燃烧过程硫氧化物及颗粒物的形成与控制

.,1,安徽师范大学环境科学学院,2-4燃烧过程硫氧化物的形成与控制,.,2,二、SO2和SO3之间的转化,一、燃料中硫的氧化机理,三、硫氧化物的控制简介,四、硫氧化物排放标准,.,3,1.1燃料中硫的氧化机理,煤受热后，煤中的有机硫和无机硫在热解释放挥发份的同时得以挥发；燃料中的硫在燃烧过程中与氧反应，主要产物SO2和SO3，但SO3的浓度相当低，故一般主要生成SO2，计算时可忽略SO3,有机硫的氧化：有机硫分解温度较低（双烯单烯烷；或：芳香烃炔烃烯烃烷烃在预混火焰中，发烟大小的顺序：萘苯醇烷烯醛炔。实验证明，可通过提供足够的氧与燃料化合能有效减少积碳的生成；另外火焰压力越低，积碳生成趋势越小。,一、碳粒子的生成,.,26,1.碳粒子的生成,乙炔火焰中生碳反应过程,一、碳粒子的生成,.,27,石油焦：燃料油滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦（石油焦-比积碳更硬的物质）；多组分重残油的燃烧后期会生成煤胞，难以燃烧；煤胞：外形为微小的空心球形粒子，其大小与有底的直径成正比，一般为10300m.焦粒生成反应的顺序：烷烃烯烃带支链芳烃凝聚环系沥青半园体沥青沥青焦焦炭。,1.2石油焦和煤胞的生成：,一、碳粒子的生成,.,28,1.碳粒子的生成,二、燃煤烟尘的形成,烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物，包括：黑烟：未燃尽的碳粒飞灰：不可燃矿物质微粒危害：以飞灰中大量富集有Hg、Se、Pb等污染元素。,2.1煤粉燃烧过程：,煤粉燃烧过程：挥发份燃烧速度快，对燃烧过程影响不大；固体部分决定煤的燃烧性能-碳的表面燃烧速率。,.,29,煤粉燃烧过程：碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应；2CO+O22CO2CO2向固体表面以及离开表面方向扩散，向外扩散形成生成的CO2，而向内扩散到达固体的表面与C反应CO2+O22CO内部氧很难渗透，故碳主要通过生成CO而消耗。,二、燃煤烟尘的形成,.,30,2.燃煤烟尘的形成,燃烧碳层中成分和温度分析,二、燃煤烟尘的形成,.,31,煤烟形成的化学过程：,2.2煤烟形成过程：,二、燃煤烟尘的形成,.,32,2.燃煤烟尘的形成,黑烟形成特点：燃烧不理想时，易在高温下发生热解作用，形成多环化合物（芘、蒽、苯并芘等），表现为黑烟：理论上碳与氧的摩尔比近1.0时最易形成黑烟，,在预混火焰中，C/O大约为0.5时最易形成黑烟。,二、燃煤烟尘的形成,.,33,煤烟形成特点：燃烧较理想时，取决于煤产生的种类与质量：出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤焦炭褐煤低挥发分烟煤高挥发分烟煤；碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、表面温度、氧气浓度等有关。,二、燃煤烟尘的形成,.,34,2.燃煤烟尘的形成,高灰分燃料的扩散燃烧：,二、燃煤烟尘的形成,.,35,2.燃煤烟尘的形成,飞灰的形成过程：,2.3飞灰的形成过程：,二、燃煤烟尘的形成,.,36,2.燃煤烟尘的形成,灰分中含有Hg、As、Se、Pb、Cu、Zn等污染元素,二、燃煤烟尘的形成,.,37,2.燃煤烟尘的形成,影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素煤质燃烧方式烟气流速炉排和炉膛的热负荷锅炉运行负荷锅炉结构,二、燃煤烟尘的形成,.,38,2.燃煤烟尘的形成,影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素煤质,二、燃煤烟尘的形成,.,39,2.燃煤烟尘的形成,影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素燃烧方式,二、燃煤烟尘的形成,.,40,2.燃煤烟尘的形成,几种燃烧方式的烟尘百分比,二、燃煤烟尘的形成,.,41,2.燃煤烟尘的形成,几种燃烧方式的烟尘颗粒概况,二、燃煤烟尘的形成,.,42,燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响,二、燃煤烟尘的形成,.,43,2.燃煤烟尘的形成,影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素热负荷,二、燃煤烟尘的形成,.,44,火电厂大气污染物排放标准本标准将火电厂按年限划分为以下三个时段：时段1992年8月1日之前建成投产或初步设计已通过审查批准的新、扩、改建火电厂；时段1992年8月1日起至1996年12月31日期间环境影响报告书通过审查批准的新、扩、改建火电厂，包括1992年8月1日之前环境影响报告书通过审查批准、初步设计待审查批准的新、扩、改建火电厂；时段1997年1月1日起环境影响报告书待审查批准的新、扩、改建火电厂,大气污染物排放标准,二、燃煤烟尘的形成,.,45,火电厂大气污染物排放标准,表3第时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排