洁净燃烧技术ppt课件.ppt

《洁净燃烧技术ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章煤炭清洁燃烧技术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。7.1燃料的燃烧过程（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、黏土及微量稀土元素。煤中的硫分有无机硫（硫铁矿和硫酸盐）和有机硫（硫醇

2、、硫醚等）两种形态。分为低硫煤（<1.5%）、中硫煤（<1.5%～2.4%）、高硫煤（<2.4%～4%）和富硫煤（>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，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。7.1.2影响燃烧过程的主要因素影响燃烧过程的主要因素：①足够量的空气；②足够高的的燃料温度；③燃料与氧气在炉膛高温区停留足够的时间；④

3、燃料与氧气的充分混合。在大气污染物排放量最低条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”。（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。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

4、化合物及多环有机物。①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。②空气过剩系数（α）实际的燃料燃烧过程中，为了使燃料能够完全燃烧，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③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。（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，T↑——t↓。（3）燃烧的时间与空间因素时间因素是指燃料在燃烧妒中停留

5、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7.1.3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kJ／kg，或KJ／m3。（2）热损失①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433～473K，大中型锅炉取

6、383～453K。②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。7.1.4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：①气相中的氧分子扩散到煤粒子的表面；②煤中挥发分的扩散；③进行化学反应；④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。链条炉示

7、意图振动炉排炉示意图抛煤机炉排炉示意图圆柱形煤粉燃烧炉旋风燃烧炉示意图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7.1.5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