燃煤锅炉烟气除尘脱硫设施运行与管理

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• 三、燃烧条件 • 燃料完全燃烧的条件 • 1）空气条件：按燃烧不同阶段供给相适应的空气量。 • 2）温度条件：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。各种燃烧的着火温度见表2-2 ，P26。
• 3）时间条件 • 燃料在燃烧室中的停留时间影响燃烧完全的程度。 • 反应速度随温度升高而加快，T↑——t↓。 • 4）燃烧与空气的混合条件 • 燃料与空气中氧的充分混合是有效燃烧的基本条件。 • 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
• 3、挥发分 指煤中的有机物质受热分解产 生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主 要指标，并被用来初步确定煤的加工利用 性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切 关系，煤化程度越低，挥发分越高，随着 煤化程度加深，挥发分逐渐降低。
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• 4、 固定碳
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测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物
称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它
是煤中不挥发的固体可燃物
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第九章 煤炭燃烧前与燃烧中的脱硫
技术简介
第一节 煤炭燃烧前的脱硫技术
一、煤中硫的性质
• 煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和 无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫 。
• 煤中的有机硫，是以有机物的形态存 在与煤中的硫，其结构复杂，至今了解的 还不够充分，大体有以下官能团：
可以从不同角度出发对锅炉进行分类： 1.按结构形式可分为锅壳锅炉（火管锅炉） 、水管锅炉和水火管锅炉。 2.按用途不同可分为电站锅炉、工业锅炉、 生活锅炉等。 3.按容量大小可分为大型锅炉、中型锅炉和 小型锅炉。习惯上，蒸发量大于100t／h的 锅炉为大型锅炉，蒸发量20～100t／h的锅 炉为中型锅炉，蒸发量小于20t／h的锅炉为 小型锅炉。
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• 二、煤的成分 • 通常说煤炭，有的地方习惯叫石炭。但煤
不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下 或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而 形成的。是由有机物和无机物所组成的复 杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含 有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机 矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元气污 染
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•热电厂——燃煤型污染
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•介绍：我国的大气污染情况 1997年我国能源消费结构
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我国煤炭消耗与部分污染物排放
年分 2000年
煤炭消耗（亿吨） 污染物排放
（万吨）
16
1995 二氧化硫
2158.7 二氧化硫
2003年
12.45
1048.7 烟尘 1500 氮氧化物
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•2003年大气污染物排放总量又有所上 升
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• 附属设备、附件及仪表—保证锅炉正常运 行。 压力表
三大安全附件 安全阀 水位计
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2.锅炉的分类 • 按用途、烟气的流动、燃料、出厂形式、输出介质
、水循环方式、吨位、压力、燃烧方式、通风方式 、安装方式分类。 3.锅炉常用物理量和状态指标 • 锅炉在燃烧和传热过程中状况是由各种物理量来表 示。
（1）温度
• 热力学温度，符号是“K”；摄氏温度，符号是 “℃”；华氏温度，符号是“F”。
（2）压力
• 帕斯卡，符号是“Pa”，锅炉常以MPa为单位。
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• 锅炉的压力由于水受热汽化为蒸汽后体积膨胀所导致。 • 大气压力，符号为“atm”； • 表压力是指压力表上的数值，是容器内压力高于或低于
大气压的部分；（铭牌上标为表压力） • 绝对压力指实际压力，数值等于表压力加大气压力。
含有重金属的飘尘或氮氧化物存大时，发生一系 列化学或光化学反应而生成硫酸盐或硫酸盐气溶 胶。 • 硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要 比SO2气体强烈得多。 • 1952.12.5～8，英国伦敦烟雾事件。
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第二章 燃煤工业锅炉
2.1 燃煤工业锅炉
2.1.1 概述
1.锅炉 • 一种能量转换设备，把燃料中的化学能通
锅炉是能源工业发展的主要组成部分——火力发 电站三大主机之一； 火力发电 三种能量转换；
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表1-1 典型电厂锅炉简况
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• 二、锅炉设备的构成 • 1. 锅炉本体 • 构成锅炉的基本组成部分称为锅炉本体，由汽锅、炉子及安全附
件组成。 • 1）汽锅——锅炉本体中汽水系统，高温燃烧产物烟气通过受热面将
燃煤锅炉烟气除尘脱硫 设施运行与管理
2020年6月2日星期二
第一章 燃煤及污染物
• 煤炭现主要用于电力、钢铁、化工、水泥 建材及民用燃料，其中电厂锅炉及工业锅 炉耗煤占70%，尤其是火电厂是我国最大 的耗煤行业，其耗煤占全国耗煤量的50%65%。
• 《环境污染治理设施运营资质许可管理办 法》对大气污染控制资质培训主要内容是 燃煤锅炉烟气除尘脱硫设施运行与管理
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2）氮氧化物（NOx） • 主要是NO和NO2，来自矿物燃料燃烧和化工厂及金
属冶炼厂排放的废气。 • 危害：NO和血红蛋白结合比CO亲和力大数百倍; • NO2则具有腐蚀性和刺激作用，能损害农作物； • 引起呼吸道疾病； • 形成光化学烟雾和酸雨的主要因素。
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硫酸烟雾 • 硫酸烟雾：大气中的SO2等硫化物，在有水雾、
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• 2、灰分 • 是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固
体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分 解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。 灰分越高，热效率越低；燃烧时，熔化的 灰分还会在炉内结成炉渣，影响煤的气化 和燃烧，同时造成排渣困难；炼焦时，全 部转入焦炭，降低了焦炭的强度，严重影 响焦炭质量。
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三、电站锅炉的分类及型号
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2、锅炉型号的表示方法
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第二节 锅炉燃烧理论基础（ p18）
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• 1）着火前的准备：煤粉进入炉膛至着火前这一阶段为着火前的准备 阶段。在此阶段内，煤粉中的水份蒸发，挥发份析出，煤粉温度升高 到着火温度，故又称为干燥、挥发阶段，这是一个吸热阶段。这个阶 段在炉膛内为着火区。 ①预热干燥。105℃左右时，水分蒸发 （2）燃烧阶段：当煤粉温度升高到着火点，而煤粉浓度又适合时， 开始着火进入燃烧阶段。挥发份首先着火燃烧并放出大量热量，对焦 炭直接加热，于是焦炭在高温下燃烧。此阶段是一个强烈放热阶段， 在炉膛中为燃烧区。②干馏。300℃左右时，挥发物不断析出并与空 气混合，开始燃烧。③固定碳的燃烧。挥发物燃烧后，炉膛温度不断 升高，固定碳逐渐点燃 （3）燃烬阶段：未燃烬的少量固体炭继续燃烧，直到燃烬。此阶段 是在氧气供应不足，气粉混合较弱，炉内温度较低的情况下进行的， 过程时间长。此阶段在炉膛中为燃烬区。 这些阶段的划分不是绝对的，不能截然分开，其实它们是互相联系并 交错进行的。并且各个阶段的长短与煤粉性质有关，与锅炉设备的结 构和操作方法也有关。
• 原煤消耗 （亿吨） 16
9 （56.3％）
•二氧化硫排放（万吨） 2158.7（工业） 1331.9
•（61.7％）
•烟尘排放（万吨） 1048.7 （工业） 486.6
•（46.4％）
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燃煤产生的主要污染物
燃煤产生的主要污染物有烟尘、SO2、NOX 和碳氧化物。目前受到排放限制的污染物是 烟尘、SO2、NOX。 烟尘：是指冶金过程或燃烧过程中所形成的 固体微粒。粒径0.1-200微米。降尘大于10， 飘尘小于10.（可吸入颗粒物）；总悬浮颗粒
：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”。
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燃烧设备简介 根据燃料在炉内的燃烧方式不同分四种：火床燃烧、火室燃
烧、沸腾燃烧和旋风燃烧。
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第三节 煤的组成及其性质
一、元素分析和工业分析 测定煤组成的方法分工业分析和元素分析两 大类。 •
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• 1、碳 碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素 。碳含量随煤化度的升高而增加。个别煤化 度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上， 如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达 95～98％。因此，整个成煤过程，也可以说 是增碳过程。 固定碳含量越高，越南燃烧 ；
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• 2、氢
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• 3、硫
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• 4、氧 • 5、氮
• 硫醇类，R-SH(-SH，为硫基)；
• 噻吩类，如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类 ，如对硫醌、硫醚类，R-S-R';硫蒽类等
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• 煤中无机硫，是以无机物形态存在于煤中 的硫。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫 。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫，少部分 为白铁矿硫，两者是同质多晶体。还有少 量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于 CaSO4中。
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• 4.按蒸汽压力大小可分为低压锅炉（ p≤2.5MPa）、中压锅炉（2.5MP＜ p≤5.9MPa）、高压锅炉（p＝9.8MPa）、 超高压锅炉（p＝13.7MPa）等。 5.按燃料和能源种类不同可分为燃煤锅炉、 燃油锅炉、燃气锅炉、废热（余热）锅炉 等。 6.按燃料在锅炉中的燃烧方式可分为层燃炉 、沸腾炉、室燃炉。 7.按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然 循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
物是指悬浮在大气中不易沉降的所有的颗粒物， 包括各种固体微粒，液体微粒等，直径通常在０. １－１００微米之间。
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硫氧化物（SOx） • 主要是SO2和SO3，燃煤和石油产生。1t煤中含硫5—
50kg，1t石油中含硫5—30kg。 • 危害：腐蚀性较强； • 损害植物叶片，影响生长； • 刺激呼吸系统，引起肺气肿和支气管炎，致癌作用； • 形成酸雨，生成二次污染物硫酸气溶胶危害更大。
•万吨
•全国工业SO2、烟尘、粉尘排放量比较
•2003年二氧化硫排放总量2220万吨，超环境容量80%
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火力发电
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火电厂是我国控制酸雨和空气污染的
关键行业（2003年数据）
•项目