工业锅炉烟气含量检测文献综述

《工业锅炉烟气含量检测文献综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工业锅炉烟气含量检测系统设计摘要：锅炉中碳的不完全燃烧是锅炉燃烧损耗的主要因素，飞灰的含碳量就成为了锅炉运行的主要指标。木测试系统就是利用微波功率吸收法自动检测飞灰中的含碳量，并实时讲数据传递给计算机系统，以便锅炉运行人员及吋进行调整,保证工业锅炉的燃烧效率。关键词：飞灰含碳量、烟气、微波测碳法电厂锅炉燃烧产生大量烟气，主要含有C02、S02、硝和水蒸汽、灰飞等成分，锅炉燃烧的气体排放到大气中导致大气污染和地球温室效应，尤其是工业锅炉大多集屮在城市和市郊，属于低空排放，会对人体健康、环境、生态造成极大的危害。锅炉烟气的检测，对锅炉

2、烟气的处理以实现保护环境，对保证锅炉高效率运行、节约能源都具有十分重要的意义。锅炉飞灰含碳量的测量与控制是火电厂生产中的重要问题，当飞灰含碳量高时，导致煤耗升高，使发电成木升高。因此，减少飞灰含碳量既可提高能源利用率又有利于环保。本设计主要是研究锅炉燃烧后烟气屮飞灰的含碳量，碳的不完全燃烧是锅炉燃烧损耗的主耍因素，因此检测精确的测量飞灰的含碳量尤为重耍。飞灰含碳检测方法众多，利用微波检测方法较为普遍，也测量精确；所以设计将选用微波功率吸收法对飞灰中的含碳量进行检测。木文将叙述该工业锅炉烟气含量检测系统的方案和问题，并II包括对设计

3、前的烟气含量检测相关文献评述。此次文献综述分为五个部分，其屮包括锅炉烟气含量及成分、锅炉烟气检测系统特性、微波元器件应用、飞灰含碳检测相关文献评述和结论。2锅炉烟气含量及成分我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在我国能源消费总量中约占75%，其中煤炭产量的84%左右直接用于燃烧,造成严重的煤烟型人气污染。2000年我国SO2排放总量约达2600万t，居世界首位【1】。燃煤电站机组锅炉是气态污染物的主要排泄源之一。燃煤锅炉烟气中的主要污染物为烟尘、SOX、NOX等有害物质。2.1烟尘粒度燃煤锅炉的烟气中尘粒分散度主要与锅炉的煤

4、种、燃烧方式和负荷有关。锅炉燃烧方式不仅对烟气含尘浓度影响很大，而且对烟尘的分散度也有很大影响。2.2烟气成分燃煤锅炉的烟气成分主要由C02、N2、02、H20,以及微量的S02、S03、NOx所组成。水分量取决于煤炭中的湿分、1L及燃烧用空气中的水分。含氧量是由过剩空气量、及锅炉、烟道、空气预热器的浅漏量所组成。一般烟气成分组成如表一所示：表一燃煤锅炉烟气成分【2】成分n202C02IL0S02S0:iNCx百分比（%）774—512-154—120.02-0.21-30ppm100-1500ppm2.3烟灰成分燃煤锅炉烟气中烟

5、尘成分取决于煤的品种，由于煤种不同，其成分也各不相同。一般工业锅炉烟气屮烟尘的主要成分为【3】Si02（约占40—60%左右），Al203（占13—25%左右）,以及Fe203（占7—15%）;其次为CaO、MgO、Na20、KaO、so、、no3以及挥发分等。当燃烧不完全时，还带有一定量的c。锅炉烟道飞灰含碳量是反映锅炉燃烧的重要参量，也是评价粉煤灰质量的重要指标。碳的不完全燃烧直接影响到燃烧效率，飞灰中含碳量的高低关系到锅炉生产的经济性和效益性，因此准确测量飞灰屮的含碳量就显得及其重要。2.4锅炉飞灰煤在燃烧过程中要经历体积膨

6、胀和收缩两个过程。煤粉点燃后分解出的挥发份开始燃烧，由于挥发份逸出表面，煤粉体积开始膨胀。随着燃烧的进行，体积又开始缩小，在缩小到一定程度后，膨胀变人的粒子开始固定碳的燃烧，粒径随着燃烧逐渐变小，成为粉煤灰。另一些挥发份在燃烧时膨胀变大，离开沸腾层形成粗煤灰。粉煤灰和粗煤灰共同形成飞灰【4】。飞灰的化学成分主要有Si，Fe,Al,Ca,Mg和S等的氧化物及少量金属氧化物如Na、K,其中諷化铝和二諷化硅占大约60%。煤的产地和煤种类的不同，各成分的含量也会有变化，但飞灰屮除碳外其它成分综合介电常数变化不大。当飞灰中有含未燃尽的碳时，

7、介质损耗就会随着含碳量的增加而增大。由于飞灰中其它成分损耗很小，因此，，微波功率衰减与飞灰含碳量之间存在着确定的关系。3锅炉烟气检测系统方法和特性对于锅炉烟气的检测，部分烟气检测可使用气敏传感器，诸如NO、N02、S02、co2传感器和温度传感器来检测气体浓度以及温度等观测量来组建多传感器锅炉烟气成分测量系统；目前，国内锅炉烟气道中飞灰含碳量测定通常采用3种方式：【5】传统的重量烧灼法、微波谐振法、微波吸收法。3.1锅炉烟气检测系统发展现状及问题过去一直用烧灼称重来测量飞灰含碳量，即将一定重量的飞灰样品在高温下进行完全燃烧，按照燃

8、前后的重量差来求得飞灰中的含碳量。现在国内外己经冇各种形式的飞灰含碳量实时检测技术，包括：ASTM模拟法、C02排气测量法、红外线测量法、微波谐振法、微波吸收法【6】。纵观近年来W内外学者对飞灰含碳量检测的研宄，有相当多的研究成梁，文献数量也不少，