锅炉大气污染物的种类及危害

1、锅炉与锅炉房设备施工 教案模块三：锅炉房工艺系统及辅助设备单元五：锅炉大气污染物 3.5.1 锅炉大气污染物的种类及危害学 院 内蒙古建筑职业技术学院 院 （部） 机电与暖通工程学院 教 师 王思文 锅炉大气污染物的种类及危害教学目的通过课程教学，挖掘学生潜在创造力，激发学生的工程设计能力。以工作任务形式组织学生进行项目训练，培养学生团队意识，组织协调能力、创新思维能力，沟通交流能力，自我学习能力、分析问题和解决问题的能力。通过学习，学生能够对锅炉房工艺系统及辅助设备有更全面的理解， 教学目标能力（技能）目标知识目标素质目标1能够分析锅炉大气污染物的各种危害。1 掌握锅炉大气污染物的种类及危害

2、。1挖掘学生潜在创造力，激发学生的自主学习积极性；2培养学生的与人交流、与人合作的能力，培养学生解决问题、自我学习能力。任务与案例任务：根据教学内容，掌握锅炉大气污染物的种类及危害。案例：利用课堂教学进行深入学习。重点难点及解决方法重点：1.锅炉大气污染物的种类及危害。难点：无。 参考资料锅炉与锅炉房设备 夏喜英主编 哈尔滨工业大学出版社锅炉及锅炉房设备杜渐主编 中国电力出版社工业锅炉设备 丁崇功主编 机械工业出版社工具与媒体计算机、打印机、录像、课件、图纸、笔、橡皮、专业相关资料等。授 课 教 案一、锅炉大气污染物的种类及危害 大气污染物中，主要有固态的烟尘、气态的硫化物(SO2、H2S、S

3、O3、H2SO4等)、氮化物(NO、NH3、NO2等)、碳氧化物(CO、CO2等)、碳氢化合物(CH4等)和卤素化合物(HF、HCL等)。根据国家统计资料，这些污染物中70来自燃料的燃烧，在直接燃烧的燃料中，各类锅炉所用燃料约占燃料总量的23左右。 1烟尘 因物理化学过程而产生的微细固体粒子，称为烟尘。固体燃料和液体燃料中都含有一定数量的灰分，灰分本身是不可燃烧的，燃料燃烧后成为燃烧产物中的灰渣和飞灰；燃料中的碳氢化合物以及燃烧过程中析出的挥发物，在高温缺氧情况下形成炭黑粒子；液体燃料由于雾化不良、炉温太低或燃料与空气混合不均，燃烧时也会形成炭黑粒子；即使是气体燃料在燃烧过程中，当空气供应不足

4、时，也会因热分解而产生炭黑粒子。炭黑粒子是颗粒很细的烟尘，从烟囱排出形成黑烟。 烟尘按其粒径大小可分为降尘和飘尘两种。粒径在10m以上容易沉降的称为降尘。小于10 m粒径的烟尘，长期飘浮在空中，称为飘尘，其中005lm的极细的细粉尘根本就不沉降，成为大气的组成成分。据统计数字，我国2000年工业烟尘排放数量约800万t，其中绝大部分是锅炉燃烧排放的烟尘。烟尘中的降尘可以通过除尘器捕集，而飘尘通过一般的除尘器是难以捕集到的，一旦从烟囱排出将长期飘浮在大气中，它能危害人体健康，使人患呼吸道疾病、心脏病、儿童软骨病；飘尘易吸附SO2、SO3、3苯并芘和4苯并芘等极有害物质，直接损害人们的眼、鼻、喉的

5、黏膜，引起呼吸道和肺部炎症，有害物质还会侵入人体的内脏，导致某些器官功能的衰竭。 除此之外，环境中的烟尘超标，将严重影响工业产品的质量。 烟尘在空气中浓度增加时，大量吸收太阳紫外线短波部分，严重影响儿童发育成长。它还会使光照度和能见度降低，影响交通运输和动植物生长。 2二氧化硫(SO2) 二氧化硫是目前污染物中数量较大、影响面较广的一种气态污染物。2000年我国SO2排放量约1990万t。 各种燃料中都含有硫的成分，经锅炉燃烧后产生SO2排人大气。它是一种无色有臭味的强烈刺激性气体，对人类危害极大，当大气中的SO2日平均浓度达到3.5mgm3时，对人会诱发气喘、肺病、呼吸道感染、心血管病；当空

6、气中的SO2达到一定浓度时，在湿度较大的空气中生成硫酸烟雾，其毒性是SO2的10倍。1952年的伦敦烟雾事件就是这样发生的。排放到大气中的SO2、NOx等污染物还会形成大面积的酸雨、酸雪降落到地面，酸雨、酸雪对水生态系统、农业生态系统、森林生态系统、建筑物和材料以及人体健康等方面均有危害。酸雨对植物的影响很大，对乔木、灌木、谷物等各种植物的毁坏比对人和动物更为严重。SO2等酸性气体能腐蚀金属、侵蚀大理石等非金属，造成油漆剥落，使纺织品、纸制品及皮制品变脆或破碎，造成重大的经济损失。3氮氧化物(NOx) 氮氧化物也是大气的主要污染物。2000年我国氮氧化物排放量达1000万t。燃料燃烧过程生成的

7、N0x有两种类型： (1)“热力型”NOx燃料燃烧时送入炉内的空气，其中的氮气在高温下氧化而生成的氮氧化物，称为“热力型”N0x。 影响“热力型”NOx生成的主要因素是炉膛温度、氧气浓度和停留时间。在燃烧温度低于1500时，几乎观察不到NOx的生成。氧气浓度越高，则燃烧温度越高，N0x生成量也就越多；燃烧反应时间越长，则NOx生成量越多。 (2)“燃料型”NOx锅炉燃料，特别是液体燃料和固体燃料中含有一定数量氮的有机物，在这些化合物中氮原子与碳、氢的结合键能比空气中氮分子的结合键能小，因此燃烧时有机物中的原子氮更容易分解出来并生成NOx，称为“燃料型”NOx。燃料中氮转换成NOx的量主要取决于

8、空气一燃料混合比(简称空燃比)，空燃比越大，即过量空气系数越大，则NOx的生成量也越多。 氮氧化物种类很多，但构成大气污染和光化学烟雾的主要是NO和NOx，化石燃料燃烧时生成的NO占90，NO2占10%。NO是一种有毒气体，NO进入人体后和血色素结合变成N0一正铁血红蛋白，阻碍血液吸收氧气，人就会因缺氧而麻痹和痉挛。NO2是一种红棕色有毒的恶臭气体，破坏人体内脏和造血组织；NO2在日光作用下与空气中的碳氢化合物共同形成光化学烟雾，最早发生在20世纪40年代美国洛杉矶，以后在世界各工业发达国家都不同程度地发生过。由于它的危害性很大，已引起全世界的重视。 4二氧化碳(CO2) 化石的主要可燃元素碳(C)和碳氧化合物，燃烧时都会产生大量的CO2。据测算，1950年以前我国大气层中CO2含量约为290mgkg(即体积分数为0.029)，1990年约为300mgkg，而1997年上升为330mgkg，2001年为390mgkg，现在大气中CO2的年增长速度为0.70.8 mgkg，假如燃料使用量每年增长4%,到2050年，大气中CO2含量将是目前的一倍。 大气层中的CO2，能让太阳向地球辐射的短波通过，而将长波向太空反射，从而使地球大气温度升高，这就是“温室效应”。随着CO2浓度增