lin第二章 洁净燃烧技术ppt课件.ppt

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1、第2章洁净燃烧技术教学内容§1燃料的性质§2燃料燃烧过程§3烟气体积及污染物排放计算§4燃烧过程中硫氧化物的形成§5燃烧过程中颗粒物的形成§6燃烧过程中其他污染物的形成1焚烧秸秆2300MW、600MW"W"形火焰燃低挥发份无烟煤锅炉3600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉600MW亚临界自然循环前后墙对冲燃烧中间再热锅炉4600MW及以上超临界本生直流机组锅炉56§1燃料的性质燃料的分类按获得方法分按物态分天然燃料人工燃料固体燃料木柴、煤、油页岩木炭、焦炭、煤粉等液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油气体燃料天然气高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气燃料的定义：指燃烧过程中能放

2、出热量，且经济上可行的物质7§1燃料的性质一、煤煤定义：是一种复杂的物质聚集体。主要可燃成分是C、H及少量O2、N2、S等一起构成的有机聚合物。性质：煤中有机成分和无机成分的含量因种类、产地不同而异。8910§1燃料的性质1.煤的分类：按基于沉积年代的分类法分为褐煤、烟煤、无烟煤。（1）褐煤：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑色、褐色、泥土色，象木材结构。特点：①挥发分较高，析出温度低；②燃烧热值低，不能制炭。干燥后：C含量60—75%，O2含量20—25%。1112§1燃料的性质（2）烟煤：形成历史较褐煤长。黑色，外形有可见条纹。挥发分20—45%

3、，C75—90%。成焦性较强，氧含量低，水分及灰分含量不高，适宜工业使用。（3）无烟煤：碳含量最高，煤化时间最长的煤，具有明显的黑色光泽，机械强度高。C含量>93%,无机物量<10%,着火难，不易自燃，成焦性差。13烟煤无烟煤142.燃料组成对燃烧的影响碳：可燃元素。1kg纯碳完全燃烧时，放出7850kcal的热量。当不完全燃烧生成CO时，放出2214kcal的热量。纯碳起燃温度很高，燃烧缓慢，火焰也短。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年代越长，其挥发性成分含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约90-98%，一般煤的含碳量约50-

4、95%。氢：是燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为2-10%，以碳氢化合物的形式存在，1kg氢完全燃烧时能放出28780kcal的热量。152.燃料组成对燃烧的影响氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%硫：以四种形态存在：元素硫、有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。前三种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。（按含硫量的高低分为低硫煤（<1.5%）中硫煤（1.5%~2.4%）高硫煤（2.4%~4%）富硫煤（>4%））162.燃料组成对燃烧的影响水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地

5、减少。煤中水分由表面水分（外部水分）和吸附水分（内部水分）组成。外部水分可以靠自然干燥方法除去。内部水分要放在干燥箱中加热到102-105C，保持2h后才能除掉。灰分：是燃料中不可燃矿物质，为燃料中有害成分。17（3）煤中硫的形态18二、石油石油是液体燃料的主要来源。原油是天然存在的易流动液体。比重0.78—1.00主要含C、H2、少量的S、N2、O2，此外，含有微量金属（钒、镍）、砷、铅、氯等，10ppm左右。原油中的硫大部分以有机硫形式存在，形成非碳氢化合物的巨大分子团，其含硫量变化范围较大，一般为0.1—7%。原油通过蒸馏、裂化和重整过程生产出各种产品。原油中的S约有80—

6、90%留于重馏分中。硫以复杂的环状结构存在，而需去除的仅是硫原子，故不能用物理方法分离硫化物。采用高压下的催化加氢破坏C—S—C键形成H2S气体，可达目的，但费用很高。19三、天然气典型的气体燃料一般组成为CH485%,乙烷10%，丙烷3%，此外还有H2O、CO2、N2、He、H2S等。天然气中的H2S具有腐蚀性，它的燃烧产物为硫的氧化物，因此许多国家规定了天然气中总硫和H2S含量的最大允许值。20四、其他燃料非常规燃料城市固体废弃物商业和工业固体废弃物农产物和农村废物水生植物和水生废物污泥处理厂废物可燃性工业和采矿废物天然存在的含碳和含碳氢的资源合成燃料非常规燃料通常需要专门技术

7、转化为易于利用的形式城市固体废物用作燃料必须考虑其大气污染问题21§2燃料燃烧过程一.影响燃烧过程的主要因素1.燃烧过程及燃烧产物完全燃烧：CO2、H2O不完全燃烧：CO2、H2O&CO、黑烟及其他部分氧化产物如果燃料中含有S和N，则会生成SO2和NO空气中的部分N可能被氧化成NO－热力型NOx22一.影响燃烧过程的主要因素2.燃料完全燃烧的条件（3T）空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加热损失温度条件（Temperature）：达到燃料的着火温