧器、分割火焰型 低NOx燃烧器、部分烟气循环低NOx ，燃烧器和二段燃烧 低NOx燃烧器。 垄 僻 咳 戚 淮 妆 感 茶 烁 牛 乌 舍 汛 苇 圾 芋 急 椅 狠 镜 白 体 看 揽 乍 馁 掀 旭 眶 贡 噬 玖 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净

42、燃 烧 技 术 大气污染控制技术502 洁净燃烧技术 强化混合型低NOx燃烧器 棘 窑 韶 盲 泳 鞍 吁 慧 猩 付 良 橱 劲 磁 啦 抛 姑 阑 矫 肆 仆 掏 枯 治 芹 糠 弓 浴 谤 粟 毛 赦 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术512 洁净燃烧技术 分割火焰型低NOx燃烧器 稳 找 垄 荷 婉 甥 芹 配 糙 详 芯 姜 寥 呵 栓 姨 癣 厅 躺 白 靳 媚 名 榔 利 企 拣 铀 诧 肠 悟 瓦 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术522 洁净燃烧技术 部分烟气循环低NOx燃烧器 妆 粗 哉 佰 谴 硫

43、 悬 赏 醉 揍 凝 谍 捣 芋 晋 盐 割 考 疡 民 著 猾 愧 瑟 岗 蝉 印 耽 碑 拎 虱 惠 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术532 洁净燃烧技术 二段燃烧低NOx燃烧器示意图 窥 漱 强 森 楷 巫 踏 片 入 叔 峪 却 嗣 恒 漓 割 受 吞 据 捏 左 溺 怪 件 平 柴 略 问 剿 级 缠 套 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术542 洁净燃烧技术 2.4 燃烧过程污染物排放量的计算 2.4.1烟气体积的计算 烟气：燃料燃烧生成的高温气体； 排烟：热烟气经传热降温后再经烟道及烟囱排向大气，排出

44、的烟气； 湿烟气：通常在排烟中台有不饱和状态的水蒸气，排烟中的 水蒸气是由燃料中的自由水、空气带入的水蒸气以及燃烧所 生成的水蒸气所组成，这种含有水蒸气的烟气，用G0示； 干烟气：不含水蒸气的烟气，用G0； 烟气的主要成分有CO2、N2、SO2等。 理论烟气量：指在供给理论空气量(1)的条件下，燃料完 全燃烧时所产生的烟气量。 理论烟气体积等于干烟气的体积和水蒸气体积之和。 赠 乍 猾 晰 浑 嘻 礼 肢 埠 但 塘 惊 蛹 歹 胶 啸 根 屑 啥 怂 努 凄 想 蔽 贸 冯 腺 易 秋 贰 最 娶 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术552 洁净燃烧技术

45、（1）烟气的体积和密度换算 燃烧过程的温度和压力一般是在高 于标准状态。 烟气体积和密度计算，换算成标准 状态，方便比较。 用理想气体有关方程式进行换算。 帚 吞 编 骂 漆 琴 吴 缉 很 拉 常 痕 掣 天 扁 逻 谜 拴 弊 领 吐 釜 案 畜 弄 温 挛 扎 卢 倦 诌 象 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术562 洁净燃烧技术 棍 吹 壮 编 汾 犁 携 瑞 溜 葫 诈 涪 社 渗 皋 薛 评 要 地 涌 波 娥 舶 到 囊 粳 筐 窄 泰 歉 偏 掠 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术572 洁净燃烧技术

46、（2）实际烟气体积 实际燃烧过程中空气有剩余，所以燃烧过程中的实际烟气 体积应为理论烟气体积与过剩空气体积之和。 温 诽 恍 甜 助 玉 悦 胀 壤 泪 间 叔 挎 喀 败 矽 容 蹭 纵 阿 行 端 吱 咐 氮 啥 涕 功 怂 苍 摧 芽 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术582 洁净燃烧技术 辐 够 欢 明 寂 译 糯 尉 磨 增 紫 柜 愧 坝 韧 员 蜀 海 养 滨 蠕 钥 陨 奈 绥 唉 枉 竭 四 一 根 拣 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术592 洁净燃烧技术 （3）燃煤设备污染物产生量和排故量的估算

47、燃煤设备是指工业锅炉、茶浴炉和食堂大灶。 产污量和排污量的估算 燃煤工业锅炉污染物的产污和排污系数 a.烟尘产污和排污系数 燃煤锅炉的产污系数与燃煤中灰分含量、燃烧方式、 锅炉负荷有关； 排污系数除与上述因素有关外，还与锅炉配用的各种 不同类型的除尘器有关。见教材表2-6、2-7、2-8、2-9 。 免 粹 宙 仑 阿 还 撒 拯 挠 荫 吗 羚 呢 教 茶 肃 困 汛 柬 批 簧 蹭 骚 碴 刘 梧 乘 寇 好 睹 馈 欧 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术602 洁净燃烧技术 b.二氧化硫产污和排污系数 二氧化硫的产污系数主要取决于煤的含硫量、锅炉燃

48、烧方式、煤在燃烧中硫的转化率； 二氧化硫的排污系数与采用的脱硫措施的脱硫率有关( 见表2-10和表2-11)。 c. NOx、CO、CH化合物产污和排污系数 工业锅炉燃煤产污和排污系数主要依据实测数据经统 计计算而定； 燃煤工业锅炉NOx、CO、CH等污染物的产污和排污 系数见表2-12，产污、排污系数相等。 假 以 叉 梳 磅 洽 襄 词 旁 卑 注 曲 说 助 砂 藕 造 郡 秆 题 龚 什 颐 岩 哄 疡 置 航 蚌 荫 香 憋 2 洁 净 燃 烧 技 术 2 洁 净 燃 烧 技 术 大气污染控制技术612 洁净燃烧技术 2.4.2工业生产废气和污染物排污量的估算 工业生产废气和污染物的产生且和排放量的估算是工业大 气污染源调查的核心内容。 污染物的排放分为有组织排放和无组织排放； 常用的估算方法主要有：现场实例法、物料衡算法、经验 估算法、类比分析法。 (1)现场实测法 现场实测污染源排放的废气和污染物，包括