煤的清洁燃烧.docx
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煤的清洁燃烧
煤得清洁燃烧
第一章
1、储量:
经过详查或勘探,达到控制或探明得程度,在进行了预可行性或可行性研究,扣除了设计与采矿损失,能实际采出得矿产资源数量。
2、能源得计量—标准煤当量(tce)。
3、中国能源储量结构—化石能源煤炭为主,石油储量偏低,天然气贫乏。
4、生物质能—从植物与其衍生物以及某些动物获得得能量。
5、环境—作用于人类得所有外界事物得总合。
6、生态系统—特定范围内,生物与非生物成分通过物质循环、能量流动等相互作用、演变制约形成动态平衡得功能体系。
7、环境污染—环境得化学组分与或物理状态发生变化,环境质量恶化,扰乱或破坏了原有得生态系统或正常得生产生活条件。
8、化石能源利用对环境得影响:
煤炭与石油都会对环境造成污染与影响,天然气对环境友好,影响最小。
9、PM—空气中得有机、无机颗粒物.
10、霾-大气悬浮得细微烟、尘或盐类。
11、酸雨:
降水pH<5、6
12、煤得清洁燃烧广义定义:
煤炭从开采到利用得全过程中,为了减少排放与提高效率而进行得煤炭加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术得总称。
第二章
1.煤燃烧得三种方式:
煤粉燃烧、层燃、流化床燃烧
2.三种燃烧方式得特征:
流化床燃烧特征①燃烧在整个燃烧室进行②气固之间大相对速度③气固高湍流度④横向混合⑤低温动力控制燃烧800~950℃
第3章污染物控制(粉尘,NOX,SOX,重金属)
粉尘
1、颗粒密度—单颗粒粉尘单位体积(包含颗粒孔隙体积)粉尘得重量。
2、堆积密度-粉尘松散堆积状态下单位体积(包含颗粒孔隙体积与颗粒间体积)粉尘得重量.
3、粉尘得比电阻-截面积与长度均为1时粉尘颗粒得电阻值(Ω˙cm)。
比电阻怎么影响电除尘器得工作?
粉尘比电阻-最适宜比电阻为104~5×1011Ωcm
比电阻ρ↓→感应正电荷→相斥→尘粒重新进入气流
比电阻ρ↑→较密负电荷→排斥荷电尘粒靠近收尘极板
4.活性—粉尘中得组分与其它物质在特定条件下化学反应得能力。
5. 可入肺颗粒物(RPM) 〈2、5 μm
6.可吸入颗粒物(IP)飘尘<10μm
7.除尘过程:
含尘气体排入大气前,将粉尘从含尘气体中除去得过程。
除尘〉10μm
8.使用得设备—-除尘器.除尘器分类(按压力):
ΔP<500Pa →低阻除尘器;ΔP=500~2000Pa →中阻除尘器;ΔP=2000~20000Pa→高阻除尘器.机械式—重力沉降、惯性除尘、旋风除尘;过滤式--布袋与颗粒层;电除尘——静电除尘器;湿式除尘
9.除尘效率:
总效率,分级效率,多级串联总效率
10.旋风除尘器工作原理?
?
V方向改变→惯性捕集
11.影响旋风除尘器工作得因素:
气体流量Q(Q↑→气流短路→η↓;Q↓→vi↓→η↓),气体得物性参数(粘度μ↑→分离困难→η↓;密度ρ↑→分离困难→ η↓ΔP↑),粉尘得物性参数(dp↑→η↑;ρP↑→η↑),含尘浓度(C↑→团聚↑→η↑;C↑→旋转↓→ΔP↓)
12.旋风除尘器结构特征(进口形状):
进口截面形状:
矩形,高宽比2~3
13.D50?
?
14.气体电离—使气体具有导电本领得过程。
15.电除尘器电极得空间配制方式:
双区电除尘器,单区电除尘器
16.烟气通过电厂风速:
气流速度低(0、8~1、5m/s)
17.布袋除尘透气率-—一定差压(阻力)下,通过单位面积上得气体量
18.布袋除尘过程有两种过滤方式:
内测过滤,外侧过滤
19.过滤风速范围(简易0、2~0、75m/min,机械振打1、0~2、0m/min,逆流反吹0、5~2、0m/min,脉冲2、0~4、0m/min)
20.湿式除尘器不适于憎水性粉尘得气体
21.湿式除尘器特点:
优点 除尘效率高,适于高温、高湿、高比阻、易燃、易爆得含尘气体,可去除气体中得某些有毒有害得气态污染物,磨损轻缺点沉渣需要处理,耗水问题突出,需采取防腐措施,不适于憎水性粉尘得气体
SOX
1.煤中硫得存在形态:
硫化铁硫,硫酸盐硫,有机硫,单质硫
2.SOx得形成条件:
可燃硫受热时析出并在氧化性气氛中全部生成SO2,0、5~2%SO2有可能在高温条件与催化条件下转化为SO3
3.SOx得危害方式:
气态,SO2→SO3→硫酸雾酸雨
4.脱硫效率—烟气经过脱硫装置后被脱除得SO2占原烟气中SO2得百分数
5.钙硫比钙摩尔流率/硫摩尔流率
6.FGD 烟气脱硫(FlueGasDesulfurazation-FGD)
7.煤得洗选→30~50%得硫化铁硫有机硫不能除去
8.循环流化床锅炉脱硫原理:
CaCO3→CaO+CO2(T〉820℃);CaO+1/2O2+SO2→CaSO4(T<1200℃)
9.循环流化床锅炉脱硫影响因素:
石灰石得反应活性;石灰石得颗粒分布;钙硫比Ca/S
10.脱硫化学反应过程(气固异相反应):
主气流SO2 扩散→被吸附→反应
11.石灰石石膏湿法烟气脱硫原理:
石灰石在水中发生离解反应,SO2被溶液吸收发生离解反应,亚硫酸根与氧发生氧化反应,钙离子与硫酸根离子在水中发生石膏结晶反应
12.湿法烟气脱硫除雾器作用:
减少净烟气中得水滴、浆滴200mg/m3
13.湿法烟气脱硫关键参数:
PH 5、0~5、5 ;液气比15~25L/m3
14.GGH 烟气换热器 腐蚀+漏风+堵灰
15.水促原理?
?
脱硝
燃煤得nox得种类:
NONO2(NO占据90%)
NOX得生成机理分为:
热力型,燃料型,快速性
燃料型nox就是煤粉燃烧过程中nox得主要来源(焦炭n与灰化分n两者前者就是主要来源)
煤粉炉N2O排放浓度(mg/Nm3)0~9、8
循环床锅炉58~490
以氨作还原剂:
氨氮比
氨逃逸率—反应器出口烟气中得氨浓度,mg/m3
空气分级燃烧
活性-催化时得反应速度与无催化时反应速度之差
正(负)催化反应—反应速度↑(↓)
(非)均相催化——催化剂与反应物同处于(不)同相;
制氨方式:
水解制氨热解制氨
影响SCR催化剂工作得因素:
烟气中得O2↑→促进SCR反应氨氮摩尔比↑→脱除效率↑
→氨逃逸率↑
烟气中飞灰→堵塞、磨损→碱金属、钙→催化剂中毒
烟气通过反应器得速度v—5~6m/s(优化)
重金属
气态得汞主要依附在(大or小)颗粒上
SCR得催化剂可促进汞得氧化
煤气化
气化--以煤为原料,氧气(空气)为气化剂,在高温条件下,
将固体燃料转化为气体燃料得过程
热煤气效率-—煤气得化学能与热煤气显热与气化用煤得化学能之比
煤气化工艺分类:
按供热方式 自供热-气化反应所需得热量由煤得燃烧提供
间接供热—气化反应所需得热量来自外界(电加热、核能)
按原料煤与气化剂得混合方式:
1移动床(固定床) 气化块煤从上部加入与气化剂逆流接触,逐渐下移,造气渣从下部 2流化床气化 较细煤粒在下部进入得气化剂得作用下呈现流态化,造气渣从下部排出 3气流床气化粉煤(水煤浆)与气化剂采用并流方式进入,造气渣从下部排出 4熔池气化煤粒与气化剂采用并流方式从气化炉顶部进入熔池,反应完得灰渣液态排出
间接液化--以煤气化合成气为原料合成液体燃料与化学产品得过程
直接液化—-将煤在高温高压下与氢反应,转化为液体油得过程
煤间接液化得反应器-托合成反应器(固定床反应器,气流床反应器,浆态床反应器)
煤基多联产定义:
利用合成气生产多种具有高附加值得化工产品、液体燃料(甲醇、F—T合成燃料、二甲醚、城市煤气、氢气)、以及用于工艺过程得热与进行发电