燃燒與大氣污染

燃燒與大氣污染第一頁，共六十頁，2022年，8月28日

主要的大氣污染物：煙塵、NOx和SO2源于燃料燃燒燃料燃燒過程的基本原理；空氣量、煙氣量、污染物排放量等的計(jì)算污染物的生成機(jī)理；如何控制燃燒過程，以便減少污染物的排放量。本章主要內(nèi)容第二頁，共六十頁，2022年，8月28日一、燃料的分類按獲得方法分

按物態(tài)分

天然燃料人工燃料固體燃料木柴、煤、油頁巖

木炭、焦炭、煤粉等

液體燃料

石油

汽油、煤油、柴油、重油

氣體燃料

天然氣

高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣

燃料是指用以產(chǎn)生熱量或動(dòng)力的可燃性物質(zhì)，主要是含碳物質(zhì)或碳?xì)浠衔铮缑?、焦炭、木柴、石油、天然氣、發(fā)生爐煤氣等。第一節(jié)燃料第三頁，共六十頁，2022年，8月28日（一）固體燃料—煤煤是最重要的固體燃料。它是由地質(zhì)時(shí)代植物遺體堆積在大陸湖盆、沼澤盆地、封閉海灣等地方，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的固體可燃礦產(chǎn)。根據(jù)煤化程度的不同，可分為褐煤、煙煤和無煙煤等。1、煤的基本分類第四頁，共六十頁，2022年，8月28日煤的種類和性質(zhì)煤的種類主要性質(zhì)褐煤形成年代最短，呈黑色、褐色或泥土色，結(jié)構(gòu)類似木材，揮發(fā)分較高，析出溫度較低，干燥后無灰的褐煤中碳的含量為60%-75%，氧含量為20%-25%，褐煤的水分和灰分含量都較高，燃燒熱值較低，不能用于制焦碳，易于破裂。煙煤形成歷史較褐煤更長，呈黑色，外形有可見條紋，揮發(fā)分含量為20%-45%，碳含量為75%-90%。煙煤的成焦性較強(qiáng)，且含氧量低，水分和灰分含量一般不高，適于工業(yè)上的一般應(yīng)用。無煙煤煤化時(shí)間最長，具有明亮的黑色光澤，機(jī)械強(qiáng)度高。碳的含量一般高于93%，無機(jī)物含量一般低于10%，著火困難，儲(chǔ)存時(shí)不穩(wěn)定，不易自燃，成焦性極差。第五頁，共六十頁，2022年，8月28日煤中硫的分類煤中硫的分類存在形態(tài)及主要性質(zhì)硫化鐵硫主要代表為黃鐵礦硫，是煤中主要的含硫成分。黃鐵礦比矸石和煤重得多；本身雖無磁性但在磁場(chǎng)感應(yīng)下能轉(zhuǎn)變?yōu)榇判晕镔|(zhì)；和煤碳相比有不同的微波效應(yīng)，吸收微波能力較強(qiáng)，據(jù)此可采用不同的物理和化學(xué)方法，把黃鐵礦從煤中脫除。有機(jī)硫原生有機(jī)硫來源于形成煤的植物蛋白質(zhì)的原生質(zhì)，一般蛋白質(zhì)含硫量為5%，以各種不同形式的含硫雜環(huán)存在有機(jī)硫主要以噻吩、芳香基硫化物、環(huán)硫化物、脂肪族硫化物、二硫化物、硫醇等各種官能團(tuán)形式存在，且與煤中有機(jī)硫構(gòu)成復(fù)雜分子，不宜用一般重力分選的方法除去，需用化學(xué)方法進(jìn)行脫硫。次生有機(jī)硫是由一種松懈的鍵與煤中有機(jī)物構(gòu)成的有機(jī)聯(lián)系。在煤中分布不均勻，主要局限于黃鐵礦包裹體的周圍。硫酸鹽硫主要以鈣、鐵和錳的硫酸鹽形式存在，以石膏為主，也有少量綠礬（FeSO4.7H2O），在煤中含量較少。第六頁，共六十頁，2022年，8月28日天然液體燃料—石油（原油）人工液體燃料—石油加工后的產(chǎn)品，包括汽油、煤油、柴油、重油等（二）液體燃料屬于較清潔燃料，熱值高且穩(wěn)定，燃燒產(chǎn)生的污染物較少（三）氣體燃料是防止大氣污染最理想的燃料，燃燒效率高，產(chǎn)生的污染物很少。主要有天然氣、液化石油氣、裂化石油氣、煤氣、高爐煤氣等第七頁，共六十頁，2022年，8月28日非常規(guī)燃料城市固體廢棄物；商業(yè)和工業(yè)固體廢棄物；農(nóng)業(yè)廢物及農(nóng)村廢物；水生植物和水生廢物；污泥處理廠廢物；可燃性工業(yè)和采礦廢物；天然存在的含碳的和含量碳?xì)涞馁Y源；合成燃料第八頁，共六十頁，2022年，8月28日煤的組成及分析方法項(xiàng)目煤礦的組成分析測(cè)定方法工業(yè)分析水分外部水分稱取一定量的13mm以下粒度的煤樣，置于干燥箱內(nèi)，在318K-323K溫度下干燥8h，取出冷卻，干燥后所失去的水分質(zhì)量，占煤樣原質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)就是煤礦的外部水分。內(nèi)部水分將失去外部水分的煤樣繼續(xù)在375K-380K下干燥約2H，所失去水分質(zhì)量占原來質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)即為內(nèi)部水分。灰分煤礦中不可燃礦物質(zhì)的總稱，其含量和組成因煤種及粗加工的不同而異。揮發(fā)分系煤礦干餾時(shí)所釋放出的氣態(tài)可燃物質(zhì)，將風(fēng)干的煤樣在1200K的爐中加熱7分鐘而測(cè)定。固定碳從煤中扣除水分、灰分和揮發(fā)分后剩下的部分就是固定碳。元素分析碳和氫是通過燃燒后分析尾氣中二氧化碳和水分的生成量而測(cè)定。氮在催化劑作用下使煤中的氮轉(zhuǎn)化為氨，繼而用堿吸收，最后用酸滴定。硫?qū)悠贩旁谘趸V和無水碳酸鈉的混合物上加熱，使硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}，再以重量法測(cè)定硫酸鋇沉淀而測(cè)得。二、燃料的成分分析第九頁，共六十頁，2022年，8月28日二、燃料的發(fā)熱量指單位燃料完全燃燒后產(chǎn)生的熱量，單位為kJ/kg（固體、液體燃料）或kJ/m3（氣體燃料）。高位發(fā)熱量：包括燃料生成物中水蒸氣的汽化潛熱低位發(fā)熱量：燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時(shí)，完全燃燒過程所釋放的熱量。一般燃燒設(shè)備利用的熱量是低位發(fā)熱量WH,WW：燃料中氫和水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)第十頁，共六十頁，2022年，8月28日第二節(jié)燃料的燃燒一、燃燒過程燃燒是指可燃混合物的快速氧化過程，并伴隨著能量（光和熱）的釋放，同時(shí)使燃料的組成元素轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的氧化物。燃燒產(chǎn)物

完全燃燒：CO2、H2O不完全燃燒：CO2、H2O&CO、黑煙及其他部分氧化產(chǎn)物如果燃料中含有S和N，則會(huì)生成SO2和NOx空氣中的部分N可能被氧化成NO－熱力型NOx第十一頁，共六十頁，2022年，8月28日二、燃燒的基本條件溫度條件（Temperature）：燃料只有達(dá)到著火溫度才能與氧化合燃燒。著火溫度是在氧存在下可燃物質(zhì)開始燃燒所必須達(dá)到的最低溫度。著火溫度：固體<液體<氣體

溫度不僅影響燃燒速率，還影響產(chǎn)物的成分和數(shù)量。空氣條件：需要充足的空氣；如果空氣供應(yīng)不足，燃燒就不完全。但是空氣量過大，會(huì)降低爐溫，增加熱損失第十二頁，共六十頁，2022年，8月28日典型鍋爐熱損失與過?？諝饬康年P(guān)系第十三頁，共六十頁，2022年，8月28日時(shí)間條件（Time）：燃料在高溫區(qū)停留時(shí)間應(yīng)超過燃料燃燒所需時(shí)間燃料與空氣的混合條件（Turbulence）：混合條件即燃料與空氣的混合程度，一般取決于空氣的湍流度。若混合不充分，部分燃料在富燃條件下燃燒，將導(dǎo)致不完全燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生。對(duì)于固體燃料的燃燒，湍流有助于破壞燃燒產(chǎn)物在燃料表面形成的邊界層，從而提高表面反應(yīng)的氧利用率，并使燃燒過程加速。通常把溫度、時(shí)間和湍流稱為燃燒過程的“三T”第十四頁，共六十頁，2022年，8月28日三、燃料燃燒的理論空氣量建立燃燒方程式的假定：空氣組成21%O2和79%N2，體積比為：N2/O2=3.762參加反應(yīng)的元素為C、H、S、O。燃料中固定氧可用于燃燒燃料中硫主要被氧化為SO2熱力型NOX生成量小，燃料中含N量也較低，均可忽略。燃料化學(xué)式為CxHySzOw，計(jì)算中氣體按理想氣體計(jì)算（一）理論空氣量

單位量燃料按燃燒反應(yīng)計(jì)量方程式完全燃燒所需空氣量稱為理論空氣量，是燃料完全燃燒時(shí)所需的最小空氣量。由燃料的組成決定，可根據(jù)燃燒方程式計(jì)算求得。

第十五頁，共六十頁，2022年，8月28日燃燒方程式：3.763.76理論空氣量的計(jì)算式對(duì)氣體燃料，按化學(xué)組分—?dú)怏w燃料燃燒理論空氣量，m3/（m3干燃?xì)猓猧成分的體積分?jǐn)?shù)第十六頁，共六十頁，2022年，8月28日對(duì)氣體燃料，按元素組成計(jì)算—固、液體燃燒的理論空氣量，m3/（kg燃料）Wc,y等—燃料中碳等的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（二）實(shí)際空氣量為使燃料完全燃燒，就必須供給過量的空氣。一般把超過理論空氣量多供給的空氣量稱為過?？諝饬?。并把實(shí)際空氣量Va與理論空氣量Va0之比定義為空氣過剩系數(shù)α，即第十七頁，共六十頁，2022年，8月28日（三）空燃比（AF）

指單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量，可由燃燒方程式直接得到。例如甲烷在理論空氣量下的完全燃燒：CH4+2O2+7.52N2→CO2+2H2O+7.52N2其空燃比為第十八頁，共六十頁，2022年，8月28日例：假定煤的化學(xué)組成以質(zhì)量計(jì)為：C:77.2%，H:5.2%，N:1.2％，S:2.6%，O:5.9%，灰分:7.9%。試計(jì)算這種煤燃燒時(shí)的理論空氣量。解：首先確定煤的摩爾組成。設(shè)有1000g煤。g/1000g(煤)mol/1000g(煤)需氧量mol/1000g(煤)C772÷12＝64.364.3H52÷1＝5213N12÷14＝0.8570S26÷32＝0.8120.812O59÷16＝3.69-1.845灰分790第十九頁，共六十頁，2022年，8月28日a=x+y/4+z-w/2=64.3+13+0.812-1.845=76.27mol1kg煤需要的理論氧氣量a為：按式（2-2）計(jì)算，則有：=8.881×0.772+3.329×0.026+26.457×0.052-3.333×0.059＝6.856+0.087+1.376-0.197＝8.12m3/kg第二十頁，共六十頁，2022年，8月28日四、燃燒產(chǎn)生的污染物

燃料燃燒過程并不那么簡單，還有分解和其他的氧化、聚合過程。燃燒煙氣主要由懸浮的少量顆粒物、燃燒產(chǎn)物、未燃燒和部分燃燒的燃料、氧化劑以及惰性氣體（主要是N2）等組成。燃燒可能釋放出的污染物有：CO2、CO、SOx、NOx、炭黑、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳?xì)浠衔锏取＿@些都是有害物質(zhì)，它們的形成與燃燒條件有關(guān)。第二十一頁，共六十頁，2022年，8月28日燃燒產(chǎn)物與溫度的關(guān)系：溫度對(duì)燃燒產(chǎn)物的絕對(duì)量和相對(duì)量都有影響燃料種類和燃燒方式對(duì)燃燒產(chǎn)物也有影響第二十二頁，共六十頁，2022年，8月28日燃燒設(shè)備的熱損失排煙熱損失：煙溫升高12~15K，排煙熱損失增加1%。但煙溫過低會(huì)造成受熱面的酸腐蝕。不完全燃燒熱損失：化學(xué)不完全燃燒和機(jī)械不完全燃燒。散熱損失：由于設(shè)備管道溫度高于周圍空氣溫度造成熱損失。第二十三頁，共六十頁，2022年，8月28日第三節(jié)燃燒過程污染物排放量計(jì)算

一、煙氣量計(jì)算（一）理論煙氣量在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣體積。煙氣成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸氣，通常分為干煙氣（不含水蒸汽）和濕煙氣（含水蒸汽）。1、氣體燃料的理論煙氣量

理論干煙氣量理論濕煙氣量：見p28式（2-5）m3/m3干燃?xì)獾诙捻?，共六十頁?022年，8月28日2、固體和液體燃料

理論干煙氣量m3/kg燃料理論濕煙氣量：見p28式（2-7）（二）實(shí)際煙氣量的計(jì)算

實(shí)際煙氣量＝理論煙氣量＋過?？諝饬?/p>

Vf=Vf0+(α-1)Va0第二十五頁，共六十頁，2022年，8月28日二、污染物排放量計(jì)算

通過測(cè)定煙氣中污染物的濃度，根據(jù)實(shí)際排煙量，很容易計(jì)算污染物的排放量。但在很多情況下，需要根據(jù)同類燃燒設(shè)備的排污系數(shù)、燃料組成和燃燒狀態(tài)，預(yù)測(cè)煙氣量和污染物濃度。

第二十六頁，共六十頁，2022年，8月28日組分質(zhì)量/g摩爾數(shù)/mol需氧量/mol產(chǎn)生煙氣量/molC85571.2571.2571.25（CO2）H11311328.2556.5（H2O）N20.1400.07（N2）S100.31250.31250.313（SO2）O201.25-0.625——練習(xí)

重油的成分分析如下：C：85.5%；H：11.3%；O：2.0%；S：1.0%；N：0.2%；計(jì)算：⑴理論空氣量和理論煙氣時(shí)；⑵干煙氣中的SO2及CO2最大濃度；⑶在空氣過剩10%條件下完全燃燒，產(chǎn)生的煙氣量。

解：按燃燒1kg重油計(jì)算第二十七頁，共六十頁，2022年，8月28日a=71.25+28.25+0.313-0.625=99.19mol干煙氣量為（501.1-56.5）＝444.6mol/kg重油＝9.96m3/kg重油（1）1kg重油需要的理論氧氣量a為：理論空氣量為4.76×99.19=472.1mol/kg煤＝10.58m3/kg重油第二十八頁，共六十頁，2022年，8月28日過?？諝饬繛?0.58×0.1=1.058m3/kg重油實(shí)際煙氣量=理論煙氣量+過?？諝饬?11.22+1.058=12.28m3/重油（3）在10%過?？諝庵腥紵海?）干煙氣中SO2濃度（體積比）：0.313/(444.6)=0.07%CO2濃度（體積比）：71.25/(444.6)=16.0%第二十九頁，共六十頁，2022年，8月28日第四節(jié)燃燒過程中污染物的生成與控制

一、燃燒過程中硫氧化物的生成與控制1.單體硫的氧化2.硫化物的氧化3.有機(jī)硫化物的氧化上述可燃性硫在燃燒時(shí)主要生成SO2。只有1%至5%生成SO34.硫酸鹽硫不參與燃燒反應(yīng)（一）硫氧化物的氧化機(jī)理

第三十頁，共六十頁，2022年，8月28日控制燃燒產(chǎn)生的硫氧化物主要通過以下三個(gè)途徑:

燃燒前脫硫燃燒中脫硫燃燒后煙氣脫硫（二）硫氧化物的控制

第三十一頁，共六十頁，2022年，8月28日1、燃料脫硫燃燒前脫硫即對(duì)燃料進(jìn)行脫硫，因此亦稱之為燃料脫硫。燃料在燃燒前脫硫，可以降低燃燒器改進(jìn)、煙氣脫硫費(fèi)用，減少設(shè)備腐蝕及灰渣處理量，還可回收部分硫資源。1）煤炭脫硫固型加工物理選煤：利用黃鐵礦硫和煤的密度不同而通過重力分選和水選將黃鐵礦硫和部分礦物質(zhì)除去。這樣可使煤的含硫量降低40%，灰份降低70%左右?；瘜W(xué)選煤技術(shù)：加氫脫硫、加氧脫硫、用堿液浸煤后用微波照射等。微生物方法：細(xì)菌脫硫第三十二頁，共六十頁，2022年，8月28日煤炭的轉(zhuǎn)化煤炭轉(zhuǎn)化煤液化一定溫度和壓力下，通過加入氣化劑將煤轉(zhuǎn)化為煤氣將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料煤氣化煤的氣化—采用空氣、氧氣和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內(nèi)反應(yīng)生成不同組分不同熱值的煤氣（H2、CO、CH4）。S主要以H2S形式進(jìn)入煤氣，以濕法或干法脫除。煤的液化—通過化學(xué)加工（如直接催化加氫、熱解）轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴燃料（如汽油、柴油等）或化工原料等。煤可用各種方法加氫使之液化，并使有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，從而得到幾乎不含灰分和硫化物的清潔燃料。

第三十三頁，共六十頁，2022年，8月28日2）重油脫硫在催化劑（Mo-Co、Mo-Ni、W-Ni等）作用下通過高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化學(xué)鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離，并將其用吸收法除去。如RSR+2H2=2RH+H2S第三十四頁，共六十頁，2022年，8月28日2、燃燒過程脫硫（1）型煤技術(shù)型煤固硫的基本原理：將脫硫劑CaO和煤粉末混合，加上粘結(jié)劑（如瀝青、無硫紙漿黑液等）、催化劑，然后加壓成型。型煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2氣體遇到脫硫劑中的CaO就會(huì)發(fā)生脫硫反應(yīng)。型煤燃燒時(shí)，可固硫50%，減少煙塵60%，并節(jié)煤10~15%。在我國，采用燃燒過程脫硫的技術(shù)主要有兩種——型煤固硫和流化燃燒脫硫技術(shù)第三十五頁，共六十頁，2022年，8月28日ⅰ概述固體的流態(tài)化——把粒徑8mm以下的碎煤和脫硫劑加入燃燒室的床層中，從爐底鼓風(fēng)使床層處于流化狀態(tài)。流化床燃燒過程中脫硫：采用石灰石和白云石作為脫硫劑。在燃燒過程中脫硫劑分解為石灰CaO，在氧化性氣氛下CaO與煙氣中的SO2和氧反應(yīng)生成CaSO4。將燃燒產(chǎn)生的SO2在離開燃燒器之前被脫除，是比較有效的脫硫方法。當(dāng)固體顆粒中有流體通過時(shí)，隨著流體速度逐漸增大，固體顆粒開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等，每個(gè)顆粒可以自由運(yùn)動(dòng)，所有固體顆粒表現(xiàn)出類似流體狀態(tài)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為流態(tài)化。（2）流化床燃燒脫硫技術(shù)

第三十六頁，共六十頁，2022年，8月28日流化床燃燒脫硫第三十七頁，共六十頁，2022年，8月28日ⅱ流化床脫硫的化學(xué)過程脫硫劑：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3?MgCO3）爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)流化床燃燒方式為脫硫提供了理想的環(huán)境CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉(zhuǎn)化為CaSO4第三十八頁，共六十頁，2022年，8月28日流化床燃燒脫硫第三十九頁，共六十頁，2022年，8月28日ⅲ流化床燃燒脫硫的影響因素①鈣硫比表示脫硫劑用量的指標(biāo)，影響最大的性能參數(shù)Ca/S比（R）對(duì)脫硫率（）的影響可用下式近似表達(dá)②煅燒溫度存在最佳脫硫溫度范圍（一般為800~850℃）溫度低時(shí)，孔隙量少、孔徑小，反應(yīng)被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結(jié)作用變得嚴(yán)重第四十頁，共六十頁，2022年，8月28日鈣硫比及溫度的影響流化床脫硫效率與鈣硫摩爾比和床溫的關(guān)系第四十一頁，共六十頁，2022年，8月28日溫度的影響a流化床脫硫效率與鈣硫摩爾比和床溫的關(guān)系b脫硫效率與流化速度的關(guān)系第四十二頁，共六十頁，2022年，8月28日③脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)顆粒尺寸小于臨界尺寸時(shí)脫硫劑發(fā)生揚(yáng)析，脫硫率仍是增加的，但綜合考慮，顆粒尺寸并非越小越好顆?？紫督Y(jié)構(gòu)應(yīng)有適當(dāng)?shù)目讖酱笮?，既保證一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞④脫硫劑的種類白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，但易發(fā)生爆裂揚(yáng)析，且用量大于石灰石近兩倍當(dāng)氣流通過顆粒層時(shí)，一些終端速度小于床層表觀氣速的細(xì)顆粒將被上升氣流帶走，這一過程稱為揚(yáng)析。第四十三頁，共六十頁，2022年，8月28日二、燃燒過程中氮氧化物的生成與控制（一）燃燒過程中氮氧化物生成的影響因素1、燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx研究表明，燃料中20%~80%的氮轉(zhuǎn)化為NOx，該機(jī)理是較低溫度下常見的氮氧化物生成機(jī)制2、熱力型NOx高溫下N2與O2反應(yīng)生成的NOx低于1273K熱力型NOX生成量很小，高于1373K上是生成NOX的主要時(shí)機(jī)。溫度對(duì)熱力型NOX的生成具有決定作用。第四十四頁，共六十頁，2022年，8月28日3、瞬時(shí)型NOx低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)，分解成CH、CH2和C2等基團(tuán)，與N2發(fā)生如下反應(yīng)繼而與火焰中的O、OH基團(tuán)反應(yīng)生成NOx。瞬時(shí)型NOx主要產(chǎn)生于HC含量較高，氧濃度較低的富燃料區(qū)。多發(fā)生在內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程中。第四十五頁，共六十頁，2022年，8月28日第四十六頁，共六十頁，2022年，8月28日（二）燃燒過程中氮氧化物生成的控制技術(shù)控制NOx形成的因素空氣－燃料比燃燒區(qū)溫度及其分布后燃燒區(qū)的冷卻程度燃燒器形狀第四十七頁，共六十頁，2022年，8月28日1、低氧燃燒降低NOx的同時(shí)提高鍋爐熱效率但造成CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增加第四十八頁，共六十頁，2022年，8月28日2、降低助燃空氣預(yù)熱溫度燃燒空氣由27oC預(yù)熱到315oC，NO排放量增加3倍第四十九頁，共六十頁，2022年，8月28日3、排煙再循環(huán)法將部分低溫?zé)煔馀c空氣混合，使火焰溫度及O2濃度降低，使NOx的生成受限。對(duì)熱力型NOx的降低有明顯效果。適用于含N量少的燃料。第五十頁，共六十頁，2022年，8月28日4、兩段燃燒法該法是燃燒過程中分兩次供給空氣第一段：供給的空氣量約為Va0的85~90%。一級(jí)燃燒區(qū)溫度降低，氧氣量不足，NOx生成量很小。第二段：第二次供給的空氣量約為Va0的10~15%。CO、HC完全燃燒，煙氣溫度低實(shí)驗(yàn)表明：第一段過?？諝庀禂?shù)越小，NOx的控制效果越好，但不完全燃燒產(chǎn)物增加。第二段主要完成未燃燃料和不完全燃燒產(chǎn)物的燃燒。第五十一頁，共六十頁，2022年，8月28日第五十二頁，共六十頁，2022年，8月28日三、燃燒過程中顆粒污染物的形成與控制（一）碳粒子的生成與控制（1）積炭的生成—三階段理論：核化過程：氣相脫氫反應(yīng)并產(chǎn)生凝聚相固體碳；核表面上發(fā)生非均質(zhì)反應(yīng)；較為緩慢的凝團(tuán)和凝聚過程。1、積炭的生成及控制53燃燒過程中生成一些主要成分為碳的粒子，通常由氣相反應(yīng)生成積炭，由液態(tài)烴燃料高溫分解產(chǎn)生的粒子都是結(jié)焦或煤胞第五十三頁，共六十頁，2022年，8月28日（2）積炭的影響因素及控制：取決于核化步驟和氧化這些中間體的反應(yīng)速率燃料的分子結(jié)構(gòu)是影響積炭的主導(dǎo)因素；提高氧氣量可以防止積炭生成；壓力越低則積炭的生成趨勢(shì)越?。环e炭的生成與火焰的結(jié)構(gòu)以及碳?xì)浔鹊木C合作用有關(guān)。第五十四頁，共六十頁，2022年，8月28日（1）生成燃料油滴在被充分氧化之前，與熾熱壁面接觸，發(fā)生液相裂化和高溫分解，出現(xiàn)結(jié)焦（石油焦—比積碳更硬的物質(zhì)）；油滴蒸發(fā)后殘留的焦?！喊?，難以燃燒，其大小與油滴直徑相關(guān)；（2）控制控制壁面溫度可減少