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燃烧产生的主要环境问题;1.1大氣污染和大氣污染物
;表1-2大氣微量-痕量可變組分
;1.1.2大氣污染;大氣污染物;1.氣溶膠狀態污染物;輕霧或靄(mist):氣體中液滴的懸浮體
霧(fog):氣體中液滴的懸浮體的總稱
降塵:指大氣中的粒徑大於10μm的固體粒子,靠重力作用能在較短時間內沉降到地面。
飄塵:指大氣中的粒徑小於10μm的固體粒子,它能長期地在大氣中飄浮。
總懸浮微粒(TSP):指大氣中的粒徑小於100μm的固體粒子。它能較長時間地懸浮於大氣中。;2.氣體狀態污染物;大氣污染類型;幾種主要氣態污染物;不同濃度的SO2對人體健康的危害
;(2)氮氧化物
氮和氧的化合物有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,總起來用氮氧化物(NOx)表示,污染大氣的主要是NO、NO2。
NO:無色、無刺激、不活潑的氣體,毒性不太大,但進入大氣後可被緩慢地氧化成NO2
NO2:棕紅色氣體有毒的惡臭氣體
氧化亞氯(N2O)又稱笑氣,是一種溫室氣體
;(3)碳氧化物
;
不同濃度CO對人體健康的影響
;(4)碳氫化合物;(5)硫酸煙霧;(6)光化學煙霧;臭氧(O3);臭氧層,吸收太陽輻射中對地球生命致命的紫外線;;大氣污染物主要來源;1.2我國能源工業與環境關係
的基本特點
;我國的能源結構;1.2.2我國能源工業與環境關係的基本特點
;
燃燒天然氣、石油和煤的1000MWe電廠
主要污染物的比較;
1989年主要產煤國煤的洗選比重;1.3大氣環境管理及大氣環境標準
;保護大氣環境、防治大氣污染的基本要求和制度,主要內容有:;1.3.2大氣品質控制標準的種類及作用;1.3.3大氣環境品質標準;第一級;第一級;1.3.4大氣污染物的排放標準;《大氣污染物綜合排放標準》(GBl6297-1996):三項指標體系;分級標準
綜合性排放標準與行業性排放標準不交叉執行的原則
火電廠執行《火電廠大氣污染物排放標準》(GBl3223—1996)(1997年1月1日實施)
鍋爐執行《鍋爐大氣污染物排放標準》
工業爐窯執行《工業爐窯大氣污染物排放標準》
;1.4大氣污染的治理;1.4.2燃燒污染的治理;煙的擴散模型;排煙治理;
烟尘的生成机理和控制
;2.1煙塵;2.2煙塵的生成機理;剩餘型煙塵;1.氣體燃料燃燒的煙塵;火焰的碳煙生成機理;2.液體燃料燃燒的煙塵;3.固體燃料燃燒的煙塵;黑煙主要是未燃盡的碳粒
黑煙的產生:碳的表面燃燒速率決定煤的燃燒性能
CO2十C→2CO
如果燃燒條件非常理想,煤完全燃燒,即完全燃燒(氧化)為CO2等氣體,餘下為灰分。
如果燃燒不夠理想,煤不但燃燒不好,而且在高溫下發生熱解作用。煤熱解極易形成多環化合物,即形成黑煙。;飛灰主要是燃料所含的不可燃礦物質微粒,是灰分的一部分
鍋爐排煙中的粉塵特性隨鍋爐型式及煤種的不同而變化。
飛灰的粒度分佈與鍋爐型式、磨煤機型式、煤種及燃燒工況有關,其中影響最大的是煤粉細度。
煤中灰分的影響:
形成灰殼;吸收熱量,使燃燒溫度降低——增加殘炭型煙塵;
灰分本身也是塵
;2.3影響煙塵生成的因素;碳氫化合物CH4
在爐內高溫條件下分解出炭黑:
CH4→C+2H2
在氧氣充足的情況下,它可以完全燃燒,
CH4+2O2→CO2+2H2O
即使氧氣不夠充分,不能保證完全燃燒,也可以使碳氫化合物氧化,而不致產生炭黑
CH4+O2→CH2O+H2O甲醛CH2O可以進一步分解:
CH2O→CO+H2或者在以後和氧氣混合,再進一步燃燒:
CH2O+O2→CO2+H2O;
燃料種類對煙塵產生的影響一般有如下規律:
1.鏈狀碳氫化合物比(CnH2n)比烷烴類碳氫化合物(CnH2n+2)容易產生煙塵
2.芳香族碳氫化合物比鏈狀碳氫化合物易產生煙塵;
3.C/H比越大,越易產生煙塵;另外分子結構也起重要作用
4.液體燃料殘碳量增加,煙塵生成量也增加
5.固體燃料的灰分越多,煙塵的產生量也越大。;碳氫比和煙塵特性;煙塵濃度與殘碳量的關係;2.氧氣濃度和空氣過剩係數的影晌;臨界碳氧比(C/O)H和OASC值;3.燃料粒徑的影響;
4.惰性氣體的影響:惰性氣體能降低煙塵濃度
;5.壓力的影響
對碳煙的生成量和碳煙粒徑的影響
6.溫度的影響
火焰溫度的變化與炭黑形成間的關係比較複雜。
一般來說,高溫會抑制炭黑的形成。
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