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1、第五节 燃烧过程中颗粒物的形成1.碳粒子的生成n积炭的生成核化过程：气相脱氢反应并产生凝聚相固体碳核表面上发生非均质反应较为缓慢的凝团和凝聚过程n燃料的分子结构是影响积炭的主导因素n积炭的生成与火焰的结构有关n提高氧气量可以防止积炭生成n压力越低则积炭的生成趋势越小1. 碳粒子的生成n火焰的结构nPremixed flame: gas fuel and air are mixed before combustion（bursen burner, meeker burner)ndiffusion flame: fuel and air separately enter the combustio
2、n zone, and mix before the reaction (in most practical system),different (0 -) over sites.1. 碳粒子的生成n火焰的结构（续）nLaminar flame: Re2200, significant turbulence, but molecular diffusion still in playLaminartransitiondeveloped turbulentheightJet velocity1. 碳粒子的生成n乙炔火焰中生碳反应过程1. 碳粒子的生成n石油焦和煤胞的生成燃料油滴在被充分氧化之前，
3、与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦多组分重残油的燃烧后期会生成煤胞，难以燃烧。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 2. 燃煤烟尘的形成n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n煤粉燃烧过程n碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应 灰 层碳层外扩散2. 燃煤烟尘的形成n煤粉燃烧过程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时最易形成黑烟出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤 焦炭 褐煤 低挥发 分烟煤 高灰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
4、气 浓度等有关2. 燃煤烟尘的形成n燃烧碳层中成分和温度分析2. 燃煤烟尘的形成n黑烟形成的化学过程2. 燃煤烟尘的形成n高灰分燃料的扩散燃烧2. 燃煤烟尘的形成n灰分中含有Hg、As、Se、Pb、Cu、Zn等污染元素2. 燃煤烟尘的形成n飞灰的形成过程2. 燃煤烟尘的形成n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2. 燃煤烟尘的形成n影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素煤质2. 燃煤烟尘的形成n燃煤颗粒大小对飞灰含量的影响2. 燃煤烟尘的形成n影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素燃烧方式2. 燃煤烟尘的形成n几种燃烧方式的烟尘百分比2. 燃煤烟尘的形
5、成n几种燃烧方式的烟尘颗粒概况n火电厂大气污染物排放标准v本标准将火电厂按年限划分为以下三个时段：v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；v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；v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火电厂大气污染物排放标准分类烟尘最高允许排 放浓度在县及县以上城镇规划区内的火电厂 锅炉200在县规划区以外地区的火电厂锅炉500第 时段的在县及县以上城镇规划区内 、1997年1月1日后还有10年及以上剩 余寿命的火电厂锅炉600表3 第时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度火电厂大气污染物排放标准表6 第时段火电厂各烟囱SO2最高允许排放浓度燃料收到基硫分 （）1.01.0最高允许排放浓 度（mg/m3）21001200锅炉额定蒸发量（1）煤粉锅炉液态排渣固态排渣1000t/h1000650表7 第时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度 （mg/m3）2. 燃煤烟尘的形成n影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素热负荷
