燃料燃烧与污染物排放控制
燃料燃烧产生的污染及控制
燃料燃烧产生的污染及控制摘要：燃烧少物质剧烈氧化而发光、发热的现象，是人们利用能源的最主要方式。
燃烧过程中常见的污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟尘，燃烧还会产生噪声污染、热污染和铅污染等。
它们妨害着人们的安康，动植物的生长，甚至整个生态的平衡。
因此必须对它们加以控制。
关键字：燃料燃烧污染物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。
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和其它局部氧化产物等。
假设燃料中含S、N会生成SO2和NOx，燃烧温度较高时，空气中的局部氮会被氧化成NOx。
这些燃烧产物严重影响了人们的安康以及动植物的生长。
1. 燃料的分类〔１〕常规燃料如煤、petroleum、天然气等。
〔２〕非常规燃料按其物理状态分为：〔１〕固体燃料：挥发分被蒸馏后以气态燃烧〔蒸气控制〕；留下的固定炭以固态燃烧〔扩散控制〕。
〔２〕液体燃料：由蒸发过程控制〔气态形式燃烧〕。
〔３〕气态燃料：由扩散或混合控制。
按获得方法分天然燃料人工燃料2.燃烧过程中常见的污染物燃烧过程中常见的污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟尘，燃烧还会产生噪声污染、热污染和铅污染等。
这些排放物会污染环境，是目前影响全球环境的酸雨、“温室效应〞等的主要来源，妨害着人们的安康，动植物的生长，甚至整个生态的平衡。
一氧化碳一氧化碳主要由含碳燃料不完全燃烧引起。
它在锅炉排气中约占3％，而在汽车排气中可达13％。
对于锅炉和工业炉只要保证燃料充分氧化，采用二次燃烧，就可能降低烟气中的一氧化碳含量。
减少内燃机排气中一氧化碳那么是一个较为复杂的问题。
主要措施有：改良内燃机设备构造，如正确设计增压比，排气道增设催化补燃器，操作上自动调节油气比等；提高燃料质量，如调配汽油辛烷值、使用乳化燃料或液化气等；以及通过制订法规，进展废气监测等。
一氧化碳是石油化工行业常见的职业危害因素，分布X围广，接触人员多，毒性危害大。
能源消耗与碳排放的控制
能源消耗与碳排放的控制摘要能源消耗和碳排放对环境造成了严重的影响。
随着全球经济的发展，工业化进程不断加速，能源消耗与碳排放问题日益凸显。
本文将探讨能源消耗与碳排放的关系，以及如何控制能源消耗和减少碳排放，以保护环境和实现可持续发展。
1. 介绍能源消耗和碳排放是当前全球面临的重要问题。
随着世界人口的增长和经济的发展，全球对能源的需求也在不断增加，这导致了能源消耗的加剧和碳排放的增加。
能源消耗和碳排放不仅对气候变化和环境造成了严重的影响，还威胁着人类的社会和经济发展。
因此，我们迫切需要采取有效的措施来控制能源消耗和减少碳排放，以保护环境和实现可持续发展。
2. 能源消耗与碳排放的关系2.1 能源消耗与碳排放的定义能源消耗是指人类利用能源资源进行生产和生活活动的过程中所消耗的能源数量。
碳排放是指通过燃烧化石燃料和其他活动释放出的二氧化碳气体的数量。
2.2 能源消耗与碳排放的关系能源消耗和碳排放之间存在密切的关系。
大部分能源消耗都依赖于化石燃料的燃烧，而燃烧化石燃料会产生大量的二氧化碳气体，从而导致碳排放的增加。
因此，能源消耗的增加会直接导致碳排放的增加。
2.3 影响能源消耗与碳排放的因素能源消耗和碳排放的增加受到多种因素的影响。
其中包括人类经济活动的增长、人口的增长、工业化进程的加速、交通运输的发展等。
这些因素使得对能源的需求不断增加，从而导致能源消耗和碳排放的增加。
3. 能源消耗与碳排放的控制3.1 采用清洁能源清洁能源是指可再生能源，如太阳能、风能、水能等。
通过大力发展清洁能源，可以减少对化石燃料的依赖，从而减少能源消耗和碳排放。
政府和企业应该加大对清洁能源的投入和发展，以实现能源消耗和碳排放的控制。
3.2 提高能源利用效率提高能源利用效率是减少能源消耗和碳排放的重要措施。
通过采用节能技术、改进生产工艺和使用高效能源设备等方式，可以有效提高能源利用效率，从而实现能源消耗的控制和碳排放的减少。
3.3 发展低碳经济低碳经济是指以低碳产业为基础，以低碳技术为支撑，实现经济发展的一种模式。
浅析NOx污染物排放控制技术措施
浅析NOx污染物排放控制技术措施发表时间：2016-03-22T10:05:24.667Z 来源：《基层建设》2015年20期供稿作者：官国鑫[导读] 贵州省毕节市金沙县环境保护局随着环境保护日益受到世界各国的普遍关注，工业废气中的有害物质排放已成为城市空气污染的重要来源。
官国鑫贵州省毕节市金沙县环境保护局摘要：面对日益严峻的环境污染现状，尤其是雾霾天数的增多和覆盖地区的逐步增大，国家加大了对大气NOx排放的控制力度。
本文主要对NOx污染物排放控制技术措施进行分析和论述。
关键词：NOx污染物；排放；控制技术引言随着环境保护日益受到世界各国的普遍关注，工业废气中的有害物质排放已成为城市空气污染的重要来源。
其中，氮氧化物由于参与光化学烟雾和酸雨的形成而危害性更大。
工业废弃已成为NOx排放的主要污染源，急需重点控制。
1NOx的生成机理氮氧化物（NOx）包括多种化合物，如一氧化二氮（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）、五氧化二氮（N2O5）等，汽车发动机燃烧过程中主要为NO，另有少量的NO2，统称为NOx。
对于汽油机而言，其过量空气系数较小，一般NO2/NOx=1%~10%；柴油机的过量空气系数较大，NO2/NOx=5%~15%。
因此，在此主要研究NO的生成机理。
NO 的生途径有3种，热力型NO、快速型NO和燃料型NO。
热力型NOx生成是指烃类或非烃类燃料在过剩空气系数α＞1条件下和非烃类燃料在α＜1条件下燃烧生成的。
快速型NOx是指烃类燃料在过剩空气系数＜1条件下，即燃料过浓时燃烧生成的。
燃料型NOx是指燃料中含氮化合物在燃烧过程中氧化而生成的。
2NOx污染物排放控制技术措施NOx控制主要分为燃烧中处理和燃烧后处理。
燃烧中处理即低氮燃烧技术，包括空气分级燃烧、烟气再循环、燃料分级燃烧和低氧燃烧法等技术。
燃烧后脱氮主要是指烟气脱硝，包括选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）等。
发电厂污染物排放控制技术
发电厂污染物排放控制技术随着我国工业化进程的加快，能源需求不断增加，电力需求也在逐年攀升。
而电力的主要生产方式是通过发电厂发电，而这种生产方式带来了一定的环境问题，其中最突出的就是污染物的排放问题。
发电厂排放的污染物对环境和人类健康产生了严重的威胁，因此，在发电过程中要采取一系列技术对排放的污染物进行控制，以保障环境和人类的健康。
发电厂主要排放的污染物有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和二氧化碳等。
其中，二氧化硫和氮氧化物对人体健康和大气环境的影响是比较显著的，因此对它们的控制也比较紧迫。
针对发电厂污染物的控制，目前主要采用以下几种技术：1.燃烧控制技术燃烧控制技术是目前应用最广泛的发电厂污染物控制技术之一。
其中包括供氧控制、燃烧温度控制、燃料选择和燃烧器设计等多种技术。
通过这些技术的综合应用，可以有效控制污染物的生成和排放量。
例如，通过合理的供氧控制和燃烧温度控制，可以减少二氧化硫和氮氧化物的生成量；而通过燃料选择和燃烧器设计，可以降低颗粒物的排放量。
2.脱硫技术脱硫技术是控制二氧化硫排放的关键技术。
目前，主要采用的脱硫技术有干法脱硫和湿法脱硫两种。
其中，干法脱硫主要是在燃烧过程中添加石灰石等吸硫材料，将二氧化硫和吸硫材料反应生成硫酸钙，从而达到脱硫的目的。
而湿法脱硫则是以氧化钙（CaO）为主要反应剂，在反应池中将二氧化硫与氧化钙反应生成石膏（CaSO4），从而除去二氧化硫。
3.脱氮技术脱氮技术是控制氮氧化物排放的关键技术。
目前，主要采用的脱氮技术有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）两种。
其中，SCR是通过加热并混合氨气和NOx，在SCR催化剂的作用下将NOx还原成氮气和水蒸气，从而实现脱氮的目的。
而SNCR则是使用尿素和氨水等还原剂，在高温环境中将NOx还原成氮气和水蒸气，也可以达到脱氮的目的。
综上所述，发电厂污染物排放控制技术是可行的，我们只需要选择合适的控制技术，合理运用技术手段进行防控，就可以有效地保障环境和人类健康。
船舶与港口防污染技术(八)
破坏臭氧层物质所占比例
替 代 产 品 开 发
第三节 散装液体泄露及其防止技术
船舶运输的三大液体散货是：石油、化学品、液化气。
万向首艘“游神1”号海上化学品运输船启航
装卸、储运过程中的油气和化学品主要产生于：
1）向储油罐、油舱及火车罐内装液体货物时，罐（舱）内等体积的油 气或化学品被置换顶出罐（舱）。 2）因环境温度的变化，使罐（舱）内浓度较高的混和气由于膨胀而被 排出。 3）因密封不严或管理不善而造成的跑、冒、滴、漏。
二、船舶NOx排放控制技术
NOx包括NO、NO2、N2O4等，在柴油机的排气中，NO2的浓度仅为5%， 而N2O4的浓度更低，因此主要研究的氮氧化物便是NO。
NO主要是由于空气和燃料中所含氮在高温下氧化而成，其氧化过程如下：
N2+O·
O2+N ·
NO+N·
NO+O·
船舶柴油机NOx排放的控制措施大体可分为
2、船舶大气污染物排放控制要求：
防止船舶大气污染规则: IMO 第 37次环保会（MPEC37 ）上，MARPOL73/78 国际公约原有的 5 条附则基础上，又增加了附则Ⅵ- 防止大气污染规则，并于 1997年正式 通过。
控制船舶释放的要求
限制消耗臭氧层物质的排放
限制船用柴油机氮氧化物（NOx)的排放
2）氢氧化镁法
该方法是用Mg(OH)2代替第一种方法中的石灰作为吸收剂吸收排烟中的SO2。
吸收反应
SO2 +Mg（OH）2+ 2 H2O 氧化反应 MgSO3• 3H2O+1/2O2 MgSO3• 3H2O
MgSO4+ 3H2O
吸收剂Mg（OH）2的价格比CaCO3价格高，但SO2吸收速度快。
火电厂污染物排放及治理措施
火电厂污染物排放及治理措施摘要：近些年来，有关大气臭氧空洞、温室效应及大面积酸雨沉降，都是由于污染物排放，大气污染的原因有多种多样，大气污染源可以概括为三种：（1）生活污染源，（2）工业污染源，（3）交通污染源。
加强对我国火电行业大气污染物排放的管理，走新型工业化道路，对火电厂实施技术和管理的改造，减少大气污染物排放量是实现电力工业和整个国民经济可持续发展的必然之路。
关键词：大气污染；脱硫；脱氮；防治措施第一节火电厂排放的大气气态污染物地球表面被一层总质量约为 6000 万亿 t、厚度约为 1000km 的大气层所包围。
地球的大气圈是经历了几十亿年的演化和发展才形成现在这种适宜高等生物生存的组成成分，是地球生命的保护伞，是影响人类社会和经济发展的重要因素，是一种特殊形态的“人类共同遗产”。
大气污染是由于人类活动或一些自然过程引起某些物质进入大气，并呈现出足够的浓度和达到足够长的时间，所造成的危害人体的舒适、健康及福利的一种环境问题。
近些年来，有关大气臭氧空洞、温室效应及大面积酸沉降等问题频频响起警报，大气环境的恶化是世界各国面临的严峻挑战之一，认真面对这一问题并努力加以解决的任务已经十分迫切地摆在当代人类的面前。
一、能源生产对大气环境的影响大气污染的原因有多种多样，污染物也各不相同。
人类的生活及生产活动是大气污染物最主要的来源[1]。
人类的活动所出现的大气污染源可以概括为三种：（1）生活污染源。
由于城乡居民及服务行业的烧饭、取暖、沐浴等生活上的需要燃烧各种燃料时，向大气排放污染物形成的污染源。
（2）工业污染源。
工矿企业在各种生产活动中向大气排放污染物形成的污染源。
（3）交通污染源。
由交通运输工具向大气排放污染物形成的污染源。
从全球范围看，上述三种大气污染源中，工业污染源显然是危害最大的一个。
而在各种工业活动中，对大气污染起决定性作用的是能源工业。
这一方面是因为能源工业是国民经济的最重要的基础产业，无论是生产还是生活都离不开能源，现代社会中能源的消耗量极大；另一方面是因为当前世界上的能源主要靠燃烧化石燃料获取，而化石燃料在燃烧释放能量的过程中会排放大量的粉尘和有害气体扩散到大气中去。
富氧燃烧技术与污染物排放
富氧燃烧技术与污染物排放富氧燃烧是一种新兴的燃烧技术。
富氧燃烧能够显著提高燃烧效率和火焰温度，但由于制氧成本较高的问题，在上世纪80年代经历黄金成长期之后，发展速度放缓。
而后随着制氧方法的进步，尤其是富氧膜技术的进展，富氧燃烧技术近20年来逐渐推广。
而且，富氧燃烧也便于在现有锅炉设备上改造实现，具有可预期的良好发展前景。
与普通的空气燃烧相比，富氧燃烧技术可以显著节约能源，其对环境的影响方面也具有不同特点。
其中既有有利的一面，也有不利的一面。
本文主要从较为常见的碳排放、粉尘污染、二氧化硫和氮氧化物的排放四个方面来讨论富氧燃烧对环境的影响。
1 富氧燃烧对碳排放的影响在对CO2排放限制越发严苛的当代社会，节能减排是全社会关注的焦点。
常规的燃烧方式都存在着不足之处，局部缺氧会产生不完全燃烧，火焰温度偏低也会产生不完全燃烧，浪费燃料，而作为粉尘排放的未燃烧燃料也会造成大气污染。
富氧燃烧针对缺氧区，局部增氧，可使燃料燃点降低，燃烧速度增快，燃料燃烧更彻底，而火焰温度则会提高。
根据维恩位移定律，辐射强度与温度的四次方成正比，可使热能的利用率大幅提升。
同时，富氧燃烧可以减少鼓风机进风量和高温烟气的排放量，可降低热能损失。
空气中氧气的含量占20.94%，而不助燃的氮气占78.097%。
在燃烧过程中，氮气带走了大量热量，采用富氧燃烧后可减少进风量，即减少了热能的流失，并且由于风量的下降，可以使用功率更小的风机。
假设燃料完全燃烧，空气含氧量φ=21%，理论氧气量为V o，过量空气系数a=1.2，实际空气量为Va，则Va=a根据以上公式，设某工况理论氧气量为1 m3/s，可列表1。
对某煤种燃烧的分析，当助燃空气含氧率从21%升高至30%时，理论空气量减少30.0%，理论烟气量减少28.8%，损失减少16.3%。
据介绍，日本将23%的富氧用于化铁炉，节能高达26.7%；美国在铸造炉上使用23%～24%的富氧，平均节能44%；国内的武汉钢厂采用富氧，每年平均节省焦炭42万吨。
燃料燃烧过程中废气排放量及污染物的测算
燃料燃烧过程中废气排放量及污染物的测算
⑴用煤作燃料时
燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×0.8
燃料燃烧过程中二氧化硫排放量(千克) ＝燃料耗用量(吨)×8×(1－脱硫效率)
燃料燃烧过程中烟尘排放量(千克) ＝燃料耗用量(吨)×1000×灰分×dfh× (1－除尘效率) ÷(1－cfh) 注: 本公式适用煤粉炉、沸腾炉、抛煤机炉，其他炉型应去掉分母计算。
通常dfh取20﹪, cfh 取30﹪。
燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。
⑵用天然气作燃料时
燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(万立方米)×15.3
燃料燃烧过程中二氧化硫产生量(千克)＝燃料耗用量(万立方米)×6.3
燃料燃烧过程中烟尘排放量(千克) ＝燃料耗用量(万立方米)×2.86
燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。
⑶用油作燃料时
柴油：燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×1.56
重油：燃料燃烧废气排放总量(万标立方米)＝燃料耗用量(吨)×1.42
燃料燃烧过程中二氧化硫排放量(千克)＝2×燃料耗用量(吨)×1000×(1－脱硫效率)
燃料燃烧过程中氮氧化物排放量采用排污系数法,见表1。
《大气污染物控制工程》燃烧与大气污染
干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分
Cdaf + H daf + Odaf + N daf + S daf = 100%
三、煤的性质 3、煤的成分的表示方法
ar ad d daf
A Sly 灰分
C 固定碳
固体部分 （焦炭）
O + SO → SO2 + h
在所有的情况下，SO都作为一种重要的反应中间体
二、硫的氧化机理 有机硫化物的氧化
RCH2SSCH2R O2 RCH2S S CHR HO2 RCH2SS CHR RCH2S RCHS RCH2S RH RCH2SH R RSH O2 RS HO2 RS O2 R SO2
原油中还含有微量金属，如钒、镍、氯、砷、铅等。
氢含量增加时，比重减少，发热量增加
五、天然气的组成与性质
典型的气体燃料 一般组成为甲烷85％、
乙烷10％、丙烷3％ 单位热量产生的CO2最少，且无灰分，是最清洁的化石燃料 天然气中还含有H2O、CO2、N2、He、H2S等。
东华大学
第二章 燃烧与大气污染
磷黄铁矿(Fe1-xS)
无机硫
黄铜矿(CuFeS2)
石膏(CaSO4·2H2O)
煤
硫酸盐硫 绿矾(FeSO4 ·7H2O)
中
重晶石(BaSO4)
硫 的
硫醇或醚基化合物（R-SH)
形
硫醚(R-S-R)
态
有机硫
二硫醇羧(R-S-S-R)
噻吩类环硫化物
环醌化合物
元素硫
生物质燃烧特性及污染物排放控制
生物质燃烧特性及污染物排放控制在当今严重威胁人类生存的全球气候变化背景下，绿色能源的开发和利用成为了全球各国经济发展和环境保护的重要任务。
生物质是指来源于植物或动物的有机物质，具有广泛的资源基础、丰富的种类以及可再生等优势。
生物质能源的利用范围广泛，其中生物质燃烧技术是一种重要的利用方式，但是生物质燃烧排放的污染物也是环保难点之一，如何控制生物质燃烧中的污染物排放也是一个亟待解决的问题。
1. 生物质燃烧的基本特性生物质燃烧是将生物质转化为能量的过程，生物质主要由纤维素、半纤维素、木质素和黑质等组成。
这些组分燃烧过程中主要是氧化分解为水、二氧化碳、氮氧化物、有机污染物等。
在生物质燃烧过程中，需要确保充分的氧气，以满足高温氧化分解的需求，同时减少燃料本身的挥发性有机污染物排放，提高燃烧的效率。
生物质燃烧的热值也受到材料的含水率和灰分含量的影响，一般来说，水分含量越低，灰分含量越少，热值越高。
而燃料本身的组分结构也影响着燃烧品质，纤维素、半纤维素等易于燃烧，而木质素、黑质不易燃烧，在生物质燃烧技术设计时应该根据具体燃料特性进行调整。
2. 生物质燃烧排放的污染物生物质燃烧排放的污染物一般包括二氧化碳、氮氧化物、PM10、挥发性有机物等几种。
其中二氧化碳是生物质燃烧最主要的污染物之一，与化石燃料的二氧化碳排放基本相同，但是生物质燃烧过程中所排放的二氧化碳是来自于大气中的CO2，通过燃料的生长过程进行吸收，因此生物质燃烧技术在温室气体排放控制中具有一定的应用前景。
氮氧化物是生物质燃烧过程中产生的另一种有害物质，能够形成光化学烟雾和酸雨等，对环境产生严重影响。
PM10是指粒径小于等于10微米的颗粒物，是生物质燃烧中重要的有害排放物质之一，因为其直径小而能够嵌入人体的肺泡，对健康产生危害。
挥发性有机物是指燃料中含有的有机化合物，由于其在燃烧过程中不完全氧化，能够形成一些对健康和环境具有污染作用的有害物质，因此也需要被控制排放。
燃料燃烧引起的污染及其防治
对气候变化的影响
温室气体排放
燃料燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，加剧全球气候变暖 的趋势。
酸雨形成
燃料燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物等污染物在大气中经过化学反 应会形成酸雨，对环境和生态系统造成严重破坏。
气候变化影响
气候变化会对人类社会和生态系统造成广泛而深远的影响，如海平 面上升、极端气候事件增多等。
时监测和监管，对违规行为进行严厉处罚。
国际上燃料燃烧污染防治的先进技术与实践
1 2
高效燃烧技术
国际上先进的燃烧技术能够使燃料在燃烧过程中 更加充分、稳定，减少有害物质的产生。
排放处理技术
国际上先进的排放处理技术能够对燃料燃烧产生 的污染物进行高效处理，使其达到排放标准。
3
清洁能源技术
国际上大力推广的清洁能源技术，如太阳能、风 能等，能够替代传统的化石燃料，从根本上减少 燃料燃烧产生的污染。
节能减排
推广节能家电、节能灯具等节能产品，减少能源消耗。
垃圾分类与资源回收
加强垃圾分类与资源回收利用，减少废弃物对环境的影响。
04
燃料燃烧污染防治的未来 展望
科技创新在污染防治中的作用
科技创新是防治燃料燃烧污染的关键 手段，通过研发更高效、更环保的燃 烧技术和设备，降低污染物排放，提 高能源利用效率。
03
燃料燃烧污染防治措施
提高能源利用效率
节能技术
采用先进的节能技术和设 备，提高能源利用效率， 减少燃料消耗。
能源回收
对余热、余压等能源进行 回收利用，减少能源浪费。
能源管理
建立能源管理体系，加强 能源使用监测和管理，提 高能源使用效率。
发展清洁能源
可再生能源
清洁煤技术
燃料燃烧排放污染物物料衡算方法总结
燃料燃烧排放污染物物料衡算方法总结Final approval draft on November 22, 2020燃料燃烧排放大气污染物物料衡算方法工业锅炉、采暖锅炉、家用炉等纯燃料燃烧装置使用煤、液体燃料（重油、轻油）、燃气（煤气、液化石油气、天然气）等燃料在燃烧过程中产生大量的烟气、烟尘、粉煤灰和炉渣。
烟气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。
由于纯燃料燃烧过程使用的燃料一般不与物料接触，因此燃料燃烧产生的污染物就是燃料本身燃烧所产生的污染物。
根据《排污费征收使用管理条例》（国务院令第369号）中关于通过物料衡算方法进行排污申报核定的规定特制定本办法，本办法主要适用于不具备监测条件的或者具备监测条件但未提供监测数据的排污者进行排污申报核定和收费。
一、燃料燃烧产生烟尘量的物料衡算方法燃料燃烧时产生的烟尘中包括黑烟和飞灰两部分，黑烟是未完全燃烧的物质，以游离态碳（即碳黑）和挥发物为主，绝大部分是可燃物质，黑烟的粒径一般在—1微米之间。
飞灰是烟尘中不可燃矿物灰分的微粒，粒径一般在1微米以上，它们的产生量与燃料成分、设备、燃烧状况有关。
常用的烟尘量测算办法有燃煤—飞灰计算法和林格曼黑度与烟尘浓度对照法。
1、燃煤—烟尘计算法，公式如下：G sd=1000×B×A×d fh×(1-η)/(1-C fh)Gsd——烟尘排放量，kg;B——耗煤量，T;A——煤中灰分（含尘量），%；dfh——烟气中烟尘占灰分量的比率，%；其值与燃烧与方式有关，常见的链条炉25%，可参考表1；η——除尘系统除尘效率，%，各种除尘器效率可参考表2选取，未装除尘器时，η= 0；；Cfh - 烟尘中可燃物的比率，%，烟尘中可燃物的含量Cfh 一般可取30%，煤粉炉可取8%，沸腾炉可取25%。
目前我市燃煤主要以丰城、新余的为主，其次有山西等地的煤，其灰分在20%--40%之间，我市燃煤灰份（A）取28%，烟尘中可燃物的百分含量（Cfh）取30%。
炉煤气产生过程中的污染物排放与控制措施
炉煤气产生过程中的污染物排放与控制措施煤是世界上最广泛使用的燃料之一，其在工业生产、能源供应和生活用途中被广泛应用。
然而，煤燃烧所产生的炉煤气中含有大量的污染物，对环境和人体健康造成了严重的影响。
因此，炉煤气产生过程中的污染物排放与控制措施变得尤为重要。
一、污染物排放1. 二氧化硫（SO2）排放SO2是煤燃烧过程中主要的污染物之一。
煤中含有硫，当煤燃烧时，硫元素与氧气结合形成SO2。
SO2的排放会导致酸雨的生成，并对大气环境、植被和水体造成损害。
2. 氮氧化物（NOx）排放NOx是煤燃烧过程中另一个重要的污染物。
氮氧化物是由煤中的氮元素在高温燃烧的条件下与空气中的氧气结合而成。
NOx排放对大气环境具有不良影响，会导致光化学烟雾、臭氧生成和大气污染。
3. 颗粒物排放炉煤气中的颗粒物主要来源于煤的不完全燃烧和矿物质成分。
颗粒物对空气质量和人体健康有直接影响，尤其是细颗粒物（PM2.5）对呼吸系统和心血管系统的影响更为显著。
4. 有机污染物排放煤燃烧过程中还会产生一些有机污染物，如苯、甲醛、多环芳烃等。
这些有机污染物对环境和人体健康同样造成一定的影响，如臭氧生成、臭氧层破坏和人体慢性中毒等。
二、控制措施为了减少炉煤气产生过程中的污染物排放，采取一系列的控制措施至关重要。
以下是一些常用的控制措施：1. 流化床燃烧技术流化床燃烧技术是一种高效的燃烧技术，能够在较低温度下燃烧煤，有效降低SO2和NOx的排放。
通过添加石灰石或石膏等燃烧辅助剂，减少SO2的生成。
此外，也可通过优化燃料配比、气化炉结构和循环流化床参数等措施减少NOx的生成。
2. 脱硫技术脱硫技术是降低SO2排放的关键措施之一。
常用的脱硫技术包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫通过将炉煤气中的SO2与吸收剂反应，生成石膏或硫酸等物质，达到脱硫的效果。
干法脱硫则是通过将炉煤气与氧化剂或催化剂反应，使SO2转化为SO3，进而被吸附剂捕集。
3. SCR技术选择性催化还原（SCR）技术是降低NOx排放的有效方法。
燃料燃烧排放大气污染物物料衡算办法
燃料燃烧排放大气污染物物料衡算办法作者：佚名转贴自：哈尔滨环保局燃料燃烧排放大气污染物物料衡算办法（暂行）按照国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》（环发[2003]64号）中有关排放污染物物料衡算的规定，制定本办法。
一、燃煤污染物排放量１、烟尘排放量Gsd=1000×B×A×dfh×(1-η)/(1-C fh)Gsd——烟尘排放量，kg;B——耗煤量，T;A——煤中灰分，%；dfh——灰分中烟尘，%；η——除尘系统除尘效率，%；Cfh——烟尘中可燃物，%。
表1 煤中灰分含量(A)表2 灰分中烟尘含量（d fh）表3 各类除尘器除尘效率（η）表4 烟尘中可燃物含量（C fh）2、SO2排放量G SO2=1600×B×SG SO2——SO2排放量，kg；B ——耗煤量，T；S ——燃煤全硫分含量，%。
表5 燃煤全硫分含量（S）3、CO排放量G CO=2330×B×C×QG CO——CO排放量，kg；B ——耗煤量，T；C ——燃煤中碳含量，%；Q ——燃煤燃烧不完全值，%。
表6 燃煤燃烧不完全值和含碳量（Q、C）4、NO X排放量G NOX=1630×B×（0.015×ß+0.000938）G NOX——NO X排放量, kg；B ——耗煤量, T；ß——燃煤中氮的转化率，%。
转化率（ß）表7 燃煤中氮NOX二、燃油污染物排放量1、SO2排放量G SO2=2000×B×SG SO2——SO2排放量，kg；B ——耗油量，T；S ——燃油全硫分含量，%。
表8 燃油全硫分含量（S）2、CO排放量G CO=2330×B×C×QG CO——CO排放量，kg；B——耗油量，T；C——燃油中碳含量，%；Q——燃油燃烧不完全值，%。
燃烧与污染及污染控制技术燃烧理论基础教学课件
颗粒物排放
颗粒物排放
可吸入颗粒物
燃烧过程中会产生各种颗粒物，如烟尘、 灰烬等，这些颗粒物对环境和人体健康造 成危害。
可吸入颗粒物对人体健康危害极大，尤其 是对呼吸系统的影响，可引起咳嗽、呼吸 困难等症状。
细颗粒物
灰烬
细颗粒物又称PM2.5，是一种直径小于2.5 微米的颗粒物，其危害性更大，可进入肺 部深处，甚至进入血液循环系统。
燃烧污染控制的政策法规与标准
制定严格的排放标准
01
政府应制定更加严格的排放标准，限制燃烧过程产生的污染物
排放。
推行环保政策
02
通过实施环保税收、绿色金融等政策，鼓励企业采用清洁能源
和环保技术。
加强监管力度
03
加强对燃烧污染源的监管力度，对违规排放行为进行严厉处罚
。
THANKS
谢谢
氮氧化物
燃烧过程中会产生多种氮氧化物，如一氧化氮、二氧化氮 等，这些气体对人体健康和环境造成危害，如形成光化学 烟雾和酸雨等。
硫氧化物
燃烧煤、石油等化石燃料会产生大量硫氧化物，如二氧化 硫和三氧化硫，这些气体在大气中会形成酸雨，对生态环 境和人类健康造成危害。
一氧化碳
燃烧过程中会产生大量一氧化碳气体，这是一种有毒气体 ，对人体健康造成严重危害，尤其在密闭环境中更为危险 。
燃烧与污染及污染控制技术燃 烧理论基础教学课件
目录
CONTENTS
• 燃烧理论基础 • 燃烧产生的污染 • 燃烧污染控制技术 • 燃烧效率与污染物排放的关系 • 未来燃烧技术的发展趋势与挑战
01
CHAPTER
燃烧理论基础
燃烧的定义与特性
总结词
燃烧是一种化学反应过程，涉及 可燃物与氧气发生反应，释放出 光和热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
等离子体-光催化耦合空气净化技术的研究摘要本文针对低温等离子体与光催化耦合净化空气污染物技术的基本原理，设计了一套等离子体与光催化耦合空气净化装置，并对该装置的工艺流程和主要组成部分的设计进行了详细的描述。
以某特定密闭空间典型空气污染物为处理对象，对装置进行了净化效果的验证试验，试验表明，耦合装置在全功能运行状况下对甲醛、二氧化氮、氨、二氧化硫、硫化氢等五种典型有害气体的净化效果更为突出，优于等离子与光催化简单组合的理论净化效果。
最后，结合等离子体-光催化技术的研究现状，进一步验证了耦合装置良好的净化效果。
关键词低温等离子体；光催化；空气净化0前言继18世纪工业革命带来的“煤烟型污染”和19世纪石油和汽车工业带来的“光化学烟雾污染”之后，现代人正在经历第三污染时期:"室内环境污染”时期。
随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境和办公环境的舒适性、美观性的要求越来越高，大量采用新型建筑材料、装饰材料及新型涂料等楼房建筑和室内装修，再加上电脑等现代办公设备以及家用电器的普及，使得室内空气中出现上百种挥发性污染物质(VOC)，可以引发人体三十多种疾病，甚至癌症[1]。
当前，主要的空气污染物净化处理技术包括：过滤、吸附、液相吸收、催化转化、静电净化、负离子空气净化、生物净化、燃烧、冷凝和近年来新兴的低温等离子体净化、光催化等技术等。
通过比较分析，我们发现过滤净化技术、吸附净化技术、液相吸收法净化技术、催化转化法净化技术、静电净化技术、负离子空气净化技术、生物净化技术、燃烧法、冷凝法等技术都不适用于该特定密闭环境的空气净化。
原因是它们对许多难降解有害气体，尤其是挥发性有机物的处理效果不佳；或者由于使用环境条件的限制，难以应用到密闭环境中。
而近年来新兴的低温等离子体净化、光催化技术具有降解速率快、耗能少、净化彻底、处理范围广、无二次污染、可在常温常压下进行等优点，特别是在处理难降解挥发性有机物方面有明显的优越性，适于密闭环境空气污染物的净化处理。
等离子体技术和光催化技术具有广阔的应用前景，已成为近年来研究的热点。
而将低温等离子体和光催化这两种技术有效结台以利于更好地净化空气，己成为研究的一个新的方向。
1等离子体-光催化技术空气净化基本原理1.1光催化技术的基本原理光催化技术是20世纪70年代发展起来的一门新兴技术，被认为是室内空气污染净化技术的一次革命。
光催化技术就是利用具有光催化活性的半导体材料在光照下激发出的电子和空穴对参与光化学反应完成对有机气体或者微生物有机体质的去除。
由于电子-空穴对是在光照的作用下产生的，又被称作光生载流子。
光催化剂是一类在光的照射下自身不起变化,却可以促进化学反应,具有催化功能的半导体材料的总称。
目前，光催化剂大多采用纳米级半导体，主要因为：(a)纳米半导体粒子具有更强的还原及氧化能力，从而提高其光催化活性；(b)对于纳米半导体粒子而言，其粒径通常小于空间电荷层的厚度，光生载流子可通过简单的扩散从粒子内部迁移到粒子表面，而与电子给体或受体发生还原或氧化反应。
TiO2作为一种光催化剂,具有超亲水性、无毒性、永久性和自净性,在吸收太阳光或照明光源中的紫外线后,在紫外线能量的激发下发生氧化还原反应,表面形成强氧化性的氢氧自由基和超氧阴离子自由基,把空气中游离的有害物质如氯代物、醛类、酮类以及芳香族化合物[2]及微生物分解成无害的CO2和水[3],从而达到空气净化、除臭、杀菌、防霉、防污以及抗紫外线等目的,得到了社会各界的广泛认同。
然而,光催化技术在实际应用中却存在三大问题:一是光照条件的限制,必须有波长小于400nm的紫外光的存在,二是光催化效率仍较低、性能不稳定。
光催化剂在晚上无光照和家庭室内存在光照不足时,就会对某些有害气体分解不充分,形成新的对人体更为有害的中间体。
三是产品生产成本高,市场价格比较昂贵,所以,目前该技术的使用还是受到了部分的限制。
1.2等离子体技术的基本原理环境领域内常用的等离子技术是低温等离子体。
在外加电场的作用下，气体放电产生大量等离子体，气体中产生的大量自由电子在电场力的作用下获得能量，其中有机物形成的键能大部分都在这些活性粒子能量范围内，如表1所示：表1 活性粒子能量范围及污染物键能活性粒子能量（eV）键能量（eV）键能量（eV）气体种类键能（eV）电子0-20 C-C 3.6 C-N 3.0 NO 6.56 离子0-2 C=C 6.3 C=N 9.8 NO2 6.17激发态粒子0-20 C-H 4.3 C-Cl 3.4 SO2 3.80 光子3-40 C-O 3.6 C-F 4.6 CO216.56C=O 7.5 H2S 5.43 由表1可知有机物的键能以及无机污染物的键能在低温等离子活性粒子的能量范围内，因而使等离子体在理论上对于污染物的去除成为可能。
等离子体对污染气体的处理包括多个方面：(a)其中包含大量的电子和正负离子，在高压电场梯度作用下，首先与空气中的颗粒污染物发生非弹性碰撞，从而附载在其上面，使之成为荷电离子，然后在电场作用下沉积，这是其中的一个物理过程，即静电除尘过程；(b)非平衡态等离子高能电子、离子等与污染物分子发生弹性碰撞，这些活性离子的平均动能高于污染物分子的健能，污染物分子在这些高能电子轰击下，电离和解离，使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质，或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质，从而使污染物得以去除；(c)另外，与一些气体碰撞过程中使其激发，激发态的分子极不稳定，很快回到基态而辐射出光子，具有足够量的光子照射到电晕极上可能导致光电离而产生光电子，继续维持放电的进行，产生更多的高能粒子；(d)对电子亲和力强的一些分子，例如O2和H2O，一部分通过碰撞激发大量-OH，-H02，-O等自由基，这些自由基具有强氧化性，可将污染物氧化去除，另一部分可形成负离子，提高空气品质。
1.3 等离子体-光催化技术去除污染物的基本原理等离子体与气体接触过程中会产生大量活性物质并与有害气体发生化学反应生成无害产物。
光催化剂(TiO2)在光照下生成电子-空穴对，并向粒子表面迁移，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化或还原反应。
这两种技术的结合可以选择不同的方式。
一是分步进行，即两种技术运用相对独立。
二是协同进行，即将光催化剂置于等离子体反应区域中，低温等离子体与光催化耦合反应。
由于耦合反应会促进这两种净化技术功能的发挥，能够起到简单分步结合方式所不能达到的综合净化效果。
同时能提高能源利用率，因此成为主要研究形式[4]。
低温等离子体-光催化系统里,去除污染物过程既有等离子体化学反应过程又有光催化反应过程,两者之间也可能存在协同用在等离子产生过程中,待处理的污染物受高能电子轰击可以直接被分解成单质或转化为无害物质[5]。
另外,高能电子的轰击使污染物电离、离解、激发,产生了大量等离子体。
等离子体中的离子、电子、激发态原子、分子及自由基都是极活泼的反应性物种,使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得十分快速,它们再进一步与污染物分子、离子反应,从而使污染物得到降解,尤其有利于难降解污染物的处理。
另外,由于活性离子和自由基气体放电时一些高能激发粒子向下跃迁能产生紫外光线,当光子或电子的能量大于半导体禁带宽度时,就会激发半导体内的电子从价带跃迁至导带，形成具有很强活性的电子-空穴对,并进一步诱导一系列氧化还原反应的进行。
光生空穴具有很强的获得电子能力,可与催化剂表面吸附的O-H和H2O发生反应生成羟基自由基,从而进一步氧化污染物。
由于等离子体放电光催化过程有大量等离子体、强活性电子冲击、紫外线辐射等综合因素的协同作用,因而可以更快速有效地分解空气中有害物质和灭菌除臭。
2等离子体-光催化技术空气净化装置的设计2.1等离子体-光催化技术装置的工艺流程等离子体-光催化技术装置净化空气污染物的工艺流程如图1所示。
图1等离子体-光催化技术装置工艺流程其工作过程是：该装置将周罔空气按一定规律吸入净化器，经粗滤与吸附预处理、等离子体、光催化分解有害气体、吸附臭氧等步骤，让净化后的空气返同环境。
该系统主要由3个部分构成：①粗过滤与吸附。
主要去除大颗粒尘埃、花粉和烟雾；②等离子、光催化耦合单元。
以脉冲电晕等离子发生单元和纳米TiO2光催化单元通过特定方式结合在一起，使污染空气中的无机、有机有害气体、细菌病毒、尘埃等通过电晕放电、光催化分解而得到净化。
③消除臭氧吸附过滤。
其作用是将等离子体净化过程中产生的O3、CO2等副产物进行吸附处理，防止其对人体的伤害。
另外负离子发生器产生负离子，使净化后的空气更加清新。
2.2等离子体-光催化技术装置的系统组成设计2.2.1系统组成结构等离子体-光催化技术空气污染物净化装置控制结构示意图如图2所示。
图2等离子体-光催化技术空气污染物净化装置控制结构示意图2.2.2系统主要部件的设计(1) 低温等离子部件低温等离子部件是系统最主要的部件，它主要由脉冲电晕等离子电源和等离子体反应器组成。
本装置设计的脉冲电晕等离子发生器电源是一种脉冲变压器式开关电源。
电源采用桥式高压逆变电路，可降低脉冲调整晶体管的反压，电源工作稳定可靠，晶体管容易选择且便于维修。
电源输入电压220V，工作电压8000V，输出频率10KHz-100KHz，输出电流峰值300mA。
等离子反应器的设计决定着放电的形式。
电晕放电是使用曲率半径很小的电极．如针状电极或细线状电极，并在电极上加高电压。
由于电极的曲率半径很小，靠近电极区域的电场特别强，从而发生非均匀放电。
脉冲电晕放电装置主要有线-扳式和线-筒式两类。
等离子发生器电极结构为线板式，如图3所示。
即采用正脉冲电晕放电，线电极接正脉冲，而板电极接地。
图3线-板式反应器结构简图(2)光催化部件本装置选择多孔活性炭纤维毡(ACF)为支撑载体,以分散有锐钛型晶体颗粒的二氧化钛溶胶为前驱体,通过喷涂、低温固化与晶化等工艺获得毡状负载锐钛矿型TiO2的光催化薄板，兼具维持纳米颗粒形态和宏观有型结构。
光催化薄板与石英玻璃紫外灯管组装成固定尺寸的光催化净化部件。
紫外灯共计42根，平行阵列式排布，共6排，每排7根，固定在两块(200×170×3mm)环氧树脂板上。
(3)等离子体-光催化耦合部件直接利用等离子产生的紫外光取代紫外灯管以激活光催化剂，虽然也有一定效果。
但净化效率不高。
本装置在设计中在等离子发生器与光催化薄板间安装了一层紫外线灯管，紫外灯共计42根，采用平行阵列式排布。
分成6排，每排7根，单根功率8W，共计336W。
以此米加强对光催化板充分、均匀地照射，原理见图4。
1等离子发生器2紫外线灯管3光催化薄板图4等离子体-光催化耦合形式原理图(4)消除臭氧吸附层等离子反应器产生的O3容易造成浓度超标的。