Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,*,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,单击此处编辑母版标题样式,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,*,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,单击此处编辑母版标题样式,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,单击此处编辑母版标题样式,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,单击此处编辑母版标题样式,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2008-5-23,Knowledge Engineering Group,Tsinghua University,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,其次章,燃烧与大气污染,一、燃料性质,二、燃烧过程,三、燃烧过程计算,四、燃烧过程硫氧化物的形成,五、燃烧过程中颗粒污染物的形成,六、氮氧化物的形成,七、燃烧过程中其他污染物的形成,本章主要内容,2,一、燃料性质,1.燃料的分类,按获得方法分 按物态分,天然燃料,人工燃料,固体燃料,木柴、煤、油页岩,木炭、焦炭、煤粉等,液体燃料,石油,汽油、煤油、柴油、重油,气体燃料,天然气,高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气,3,一、燃料性质,2.燃料的化学组成:预备热值和燃烧产物,典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分,4,2.燃料的化学组成:预备热值和燃烧产物,典型气体、液体和固体燃料的化学组成成分,(,续,),一、燃料性质,5,2.,燃料的化学组成,液态燃料的挥发(以汽油为例,一、燃料性质,3,.燃料组成对燃烧的影响,燃料组成,碳,氮,硫,其他,氢,氧,一、燃料性质,7,3,.燃料组成对燃烧的影响,碳：可燃元素。1 kg纯碳完全燃烧放出7850 kcal的热量，不完全燃烧生成CO时放出2214 kcal的热量。煤中的碳不是单质状态存在，而是与氢、氮、硫等组成有机化合物。煤形成的地质年月越长，其挥发性成分含量越少，而含碳量则相对增加。例如，无烟煤含碳量约90-98%，一般煤的含碳量约50-95,氢：燃料中发热量最高的元素。固体燃料中氢的含量为2-10%，以碳氢化合物的形式存在，1 kg氢完全燃烧时能放出28780 kcal的热量,氧：氧在燃料中与碳和氢生成化合物，降低了燃料的发热量,一、燃料性质,8,3,.燃料组成对燃烧的影响,氮：燃料中含氮量很少，一般为0.5-1.5%,硫：以三种形态存在：有机硫、硫化铁硫和硫酸盐硫。前两种能放出热量，称之为挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上,水分：水分的存在使燃料中可燃成分相对地削减。煤中水分由外表水分外部水分和吸附水分内部水分组成。外部水分可以靠自然枯燥方法除去。内部水分要放在枯燥箱中加热到102-105C，保持2h后才能除掉。,灰分：是燃料中不行燃矿物质，为燃料中有害成分。,一、燃料性质,9,4.,煤的分类和组成,煤的根本分类,褐煤：最低品位的煤，形成年月最短，热值较低,烟煤：形成年月较褐煤长，碳含量75-90。成焦性较强，适宜工业一般应用,无烟煤：煤化时间最长，含碳量最高高于93，成焦性差,发热量大,一、燃料性质,10,4.,煤的分类和组成,煤的具体分类,一、燃料性质,11,4.,煤的分类和组成,煤的成分,工业分析 proximate analysis,测定煤中水分、挥发分、灰分和固定碳。估测硫含量和热值，是评价工业用煤的主要指标。,元素分析 ultimate analysis,用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧的含量。,一、燃料性质,12,4.,煤的分类和组成,煤的成分,一、燃料性质,13,4.,煤的分类和组成,煤的工业分析,水分：,确定重量13mm以下粒度的煤样，在枯燥箱内318-323K温度下枯燥8小时，取出冷却，称重，得到外部水分,将失去外部水分的煤样保持在375-380K下，约2h后，称重，得到内部水分,挥发分：,失去水分的试样密封在坩埚内，放在1200K的马弗炉中加热7分钟，放入枯燥箱中冷却至常温再称重,一、燃料性质,14,4.,煤的分类和组成,煤的工业分析续,固定碳,从煤中扣除水分、灰分以及挥发分后剩余的局部为固定碳,失去水分和挥发分后的剩余局部焦炭放在80020C的环境中灼烧到重量不在变化时，取出冷却，焦炭所失去的重量为固定碳,灰分：,煤中不行燃矿物物质的总称,一、燃料性质,15,4.,煤的分类和组成,煤的工业分析续,灰分：,我国煤炭的平均灰分含量为,25,灰分的存在降低了煤的热值，也增加了烟尘污染和出渣量,一、燃料性质,16,4.,煤的分类和组成,煤的元素分析,碳和氢：通过燃烧后分析尾气中CO2和H2O的生成量测定,氮：在催化剂作用下使煤中的氮转化为氨，碱液吸取，滴定,硫：与氧化镁和无水硫酸钠混合物反响，S SO42-，滴定,一、燃料性质,17,4.,煤的分类和组成,煤的元素分析,煤中硫的形态,一、燃料性质,18,4.,煤的分类和组成,煤的成分的表示方法,图,2-1,固体燃料成分及其组成相互关系,一、燃料性质,19,ar,ad,d,daf,A,S,ly,C,H,O,S,r,W,n,W,w,灰分,固定碳,挥发分,水分,固体部分,（焦碳）,挥发部分,N,4.,煤的分类和组成,煤的成分的表示方法,收到基：锅炉炉前使用的燃料，包括全部灰分和水分,空气枯燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在试验室内进展燃料分析时的试样成分,枯燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，枯燥基更能反映出灰分的多少,枯燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分,一、燃料性质,20,4.,煤的分类和组成,我国局部煤种的分析结果,一、燃料性质,21,4.,煤的分类和组成,我国局部煤种的分析结果(续),一、燃料性质,22,5.,其他燃料,石油,液体燃料的主要来源,链烷烃、环烷烃和芳香烃等多种化合物组成的混合物,主要含碳和氢，还有少量硫、氮和氧,氢含量增加时，比重削减，发热量增加,自然气,典型的气体燃料,一般组成为甲烷85、乙烷10、丙烷3,一、燃料性质,23,5.,其他燃料,特殊规燃料,城市固体废弃物,商业和工业固体废弃物,农产物和农村废物,水生植物和水生废物,污泥处理厂废物,可燃性工业和采矿废物,自然存在的含碳和含碳氢的资源,合成燃料,特殊规燃料通常需要特地技术转化为易于利用的形式,城市固体废物用作燃料必需考虑其大气污染问题,一、燃料性质,24,6.,燃料组成的表示方法,:CxHySzOwNv,例题,某燃料质量组成,：,C:77.2%,H:5.2%,N:1.2%,S:2.6%,O:5.9%,灰分,:7.9%,。请确定该燃料的化学分子式。,元素,质量组成，,%mol/100g mol/mol,C 77.2 12 =6.43 6.43 =1.00,H 5.20,1 =5.20 6.43 =0.808,N 1.20,14 =0.0857 6.43 =0.013,S 2