（动力工程及工程热物理专业论文）煤层气旋流燃烧器流动及燃烧特性实验研究.pdf

flowing and combustion characteristic study of swirled burner for coal-bed methane a thesis submitted to chongqing university in partial fulfillment of the requirement for the degree of master of engineering by chen lin supervisor: prof. zhang li major: power engineering and engineering thermophysics college of power engineering of chongqing university , chongqing, china april 2008 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 i 摘 要 甲烷浓度在 30%左右的煤矿井下抽放煤层气热值较低，研究开发适合这种煤 层气高效清洁燃烧的专用燃烧器对缓解我国能源紧张、控制煤层气污染及合理利 用煤层气资源具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。 文中对低浓度煤层气燃烧器搭配不同结构喷口在多种热负荷下进行了实验研 究。冷态实验研究了燃烧器出口流场分布、阻力特性随燃烧器喷口角度和热负荷 变化的规律；热态实验考察了燃烧区域的火焰特性、温度场和组分浓度分布随燃 烧器结构、热负荷和过量空气系数的变化规律。 通过对旋流燃烧器的冷态实验，采用热线风速仪对其出口流场进行了测量，得 到了燃烧器流场的分布状况，并进一步研究了喷口角度变化对燃烧器出口速度场 的影响；利用 u 形管测量了燃烧器搭配不同喷口时燃气入口侧的阻力，发现燃气 侧流动阻力随着喷口角度的减小，燃烧器内部流动阻力随之增大，并且随着燃气 进口速度的增加也会使阻力变大。实验结果表明，燃烧器搭配不同喷口时，在燃 烧器根部均能形成稳定的中心回流区。渐扩喷口燃烧器的射流扩展角大，渐缩喷 口燃烧器的射流穿透能力较强。在较宽的热负荷范围内，该旋流燃烧器均具有良 好的空气动力场，有利于低热值煤层气的着火与燃烧。 热态燃烧实验结果表明：旋流燃烧器在不同热负荷下均能稳定燃烧，不脱火 并且具有较宽的负荷调节能力。燃烧器火焰长，宽度大，火焰扩散角大。过量空 气系数的变化会影响烟气排放及燃烧效率。并且发现当 =1.00 时，n-5 渐缩喷口 的热效率最高，炉膛尾气中 nox和 ch4的含量最低。 通过实验研究了对比了以低浓度煤层气和纯天然气为燃料的旋流燃烧器的流 动和燃烧特性，为低浓度煤层气燃烧器的工业应用和最终商业化奠定了理论与技 术基础。 关键词：关键词：煤层气，旋流燃烧器，冷态实验，热态实验 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 ii abstract calorific value of coal bed methane that contains 30% methane concentration is lower. studying and exploiting a special burner suit for burning this coal bed methane efficiently and cleanly is endowed with good economic, social and environmental benefit for relieving energy sources intensity, controlling coal-bed gas pollution and utilizing coal bed gas sources reasonably. the experimental study on coal-bed methane burner match different structure nozzle under many kinds of heat loads are conducted. flow field distribution of the swirled burner, the resistance characteristic along with the burner nozzle angle and the heat load change were studied in the paper. the thermal-state experiment inspected the burning area flame characteristic, the temperature field and the component density distribution along with the burner structure, the heat load and the excess air coefficient change rule. cold flow field of swirled burner for low concentration coal-bed methane was studied in the paper. a hot-wire anemometer was used to measure the velocity, and flow field distribution of the swirled burner was obtained. then, the vent angle effect on the burner flow field was studied. the experimental results show that a steady center recirculation zone is formed at the root zone of the burner with different vents. when the burner has gradually expanded vent, jet expansion angle increases. when the burner has gradually divergent vent, the jet penetration capability increases. the swirled burner has favorable flow field for the ignition and combustion of low heat value coalbed methane. the thermal-state combustion experimental result indicated that swirl burner can stably combust under the different heat load and has the wide load control ability. the burner flame can not crush out and is long, the width is big, the flame angle of divergence is big. excess air coefficients change can affect the exhaust emissions and the combustion efficiency of burner. and discovered works as when =1.00, n-5 tapers nozzles thermal efficiency to be highest, in the chamber exhaust nox and the ch4 content is lowest. 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 iii through experimental study compared a low concentration of coal-bed methane with natural gas-fuelled swirl burners flowing and combustion characteristics. for coal bed methane burner of industrial and commercial applications and ultimately laid the foundation for the theory and technology. keywords：coal-bed methane, swirled burner, cold-state test, hot-state test 重庆大学硕士学位论文 主要符号表 iv 主要符号表 符号 单位 物理意义 f 组分质量分数 阻力系数 流动变量瞬时值 kg.m-3 密度 s 源项 u m.s-1 x 方向速度分量 v m.s-1 r 方向速度分量 w m.s-1 方向速度分量 m3/m3 过量空气系数 v m3/h 流量 f m2 流通截面面积 f 气体压缩系数 沿程阻力系数 ny pa 沿程阻力 i 局部阻力系数 nj pa 局部阻力 n0 pa 出口动压 p n.m-2 压力 t k 温度 cp 定压比热容 pd kw 燃烧器最大热负荷 dp 蜗壳特性参数 qnet,v,ar kj.nm-3 燃气低位发热值 qp kw.m-3 平均热强度 % 燃烧效率 重庆大学硕士学位论文 目录 v 目 录 中文摘要中文摘要 . i 英文摘要英文摘要 . ii 主要符号表主要符号表 . iv 1 绪论绪论 . 1 1.1 研究背景、意义及课题来源研究背景、意义及课题来源 . 1 1.2 煤层气开发利用现状煤层气开发利用现状 . 2 1.3 国内外燃料燃烧的低国内外燃料燃烧的低 nox排放研究现状和发展趋势排放研究现状和发展趋势 . 5 1.3.1 nox的危害 . 5 1.3.2 燃料燃烧生成 nox的机理研究现状 . 7 1.3.3 低 nox排放研究现状和发展趋势 . 8 1.4 气体燃料及燃烧器气体燃料及燃烧器 . 10 1.4.1 气体燃料的成分和燃烧特性 . 10 1.4.2 气体燃烧器的分类和要求 . 13 1.4.3 气体燃烧器的研究方法及现状 . 14 1.4.4 气体燃烧器发展现状 . 15 1.5 课题主要研究内容和方法课题主要研究内容和方法 . 17 2 燃烧器结构及参数燃烧器结构及参数 . 19 2.1 实验系统设计慨算实验系统设计慨算 . 19 2.1.1 燃气计算 . 19 2.1.2 空气系统计算 . 19 2.1.3 燃气系统计算 . 20 2.2 燃烧器结构燃烧器结构 . 20 2.3 燃烧器参数燃烧器参数 . 21 2.3.1 燃料参数 . 21 2.3.2 流量参数 . 22 2.3.3 流速参数 . 23 2.3.4 流动阻力 . 23 2.4 本章小结本章小结 . 25 3 燃烧器冷态实验研究燃烧器冷态实验研究 . 26 3.1 冷态实验冷态实验 . 26 3.1.1 实验装置 . 26 重庆大学硕士学位论文 目录 vi 3.1.2 热线风速仪的标定 . 26 3.1.3 实验方法及工况 . 27 3.2 实验结果分析实验结果分析 . 28 3.2.1 轴向速度分布 . 28 3.2.2 切向速度分布 . 31 3.2.3 燃气侧阻力变化规律 . 32 3.3 本章小结本章小结 . 33 4 燃烧器热态实验研究燃烧器热态实验研究 . 35 4.1 热态实验热态实验 . 35 4.2 实验装置及实验方法实验装置及实验方法 . 35 4.2.1 燃气系统 . 35 4.2.2 燃烧及管道系统 . 36 4.2.3 温度和烟气测量系统 . 37 4.2.4 实验工况及方法 . 38 4.3 实验结果及分析实验结果及分析 . 39 4.3.1 燃烧火焰特性及温度分布规律 . 39 4.3.2 过量空气系数对燃烧产物浓度的影响 . 44 4.3.3 燃烧室内 nox、ch4浓度分布规律 . 46 4.3.4 过量空气系数及喷口角度变化对燃烧效率的影响 . 47 4.4 本章小结本章小结 . 49 5 结论及建议结论及建议 . 50 5.1 本文主要结论本文主要结论 . 50 5.2 研究建议研究建议 . 50 致致 谢谢 . 50 参考文献参考文献 . 51 附录附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 . 55 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 绪论 1.1 研究背景、意义及课题来源 能源是推动经济和社会发展的重要物质基础。每代能源技术的变革，都带来 能源结构的演变和人类社会的进步。自从世界第一次工业革命以来，煤炭就在一 次能源消费中占有举足轻重的地位。随着世界人口的增长和人均能源消费量的增 加1，近年来世界一次能源消费持续快速增长。据bp 世界能源统计评论资料 显示，19861997 年世界一次能源消费年均增长率达 1.6；一次能源中核电增长 速度最快，平均增长率为 5.1；化石能源中天然气增长率最快，增长率为 2.8。 近年来，随着我国国民经济和社会的快速发展，国内能源建设、能源技术、 能源环境及能源政策等都取得了发展和进步，能源消费结构正在逐步发生变化。 同时，能源领域存在的若干问题也日益突出，在一定程度上成为影响经济和社会 发展，特别是能源战略发展的重要问题2。随着世界能源消费的快速增长，能源竞 争也日趋激烈，各国在开发利用新能源的同时，也在使用已有能源的基础上，改 善能源利用途径，进而充分发挥其潜力。一方面，达到节能目的；另一方面，也 有利于环保。其中，综合利用煤矸石和煤层气就是个很好的变废为宝的例子。 中国拥有丰富的煤炭储量，且一次能源以煤炭为主。开采活动释放出大量甲 烷，又称煤层气，大大增加了大气中温室气体的排放。甲烷虽是仅次于 co2占第 2 位的重要温室气体，但其效能 co2比大 2060 倍。目前我国每年由煤炭生产而释 放的甲烷达 47 亿m3,其中通过抽放利用的仅 3 亿m3， 而煤层甲烷的储量约 3050 万亿m3 3。并且中国高瓦斯煤矿的爆炸风险非常高，为煤矿安全生产带来很大的 隐患。 煤层气根据开发形式的不同可分为地面开发煤层气、煤矿井下抽放煤层气和 报废矿井煤层气三种。煤矿井下抽放煤层气是出于煤矿安全生产的需要，在煤矿 开采前、中、后从煤体及围岩中抽取的煤层气，其特点是甲烷浓度低，一般在 30%60%之间，其余则主要是 n2和 co2等惰性气体，此外还含有微量的粉尘和有 害气体，如 h2s、nox等。以往此部分煤层气仅有少量抽取利用，多数作为有害 气体(矿井瓦斯)排放到大气中，一方面造成资源浪费、污染大气环境；另方面又 危及矿井安全。因此，无论是从能源利用，还是从环境保护和煤矿安全生产的角 度出发，综合利用煤矿井下抽放煤层气对缓解我国能源紧张、控制煤层气污染及 开发与合理利用煤层气资源都具有重要意义，是实现我国煤层气产业化的重要环 节。本课题正是为了开发和利用边远地区的煤矿井下抽放煤层气资源，使这些以 前无法开发利用的资源优势真正转化成为经济优势，实现资源化利用，减少环境 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 2 污染，具有很好的经济效益、社会效益和环境效益4-7。 本课题来源于国家自然科学基金项目（50606038）,重庆市重点基金项目 (cstc,2006ba7035)。研究一种以低浓度煤矿井下抽放煤层气为燃料的专用燃烧 器的流动和燃烧特性并且全面研究燃气燃烧过程中 nox的产生及排放控制机理， 为低 nox排放燃气燃烧器的研制设计提供指导依据，为煤矿井下抽放煤层气直接 清洁燃烧技术中的关键设备提供必要的理论和实验依据。 1.2 煤层气开发利用现状 煤层气是一种存在于煤层及其围岩中以甲烷为主的混合气体，根据开发形式 的不同可分为地面开发煤层气、煤矿井下抽放煤层气和报废矿井煤层气三种。决 定混合气体燃料燃烧特性的主要因素是可燃气体浓度和燃烧特性。煤矿井下抽放 煤层气主要可燃成分是 ch4，浓度在 30%60%之间，其余则主要是 n2和 co2等 不活性气体8。因此用 ch4体积比为 30%的低热值混合气体来研究适合上述气体 燃烧的燃烧器是可行的。 煤层气燃烧发电作为煤层气的一个主要应用方向，得到了越来越多的关注和 投入。其关键之处在于煤层气燃烧器的开发。低浓度煤层气的优化设计，使煤层 气燃烧高效，稳定，直接燃烧低浓度煤层气，而避免了为了利用低浓度煤层气而 将其提纯的高成本和复杂的设备投入。煤层气燃烧器的开发，不仅能够缓和我国 当前能源紧缺现状，而且煤层气的低污染物排放相比于煤粉燃烧器而言，有很大 的优势。 低浓度煤层气发电，一般采用小型燃气轮机，对中低浓度煤层气，由于在压 缩过程中安全问题的原因，一般采用燃气内燃机进行利用。燃气蒸汽联合循环 电厂设备调节灵活性大大优于煤电和核电设施，启停迅速，出力调节变化范围大， 对我国日益严峻的用电峰谷差有一定缓解作用。不同型号的煤层气发电机设备可 以利用不同浓度的煤层气。煤层气发电可以使用直接燃用煤层气的往复式发动机 和燃气轮机，也可用煤层气作为锅炉燃料，利用蒸汽发电。煤层气发电在我国发 展很快，已成为我国煤层气主要利用方式之一。国内目前的发电技术主要有以下 4 种： 往复式发动机驱动发电机发电。这种发电方式在国内应用较多，发动机效 率高，燃料气入口压力低，燃料气甲烷体积分数要求不高，最低可到 25%，但燃 料气的甲烷体积分数允许有较大波动。国产机组装机容量为 500kw 的煤层气发电 机组应用最为广泛。 发电效率一般为 30%以上， 热利用率可达 40%， 总效率近 70%， 设备大修周期约 6 104h。进口煤层气发电机组机型较多，其发电效率约为 40%， 热利用率可达 50%，总效率达 90%，设备大修周期为 6 104h。 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 3 燃气轮机发电可以将高压煤层气作为燃气轮机的燃料。 燃气轮机的发电效 率达 30%，燃气轮机排放气体中的余热可通过废热锅炉加以利用。由于燃气轮机 需要将煤层气加压，因此要求煤层气中甲烷体积分数高于 40%。 汽轮机发电。采用锅炉燃烧煤层气产生蒸汽从而带动汽轮进行发电，这种 技术与其他技术相比，热效率较低但对煤层气质量要求不高。 燃气轮机与汽轮机联合发电。其系统简图如图 1.1。煤层气用燃气轮机发 电，同时，燃气轮机排放气体中的大量余热通过废热锅炉产生蒸汽，用此蒸汽推 动汽轮机再进行发电，这种联合循环系统的热效率约 45%，总效率可达 75%9。 煤层气燃烧技术总体来说有以下几种：一是以自由火焰为特征的燃烧方式， 其中有包括预混、部分预混燃烧；二是多孔介质燃烧。 图 1.1 联合燃烧示意图 图 1.2 多孔介质燃烧器中的火焰燃烧机理 fig.1.1 schematic diagram of fig.1.2 in porous medium burners combine combustion flame burning mechanism 多孔介质燃烧与传统的以自由火焰为特征的燃烧方式相比具有很多优点。多 孔介质原理如图 1.2 所示，燃气和空气在预混室进行充分混合后，流经预热区预热 到接近着火温度，然后进入多孔介质燃烧室中进行燃烧。多孔介质的存在使气体 混合物在燃烧的同时在孔隙内部强烈地漩涡、分流和汇合，进行剧烈扰动，迅速 地将燃烧产生的热量以对流、导热、辐射的形式向周围空间传递，迅速地扩大了 燃烧反应区，提高了燃烧速率并使得燃烧完全，减少 co 排放；由于多孔介质良好 的热交换特性（相对于气体而言） ，使燃烧区域温度迅速趋于均匀，保持较平稳的 温度梯度，同时能将最高温度保持在较低水平，减少了 nox的生成；由于多孔介 质的存在，有大部分燃烧区域产生的热量回流有效地预热了未燃混合气体，增大 了燃烧速度，保证了燃烧的稳定性，也使负荷调节范围增大。多孔介质作为燃烧 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 4 过程中一个稳定的着火源，在保持燃烧稳定的同时，又保证了较高的容积热强度。 也正是由于这些燃烧特点，使得多孔介质中的预混燃烧可在比自由火焰小得多的 空间内完成，从而可以使燃烧器体积大大减小，使其应用范围大大拓宽。 因此，多孔介质中的预混燃烧作为一种新颖独特的烧方式，完全不同于自由 火焰为特征的燃烧方式，与之相比具有以下一系列优点：燃烧效率高、污染物排 放低、燃烧体积小、结构紧凑、负荷调节范围广10。 多孔介质燃烧技术的实现依赖于特殊抗高温多孔材料的性能。多孔介质在燃 烧过程中，经受着剧烈的热应力和化学应力，多孔介质材料承受着腐蚀性环境、 高温以及较高的温度梯度三方面的压力。因此，对多孔介质材料有以下几方面的 要求：耐高温性能；多孔结构必须满足好的流动性能；热交换性能好； 结构以低重量、高刚度为特征。正是多孔介质材料的高要求，制约了这种燃烧方 式的发展。要发展多孔介质燃烧技术必须研制性能优越的多孔介质材料。目前该 领域在我国还处于起步阶段。 还有一种燃烧技术叫多孔介质往复式燃烧。多孔介质往复流动下超绝热燃烧 技术（rscp）是一种很有前途的新兴技术。超绝热燃烧是通过多孔介质取代自由 空间，利用其相对于气体而言强大得多的蓄热功能和辐射特性，实现热反馈，即 将燃烧产生的热量及尾气中的余热用于加热反应区上游的预混合气，从而使燃烧 反应大大增强。在忽略对外热损失的情况下,火焰温度可超过与未经预热的混合气 状态相应的绝热火焰温度，故此称为超绝热燃烧。 鉴于结构及特征等的相似性，煤气燃烧器可作为参考对象。低热值煤气的燃 烧技术主要有两个技术流派，一种是采用单筒燃烧器的燃气轮机，另一种是多筒 燃烧器的内燃机，多用于煤气化联合循环发电。 煤层气可以用燃料电池的方式发电。文献11论述了煤层气燃料电池的原理及 其预处理过程，介绍了燃料电池的开发现状。众所周知，传统的燃煤发电过程中， 燃料燃烧只有一部分(典型的低于 40%)转换成电能， 其余的能源则以不可避免的方 式损耗。燃料电池作为一种新型的能源，它是将燃料(煤层气)的化学能直接转化成 电能的一种装置。由于没有机械和热的中间媒介，燃料电池具有效率高，污染低， 系统运行噪音低等特点；根据用途的不同，其利用率可达 90%以上，而 nox的排 放量不足 4mg/m3(6%o2的标准状态)，被看成是继火电、水电、核电之后的第四种 能源，在发达国家已成为十分活跃的研究领域。 煤层气发电在我国是新兴产业，但是发展很快。各种煤层气发电技术及设备 有他们的优缺点，应该根据实际情况合理选取一种方式。往复式发动机驱动发电 机发电发动机效率高，燃料气入口压力低，燃料气甲烷体积分数要求不高，最低 可到 25%，但燃料气的甲烷体积分数允许有较大波动。面对进口机组的技术优势， 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 5 国产机组需要提高效率及寿命。燃气轮机发电效率达 30%，燃气轮机排放气体中 的余热可通过废热锅炉加以利用。由于燃气轮机需要将煤层气加压，因此要求煤 层气中甲烷体积分数高于 40%。汽轮机发电技术与其他技术相比，热效率较低但 对煤层气质量要求不高。燃气轮机与汽轮机联合发电，这种联合循环系统的热效 率约 45%，总效率可达 75%。多孔介质燃烧器具有燃烧效率高、燃烧稳定、排放 低、负荷调节性能好等优点，但在我国还处于起步阶段，多孔介质材料的性能急 需提高，才能适应和满足高温高热应力的燃烧条件。另外多孔介质的结构和布置 方式还需优化设计，充分发挥其蓄热及稳定燃烧等作用。多孔介质中周期性往复 燃烧时前沿的燃烧技术，它的燃烧效率高，燃烧极限得到很大的拓展。煤层气燃 烧筒式燃烧器作为传统的燃烧器，又体积过大，燃烧效率低，噪音大，污染排放 高等缺点，需要简化结构，优化燃气空气混合，提高绝热效果。可以采用空气或 燃气预热降低散热，同时也稳定了燃烧。 1.3 国内外燃料燃烧的低 nox排放研究现状和发展趋势 1.3.1 nox的危害 nox是氮氧化物的总称，通常包括 n2o、no、no2、no3、n2o4、n2o5等。 从对大气污染的角度来看，最重要的是 no 和 no2，大气中 nox来源于自然和人 为活动排放。全世界每年由于自然界细菌作用等自然生成的 nox约为 50 107t，而 人类活动产生的 nox每年约 5107t， 占自然生成数量的 1/10， 虽然数量不及前者， 但排放源却非常集中， 危害性较大12。 人类活动产生的 nox 主要是由于燃烧所致， 而在燃烧排放的烟气中，约 90%以上的 nox为 no13。 no 是无色并且具有轻度刺激性的气体， 它在低浓度时对人体健康无明显影响， 高浓度时能造成人与动物中枢神经的瘫痪及痉挛。尽管 no 的直接危害性不大，但 no 在大气中可以被氧化成具有剧毒的 n2o。no2是一种赤褐色的带刺激性气体， 吸入人体后与血液中的血红蛋白作用， 成为变性血红蛋白， 使血液的输氧能力下降， 同时它对心、肝、肾等也是有影响。no2对任何生物的影响见表 1.114- 17。 表 1.1 no2对人及生物的影响 table.1.1 the influence of no2 on human being and living creatures no2浓度（ppm） 影响 0.5 连续 312 月，患支气管部位有肺气肿出现 1.0 闻到臭味 2.5 超过 7 小时，西红柿、植物等作物叶子变白色 5.0 闻到强烈臭味 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 6 续上表 no2浓度（ppm） 影响 1015 眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激 50 1 分钟之内，人的呼吸异常 80 35 分钟引起胸痛 100150 人在 3060 分钟就因肺水肿而引起死亡 200 以上 人瞬间死亡 nox是形成光化学烟雾的起物质之一，大气中的 nox和 ch 在紫外线照射下 进行光化学反应，生成光化学过氧化产物而形成的烟雾称为光化学烟雾。其主要 成分是氧化能力很强的臭氧(o3)及 pan(peroxyacyl nitrates 过氧酰基硝酸盐)，此 外还有各种游离基、醛、酮、硫酸烟雾等。 “20 世纪十大环境公害” ，其中之一的 “1943 年美国洛杉矶光化学烟雾” ， 就是由于夏季的洛杉矶市 250 万辆汽车每天燃 烧掉 1100 吨汽油，排除 1000 吨碳氢化合物，300 多吨氮氧化物，700 多吨一氧化 碳。以及其他燃烧排放的碳氢化合物和氮氧化物共同在湿度低、气温在 24-32， 晴天的中午或午后在太阳紫外光照射下引起化学反应，形成浅蓝色烟雾，使城市 大多市民眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛，使远离洛杉矶市 100 千 米以外的海拔 2000 米高山上大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅 19501951 年， 美国因大气污染造成的损失就达 15 亿美元。1955 年和 1970 年洛杉矶又两度发生 光化学烟雾事件，1955 年，因呼吸系统衰竭死亡的 65 岁以上的老人达 400 多人； 1970 年，约有 75%以上的市民患上了红眼病18-19。 随着国民经济的高速发展，能源的消耗迅速增长。在能源消耗过程中，由于 燃料燃烧造成的环境污染已经日趋严重。在燃料燃烧过程中排放物有：co2、so2、 no2、co、chx、灰渣、飞尘等。如表 1.2 列出了油、煤和天然气在燃烧过程中排 放物的比较，发现天然气比煤和油的排放都小得多，唯有 nox的排放量在一个量 级上。因此研究天然气在工业燃烧过程中 nox的产生及排放控制机理，对未来中 国的能源工业发展及环境保护具有重要的意义。 表 1.2 油、煤和天然气在燃烧过程中排放物的比较(kg) 20 table1.2 the comparison of emission on oil,coal and gas combustion 排放物 1 吨油 1 吨油当量煤 1 吨当量天然气 co2 3100 4800 2300 so2 (折合 sox) 20(硫未脱) 6（80%硫已脱） / no2 (折合 nox) 6 11 4 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 7 续上表 排放物 1 吨油 1 吨油当量煤 1 吨当量天然气 co 6-30 4.5-20 0.5-3 未燃烃(chx) 0.5 0.3 0-0.45 灰渣 / 220 / 飞灰 / 1.4 / 1.3.2 燃料燃烧生成 nox的机理研究现状 在通常的燃烧温度下， 锅炉排出的烟气中 no 占 nox总量的 90%以上， 而 no2 只占 5%10%。因此，研究 nox 的生成机理主要是针对 no 而言的。nox的生成 形式有以下三种21-30： t-n