洁净燃烧技术
煤的清洁燃烧技术
煤的清洁燃烧技术李钊煤的清洁燃烧技术目前发展低碳经济已经成为世界性的潮流，而低碳经济的核心是低碳能源技术。
推进低碳能源技术的创新，加大低碳经济的投入，是中国应对气候变化的一个根本途径，也是可持续发展、节能减排、建设资源节约与环境友好型社会的内在需要。
低碳能源技术涵盖了可再生能源利用、新能源技术、化石能源高效利用、温室气体控制和处理及节能领域。
中国是一个煤炭大国，主要污染物也源于煤炭的燃烧，所以煤的清洁燃烧技术显得尤为重要。
关于煤炭的清洁利用，主要有以下三个方面：1、煤炭的清洁转化利用2、煤炭燃烧综合治理3、新型处理技术下文将一一说明。
煤炭转化技术主要的技术包括：(1)煤气化技术。
有工业化规模的气化炉在运行或建设；(2)煤液化技术。
具有自主知识产权的煤间接液化技术已完成了万吨级的中试开发，正在进行大规模示范厂的建设；(3)煤制甲醇、DME、MTO等技术。
此项技术中国与外国进展水平基本同步，已经完成万吨级中试；(4)煤制合成天然气技术。
建立了几套小规模示范厂；(5)煤制氢技术。
国内外都比较成熟。
关于煤炭燃烧综合治理，我们首先要知道燃烧的主要污染物：○1SO2污染的状况及危害：我国主要的SOs污染来源有硫酸厂尾气中排放的放的SO2、有色金属冶炼过程排放的SO2、燃煤烟气中的SO2等三个方面，其中燃煤烟气中的SO2,仍是污染的主要来源。
○2烟尘污染。
其主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧的炭微粒等。
○3CO2的污染。
在煤炭燃烧时碳完全氧化产生CO2，不完全燃烧则生成CO。
其中CO2是造成地球温室效应的主要原因。
○4NO x的污染。
燃煤过程中生成的氮氧化物，其中NO占90％以上，NO2占5％一10％，而N2O只占1％左右。
通常把这几种氮氧化物称为NO x。
燃煤电站锅炉是NO x的主要排放源。
处理方法主要有：炉内脱硫。
炉内脱硫又称燃烧中脱硫。
在煤粉燃烧的过程中同时投入一定量的脱硫剂将s02脱除。
洁净煤技术与洁净煤燃烧发电
煤 炭 转 换 技 术 是 煤 炭 气 化 和 煤 炭 液 化
ｌ 洁净 煤 技术
洁净煤技 术是一项 庞大复 杂的系统 工程 ． 包括从 煤炭 开 采 到利 用 的所 有 领域 ， 如煤 炭 加 工 、 化 、 烧 和 污染 控 制 转 燃 等 。主要 可分 为煤炭利用 前净化 技术 、 煤炭燃 烧 中的净化 技 术、 烟气净化 技术和 煤炭转化 技术等 。
燃 料 电 池效 率 高 。理论 效 率为 ８ ％．实 际 已达 ３ ％～ ３ ５ ６ ％。其 优点 是 占地 小 ， ０ 重量 轻 。 合于 用作分 散式 电源 ， 适 可
布置 在负荷 中心 （ 宇 内） 作 移动 电源（ 天飞机 、 动车 、 楼 和 航 电 潜 水 艇 等 ） 。
是 控制 大气污染 的最有效 途径 。 是公认 的洁净 技术重 点。
１２ 型 煤 ．
型煤 加工是 用粉 煤或 低 品位煤 制成 具有 一定 强度 和形
状 的煤制 品。民用 型煤有煤 球和蜂 窝煤等形 式 工 业 型煤加
工 一 般 需 要 加 粘 结 剂 。主 要 用 于 工 业 锅 炉 、 炉 、 池有 其特殊优 点 ，故各 国都在 争先 开发 ， 被 认为是 本世纪 最有希望 的高效 清洁的新 型发 电技术
可 以 在 现 有 燃 油 锅 炉 、烧 油 窑 炉 以及 大 量 的 工 业 锅 炉 上 应
界性 的环保 问题 已经 引起 国际社会 的高度重视 ． 多次召 开 国 际会 议 ．讨论 和研 究全 球环 保政 策和 可持 续发 展 的经济 体 系 。 由于 大气 污染与 能源生产 和利用 有着直接 的关 系 ， 尤其
源 （ 和石油 ） 大规模 生产 和利用 给环境带来 巨大 的影 响。 煤 的 目前 全 球 性 的 四 大 公 害 ： 气 烟 尘 、 雨 、 室 效 应 、 氧 层 大 酸 温 臭 破坏 ， 着经济 快速发展 ． 随 已经 严 重 影 响 人 类 的 生 存 条 件 。 世
2 洁净燃烧技术
旋风燃烧炉示意图
大气污染控制技术 2 洁净燃烧技术 17
1.原煤仓；2.石灰石仓；3.二次风；4.一次风; 5.燃烧室; 6.旋风分离器; 7. 外置流化床热交换器; 8. 控制阀; 9.对流竖井; 10.除尘器; 11引风机.; 12. 汽轮发电机; 13.烟囱
大气污染控制技术 2 洁净燃烧技术 18
典型的流化床锅炉示意图
2.1. 5 气体燃料的燃烧过程和设备
• 气体燃料燃烧分三个阶段： • 气体燃料与空气的混合阶段；
• 混合后可燃气的加热和着火阶段；
• 可燃气燃烧反应阶段。
• 第一阶段是一个物理过程，混合过程不仅需要一定 的时间，而且还要消耗一定的能量。
• 根据气体与空气混合状况的不同，可将气体燃料的 燃烧过程分为有焰燃烧、无焰燃烧和半无焰燃烧三 种过程。
大气污染控制技术 2 洁净燃烧技术 3
• 煤中的硫分有无机硫（硫铁矿和硫酸盐）和有机硫（硫 醇、硫醚等）两种形态。 • 分为低硫煤（<1.5%）、中硫煤（<1.5%～2.4%）、高 硫煤（<2.4%～4%）和富硫煤（>4%）。 （2 ）液体燃料 • 天然液体燃料主要指石油，加工→液体燃料汽油、煤油、 柴油和重油（石油直馏和裂化作用）等。 • 燃料乙醇是替代能源，解决玉米等陈化粮问题。 • 乙醇几乎完全燃烧，不产生对人体有害物质，降低汽车 尾气有害物排放。 • 水煤浆(70%煤、30%水及少量化学添加剂)。浆体燃料， 像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧. • 优点:燃烧效率高、减少环境污染等。
大气污染控制技术 2 洁净燃烧技术 26
2.3 煤脱硫技术和低NOx生成燃烧技术
燃煤脱硫技术可划分为： (1) 燃烧前脱硫 • 原煤在投入使用前，用物理、物理化学、化学及微生 物等方法，将煤中的硫份脱除掉。 • 炉前脱硫能除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的粘污 和磨损，减少灰渣处理量，还可回收部分硫。 • 煤的洗选技术、煤的转化。 (2) 燃烧中脱硫 • 在燃烧过程中，在炉内加入固硫剂，使煤中硫分转化 为硫酸盐，随炉渣排除。 • 型煤固硫及流化床燃烧脱硫。 (3) 燃烧后脱硫 烟气脱硫。
洁净型煤工艺技术方案
洁净型煤工艺技术方案洁净型煤工艺技术方案随着环境保护意识的增强和能源结构的调整，洁净型煤工艺技术的研究和应用日益受到关注。
洁净型煤工艺技术方案是指通过对煤的分离、洗选和燃烧等过程进行优化，降低和控制煤炭含硫、含灰和烟尘等有害物质的排放，提高煤的利用效率和燃烧效果，实现对煤的清洁利用。
洁净型煤的工艺技术方案主要包括以下几个方面：1.洗选工艺：煤的洗选主要是采用物理、化学及其联合方法对煤炭进行分离、净化和浓缩。
常用的洗选工艺有重介质分离、浮选、磁选和化学洗选等。
通过洗选可以去除煤中的杂质，减少煤的质量损失，提高煤的品位，降低煤的含硫、含灰、含磷等有害元素的含量，提高煤的热值和燃烧效率。
2.煤气化技术：煤气化是将煤转化为煤气的过程，煤气中主要成分是一氧化碳和氢气。
煤气化可以利用煤中的热值和化学能，生成合成气、合成油和合成天然气等清洁能源和化工原料。
煤气化技术可以实现对煤的高效利用，减少煤的燃烧过程中产生的污染物，对改善大气环境和调整能源结构具有重要意义。
3.煤炭燃烧技术：洁净型煤的燃烧技术是提高煤的燃烧效率和降低燃烧排放的关键。
常用的洁净煤燃烧技术有煤粉燃烧、沸腾床燃烧和流化床燃烧等。
通过选用合适的煤炭粒度、燃烧器具和控制燃烧过程中的温度、氧量和燃烧速率等参数，可以实现煤的充分燃烧，降低燃烧产物中的有害物质含量。
4.煤炭净化技术：煤炭净化技术主要是对煤炭中的尘埃、颗粒物和有机物进行去除和净化。
常用的煤净化技术有湿式电除尘、静电除尘和脱硫脱硝等。
通过煤炭净化技术可以提高煤炭的燃烧效率，减少烟气中的颗粒物和有害气体的排放，改善燃烧产物的环境适应性和资源利用效率。
综上所述，洁净型煤工艺技术方案是通过优化煤的洗选、气化、燃烧和净化等过程，降低和控制煤炭排放的有害物质，提高煤的利用效率和燃烧效果。
洁净型煤工艺技术方案的研究和推广应用，对于改善大气环境、实现能源可持续发展和推动绿色低碳经济具有重要意义。
洁净燃烧技术
主要内容
洁净燃烧技术概述 洁净燃烧技术的国内外发展历史及现状 洁净燃烧技术的原理及特点 洁净燃烧技术的工艺及设备 洁净燃烧技术发展还存在的问题
1、洁净燃烧技术概述
实现高效洁净燃煤有两条路，一个是 在现有设备上改进，包括燃用型煤，烟气净 化等；另一条路就是采用新燃烧技术，新燃 烧技术与旧有层燃和室燃技术不同，其特点
离； Duich－Babcoke中温分离循环流化床； 美国Forster Wheeler 公司蒸汽冷却高温分离器； Ahlstrom公司水冷壁方形分离器； 清华大学炉内冷却床。
பைடு நூலகம்
3、洁净燃烧技术的原理及特点
流化床与循环流化床燃烧 固体颗粒在自上而下的气流作用下具有流体性质
的过程称为流化。颗粒尺寸较大而操作气速较小 时在床下部形成鼓泡流化床，及其连续相是气固 乳化团，其分散相是以气为主的气泡。在气泡上 浮力作用下床内颗粒团之间有较强的质交换。颗 粒尺度较小、操作气速甚高，加以使用分离器使 逸出物料不断返回时，形成另一流化形态，称快 速流化床，其分散相为气固乳化团，连续相为含 少量颗粒的气体。早期的循环床是快速流化床。 目前的循环床是有灰循环过程的流化床炉的总称。
提高煤气产率和空气预热温度都可以提高燃气轮机进口 温度从而提高循环效率。
2、洁净燃烧技术的原理及特点
整体煤气化联合循环
其联合循环系统与一般的以天然气 为燃料的余热锅炉型联合循环相同，
只是煤需要一个气化及煤气换热和 净化系统。气化炉的型式有若干种，
目前都使用氧和水蒸汽作为气化介 质，因此需要空气分离设备，目前 的净化工艺都是湿式净化。就联合 循环系统而言，该技术有很高的成
熟度，目前的难点及潜力主要集中 在煤气化系统．
循环流化床燃烧技术
循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是最近20多年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术，也是目前商业化程度最好，应用前景最广的洁净煤燃烧技术，它的燃烧技术比较简单，当进炉的燃料粒度循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备有许多独特的优点。
1、燃料适应性甚广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。
在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1％～3％，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣或砂。
循环流化床锅炉的特殊流体动力特性使得气～固和固～固混合非常好，因此燃料进人炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至高于着火温度，而同时床层温度没有明显降低。
只要燃料的热值大于加热燃料本身和燃烧所需的空气至着火温度所需的热量，上述特点就可以使得循环流化床锅炉不需辅助燃料而燃用任何燃料。
循环流化床锅炉既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高灰高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、石油焦、尾矿、炉渣、树皮、废木头、垃圾等。
2、冷却效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，燃烧效率通常在97.5％～99.5％范围内，可与煤粉锅炉相媲美．循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气～固混合良好；燃烧速率高，特别是对粗粒燃料；绝大部分未燃尽的燃料被再循环至炉膛。
与齿槽流化床锅炉相同，循环流化床锅炉能够在较宽的运转变化范围内维持低的冷却效率，甚至燃用细粉含量低的燃料时也就是如此。
循环流化床锅炉的脱硫比鼓泡流化床锅炉更加有效。
典型的循环流化床锅炉达到90％脱硫效率时所需的脱硫剂化学当量比为1.5～2.5，鼓泡流化床锅炉达到90％脱硫效率则需脱硫剂化学当量比为2.5～3，甚至更高，有时即使ca／s比再高，鼓泡流化床锅炉也不能达到90％的脱硫效率。
与冷却过程相同，烟气反应展开得较为缓慢。
为了并使氧化钙（研磨石灰石）充份转变为硫酸钙，烟气中的二氧化硫气体必须与脱硫剂存有充份短的碰触时间和尽可能小的面积。
洁净煤技术
洁净煤技术1. 引言洁净煤技术是一种通过使用先进的煤燃烧和碳捕集技术来减少燃煤产生的污染物排放，并提高煤燃烧效率的方法。
煤是目前世界上最主要的能源来源之一，但其燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物，对环境和人类健康造成严重影响。
洁净煤技术的发展旨在解决这些问题，使煤燃烧更加环保和高效。
2. 洁净煤技术的分类洁净煤技术可分为燃烧技术和碳捕集技术两大类。
2.1 燃烧技术燃烧技术是通过改进煤燃烧过程来降低污染物排放的方法。
常见的燃烧技术包括：•燃烧控制：通过优化燃烧温度、燃料供给以及燃烧过程中的空气分配，减少煤燃烧过程中产生的污染物；•燃料预处理：对煤进行洗煤、破碎和干燥等处理，去除其中的杂质和水分，提高煤燃烧效率；•燃烧辅助技术：如气体再循环、预混煤粉燃烧等，可以降低煤燃烧过程中的氮氧化物排放。
2.2 碳捕集技术碳捕集技术是一种将二氧化碳从煤燃烧废气中分离和捕集的方法。
常见的碳捕集技术包括：•吸收法：利用化学吸收剂（如氨水和胺溶液）与废气中的二氧化碳发生反应，使其被吸收，并进一步进行分离和回收；•膜分离法：利用特殊薄膜将废气中的二氧化碳分离出来，实现捕集和回收；•吸附法：利用固体吸附剂，如活性炭和分子筛，吸附并分离废气中的二氧化碳。
3. 洁净煤技术的应用洁净煤技术已在全球范围内得到广泛应用。
以下是洁净煤技术在不同领域的应用示例：3.1 发电工业洁净煤技术在发电工业中的应用主要集中在大型燃煤发电厂。
通过采用燃烧控制、燃料预处理和燃烧辅助技术，可以降低发电过程中的污染物排放，并提高煤燃烧效率。
碳捕集技术的应用则可以实现二氧化碳的捕集和回收，减少碳排放。
3.2 工业锅炉工业锅炉是工业生产中常见的燃煤设备，也是污染物排放的重要来源之一。
洁净煤技术在工业锅炉中的应用可以有效减少煤燃烧产生的污染物，并提高能源利用效率。
3.3 煤气化工艺煤气化是一种将煤转化为合成气的过程，合成气可以用于制备液体燃料和化学品。
洁净煤技术包括哪些技术
1.洁净煤技术包括哪些技术？为什么说洁净煤技术对于我国具有特殊意义答：(1)洁净煤技术（Clean Coal Technology,简称CCT）的概念是２０世纪８０年代中期美国首先提出的，是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，而释放的污染物控制在最低水平，达到煤的高效清洁利用的技术。
洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。
直接烧煤洁净技术，这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。
原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、矸石、硫等杂质；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型时加入石灰固硫剂，可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是先用优质低灰原煤制成，可以代替石油。
②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。
流化床又叫沸腾床，有泡床和循环床两种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。
③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。
消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99%以上，电厂一般都采用。
脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放。
它们脱硫效率可达90%。
煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种：①煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。
用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低；用氧气做气化剂，煤气热值高。
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①理论空气量
• 将完全燃烧1kg或1m3(标准状态)燃料理论所需的空气量 称为理论空气量，用符号Ao表示。
② 空气过剩系数（α）
• 实际的燃料燃烧过程中，为了使燃料能够完全燃烧，必须 提供过量的空气。超出理论空气量的空气称为过剩空气。 • 实际供给的空气量与理论空气量比值称为空气过剩系数
③ 空燃比（AF）
半无焰燃烧示意图
7.2 燃烧过程中主要污染物的形成机制
7.2. 1 硫氧化物的形成机制 硫氧化物是指SO2和SO3。当燃料中的可燃性硫进行燃烧时， 就生成了SO2。 元素硫燃烧 S + O2 = SO2 硫化物硫燃烧 SO2 + 1/2O2 = SO3 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 SO2 + 1/2O2 = SO3（1%～5%） 有机硫CH3CH2SCH2CH3→H2S + 2H2 + 2C + C2H4 H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O SO2 + 1/2O2 = SO3 一般主要生成SO2， SO3可忽略。
压球机
蜂窝煤机
② 流化床燃烧脱硫 Nhomakorabea
当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤 粒将开始浮动。 流化床燃烧脱硫具有炉内脱硝脱硫的优点，故普遍受到重视。 原理： 流化床燃烧是一低温燃烧过程。炉内存在局部还原气氛，热 型Nox基本上不产生，因而NOx生成量减少。 流化床燃烧脱硫常用的脱硫剂是石灰石或白云石。 石灰石粉碎至与煤同样的粒度（ 2mm 左右）与煤同时加入 炉内。在 1073— 1173K下燃烧，CaO为多孔，达固硫目的。
• 煤中的硫分有无机硫（硫铁矿和硫酸盐）和有机硫（硫 醇、硫醚等）两种形态。 • 分为低硫煤（<1.5%）、中硫煤（<1.5%～2.4%）、高 硫煤（<2.4%～4%）和富硫煤（>4%）。 （2 ）液体燃料 • 天然液体燃料主要指石油，加工→液体燃料汽油、煤油、 柴油和重油（石油直馏和裂化作用）等。 • 燃料乙醇是替代能源，解决玉米等陈化粮问题。 • 乙醇几乎完全燃烧，不产生对人体有害物质，降低汽车 尾气有害物排放。 • 水煤浆(70%煤、30%水及少量化学添加剂)。浆体燃料， 像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧. • 优点:燃烧效率高、减少环境污染等。
7.2. 2 氮氧化物的形成机制
大气中的NOx90%以上产生于燃烧过程。 （1）热力型NOx 热力型NOx是高温燃烧时N2和O2反应生成的NOx； 与燃烧温度、氧气的浓度及气体在高温区的停留时间有关。 燃烧温度低于1300℃时，只有少量NO生成，燃烧温度高 于1500 ℃时，NO的生成量显著增加。 N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 减少热力型NOx的生成量措施：降低燃烧温度，减少过量 空气，缩短气体在高温区停留的时间。
7.1.3 发热量与热损失
（1）发热量 • 单位质量燃料完全燃烧产生的热量，在燃烧前后状态相 同情况下(通常指298K和101325Pa)的热量变化值，称为 燃料的发热量，单位是kJ／kg，或KJ／m3。 （2）热损失 ①排烟热损失 • 排烟带走部分热量，一般锅炉排烟热损失为6%～12%。 • 减少措施：设置省煤器和空气预热器。一般工业锅炉排 烟温度取433～473K，大中型锅炉取383～453K。 ②不完全燃烧热损失 • 化学不完全燃烧热损失：烟气中残留的CO及少量的H2、 CH4等可燃气体。 • 机械不完全燃烧热损失：灰渣未燃尽的碳、漏煤和飞灰 带走的碳产生的热损失。
第七章 煤炭清洁燃烧技术
洁净燃烧技术 本章主要内容：
燃料的分类； 燃料的燃烧过程及影响因素：燃烧及产物、 完全燃烧的条件、发热量与热损失； 燃烧设备； 燃烧产生的污染物及机制； 清洁燃烧技术; 燃烧过程污染物排放量的计算。
7.1燃料的燃烧过程
（1）固体燃料 天然固体燃料：矿物燃料(煤)、生物质燃料(林木)。 煤的主要组成和元素：C、H、O、N、S及一些非可燃性矿 物如灰分和水分等。 碳是煤发热主要来源，32700kJ/kg碳。 煤含氢3% ～5%，结合氢和氧结合成稳定化合物不能燃烧 (如:H2O)，可燃氢与碳、硫结合成有机物。 灰分是煤中的碳酸盐、黏土及微量稀土元素。
7.1.2 影响燃烧过程的主要因素 • 影响燃烧过程的主要因素： ① 足够量的空气； ②足够高的的燃料温度； ③燃料与氧气在炉膛高温区停留足够的时间； ④ 燃料与氧气的充分混合。 • 在大气污染物排放量最低条件下实现有效燃烧的四个因 素： • 空气与燃料之比、温度(temperature)、时间(time)和 湍流(torrent)，后三者通常称为燃烧过程的“三T”。
7.2. 3 颗粒污染物的形成机制 燃烧过程中产生的颗粒污染物主要是燃烧不完全形成的炭黑、 结构复杂的有机物、烟尘和飞灰等。 （1）燃煤粉尘的形成 煤在非常理想的燃烧条件下，可以完全燃烧，即挥发分和固定 炭都被氧化成二氧化碳，余下灰分。 燃烧条件不够理想，在高温时会发生热解作用，形成多环化合 物而产生黑烟。 随烟气一起排出的固体颗粒物一般都称为飞灰，包括未燃尽的 煤粒、燃尽后余下的灰粒及燃烧过程中形成的炭黑等。 （2）气、液燃料燃烧形成的碳粒子 气态燃料燃烧的颗粒污染物为积碳，液态燃料高温分解形成颗 粒污染物为结焦和煤胞。
• 指单位质量燃料燃烧所需要空气的质量。可由燃挠方程直 接求得。
（2）燃料的着火温度 • 只有达到着火温度，才能与氧化合而燃烧。 • 着火温度：在氧存在下可燃质开始燃烧必须达到的最低温 度。见教材19页表2-3。 • 反应速度随温度升高而加快，T↑——t↓。 （3）燃烧的时间与空间因素 • 时间因素是指燃料在燃烧妒中停留时间的长短。 • 空间因素是指燃烧室的大小与形状。 （4）燃料与空气的混合 • 混合程度取决于空气湍流度。燃料不同，湍流作用不同。 • 对于蒸气相的燃烧，湍流可以加速液体燃料的蒸发；对于 固体燃料的燃烧，湍流有助于提高额粒表面反应氧气的传 质速度，使燃烧过程加速
7.1.4 固体燃料的燃烧过程和设备
• 固体燃料的燃烧主要指煤或焦炭的燃烧。煤的燃烧过程 概括起来至少有四个主要过程： • ①气相中的氧分子扩散到煤粒子的表面； • ②煤中挥发分的扩散； • ③进行化学反应； • ④反应产物转移到气流中。 • 煤的燃烧方式分为层燃、室燃和流态化燃烧。 • 燃烧设备大致可以分为炉排炉、煤粉炉、旋风燃烧炉和 流化床锅炉。 • 各种炉排炉采用层燃方式； • 煤粉妒和旋风燃烧炉则采用室燃方式； • 沸腾炉和循环流化床锅炉均属于流态化燃烧方式。
淘汰分选原理图
跳汰式洗煤机
入洗粒度≤30mm；筛板槽框宽18mm；跳汰面积：3.6m2； 水压：0.8-1公斤/平方厘米；用水量150吨/小时
处理煤泥设备和 压滤机配套使用 浓缩机，即可提 高洗煤机产量、 又解决了环保问 题。
新的脱硫方法————
浮选法：用于处理粒径小于0.5mm的煤粉，利用煤与矸石、 含硫矿物的性质不同进行分离。 高梯度磁分离法：利用煤与黄铁矿的磁性不同(黄铁矿是顺 磁性物质，煤是反磁性物质)，将黄铁矿分离去除，脱硫效 率约60％。 化学氧化脱硫法：将煤破碎后与硫酸铁溶液混合，在反应器 中加热至120℃左右，硫酸铁与黄铁矿反应生成硫酸亚铁和S， 通人O2将硫酸亚铁氧化为硫酸铁。 微波辐射法 ：煤中黄铁矿的硫最容易吸收微波，有机硫次之， 煤基质基本不吸收微波。微波吸收后削弱化学键，用浸取液 洗涤煤中硫，可以去无机硫和有机硫，还没在工业上应用。
链条炉示意图
振动炉排炉示意图
抛煤机炉排炉示意图
圆柱形煤粉燃烧炉
旋风燃烧炉示意图
1.原煤仓；2.石灰石仓；3.二次风；4.一次风; 5.燃烧室; 6.旋风分离器; 7. 外置流化床热交换器; 8. 控制阀; 9.对流竖井; 10.除尘器; 11引风机.; 12. 汽轮发电机; 13.烟囱
(1)有焰燃烧 有焰燃烧是指气体燃料和空气在燃烧器中不预先混合，而是送入燃 烧室进行边混合边燃烧，可见明显的火焰。 (2)无焰燃烧 指气体燃料和空气在进入燃烧室前就已混合均匀，又称混合燃烧。 (3)半无焰燃烧 半无焰燃烧是将燃烧所需要的空气分两部分与气体燃料相互混合燃 烧，一部分空气(一次空气）在预热室内与气体燃料混合；另一部 分空气(二次空气)借助于混合后可燃气的喷射作用，携入燃烧室进 行边混合边燃烧。 气体燃烧无一例外均为室燃烧； 不同类型燃烧装置差别：燃烧室结构、喷嘴结构、空气和燃料供给 装置、点火装置及安全装置等方面。
（２）燃中固硫技术 ①型煤固硫 型煤：使用外力将粉煤挤压制成具有一定强度且块度 均匀的固体型块。 型煤固硫：选用不同煤种、以无粘结剂法或以沥青等 粘结剂，用廉价的钙系固硫剂，经干馏成型或直接压 制成型。 美国型煤加石灰固硫率达87%，烟尘减少60%；日本 蒸汽机车用石灰使型煤固硫率达70%~80%，脱硫费用 仅为选煤的8%。 民用蜂窝煤和煤球加石灰固硫率可达50%以上，工业 锅炉型煤加石灰固硫意义重大。 固硫剂一般有石灰粉及碱性工业废渣（电石渣）。 成型设备多采用单螺杆挤压成型机和对辊成型机。
（1）燃料燃烧过程需要的空气量和空气过剩系数 • 燃烧是可燃混合物的快速氧化过程，并伴有能量 的释放，同时使燃料的组成元素转化成相应的氧 化物。 • 完全燃烧（C和H完全转化）和不完全燃烧。
• 按燃烧不同阶段供给相适应的空气量。
• 多数化石燃料完全燃烧的产物是CO2、水蒸汽； 不完全燃烧过程将产生黑烟、CO等。 • 若燃料中含S、N会生成SO2和NOx。 • 燃烧产生的污染物：硫氧化物、氮氧化物、一氧 化碳、烟尘、金属氧化物、碳氢化合物及多环有 机物。
7.3 煤脱硫技术和低NOx生成燃烧技术
燃煤脱硫技术可划分为： (1) 燃烧前脱硫 原煤在投入使用前，用物理、物理化学、化学及微生物等方 法，将煤中的硫份脱除掉。 炉前脱硫能除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的粘污和磨损， 减少灰渣处理量，还可回收部分硫。 煤的洗选技术、煤的转化。 (2) 燃烧中脱硫 在燃烧过程中，在炉内加入固硫剂，使煤中硫分转化为硫酸 盐，随炉渣排除。 型煤固硫及流化床燃烧脱硫。 (3) 燃烧后脱硫 烟气脱硫。