当?＝1.2时，干烟气量为：
[491.4-(47.5+0.0278)]×22.4/1000+10.47×0.2＝12.04m3N CO2的体积为：
73.58×22.4/1000=1.648m3N/kg重油 所以干烟气中CO2的含量以体积百分比表示为： 1.648/12.04×100＝13.69％ 硫的氧化机理
SO2和SO3之间的转化
2.4 燃烧过程中硫氧化物的形成 硫的氧化机理
有机硫的分解温度较低 无机硫的分解速度较慢
含硫燃料燃烧的特征是火焰呈蓝色，原因是：
在所有的情况下，它都作为一种重要的反应中间体 H2S的氧化
CS2和COS的氧化 元素S的氧化
有机硫化物的氧化 SO2和SO3之间的转化 反应方程式
SO2 + O + M ? SO3 + M （1）
SO3 + O ? SO2 + O2 （2） SO3 + H ? SO2 + OH （3） SO3 + M ? SO2 + O + M （4）
在炽热反应区 ，[O] 浓度很高，反应（1）和（2）起支配作用 SO3生成速率
当d[SO3] /dt = 0 时，SO3浓度达到最大
在富燃料条件下，[O]浓度低得多，SO3的去除反应主要为反应（3），燃烧后烟气中的水蒸气可能与SO3结合生成H2SO4，转化率:
转化率与温度密切相关
H2SO4浓度越高，酸露点越高
烟气露点升高极易引起管道和空气净化设施的腐蚀 碳粒子的形成 燃煤烟尘的形成
SO3的最大浓度： 2.5 燃烧过程中颗粒物的形成 积炭的生成：
核化过程：气相脱氢反应并产生凝聚相固体碳 核表面上发生非均质反应 较为缓慢的凝团和凝聚过程
燃料的分子结构是影响积炭的主导因素 积炭的生成与火焰的结构有关 提高氧气量可以防止积炭生成 压力越低则积炭的生成趋势越小 碳粒子的形成 火焰的结构
预混火焰：气体燃料和空气在燃烧前充分混合
扩散火焰：燃料和空气分别进入燃烧区，混合然后发生反应（实际中应用最多） 扩散火焰比预混火焰产生的炭粒多 火焰的结构：
层流火焰：Re<2200，分子扩散和传导
湍流火焰：Re>2200，强烈的湍流作用，但分子扩散仍然起作用 乙炔火焰中生碳反应过程 石油焦和煤胞的生成
燃料油滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦 多组分重残油的燃烧后期会生成煤胞，难以燃烧。 焦粒生成反应的顺序：烷烃 烯烃 带支链芳烃 凝聚环系 沥青 半圆体沥青 沥青焦 焦炭
烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物，包括： 黑烟：未燃尽的碳粒 飞灰：不可燃矿物质微粒 煤粉燃烧过程
碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应 燃煤烟尘的形成 煤粉燃烧过程
理论上碳与氧的摩尔比近1.0时最易形成黑烟
在预混火焰中，C/O大约为0.5时最易形成黑烟
出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤 焦炭 褐煤 低挥发分烟煤 高挥发分烟煤 碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、表面温度、氧气浓度等有关 燃烧碳层中成分和温度分析 黑烟形成的化学过程 高灰分燃料的扩散燃烧
灰分中含有Hg、As、Se、Pb、Cu、Zn等污染元素 飞灰的形成过程
影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素：
煤质 燃烧方式 烟气流速
炉排和炉膛的热负荷 锅炉运行负荷
影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——煤质 影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——燃烧方式 几种燃烧方式的烟尘百分比 几种燃烧方式的烟尘颗粒概况
影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——热负荷 有机污染物的形成 CO的形成 Hg的形成 NOx的形成
2.6 燃烧过程中其他污染物的形成 有机污染物的形成 形成历程：
链烃分子氧化脱氢形成乙烯和乙炔 延长乙炔的链形成各种不饱和基 不饱和基进一步脱氢形成聚乙炔
不饱和基通过环化反应形成C6－C2型芳香族化合物 C6－C2基逐步合成为多环有机物 CO的形成
CO的全球排放量为200t/a
燃料中的碳都先形成CO，然后进一步氧化
在火焰温度下有足够的氧并且停留时间足够长，可以降低CO含量。 CO的形成和破坏都由动力学控制，反应路线： RH R RCHO RCO CO CO+OH CO2+H CO+O2 CO2+O Hg的形成
煤中Hg的析出率与燃烧条件有关： 燃烧温度>90oC时，析出率>90％ 还原性气氛的析出率低于氧化性气氛
循环流化床燃煤工艺中，不加石灰石的工况下，烟气中汞排放为0.17mg/m3N；添加石灰石的工况（Ca/S＝2.2）下，烟气中汞的浓度为0.018-0.044mg/m3N。 NOx的形成 NOx的形成机理
燃料型NOx: 燃料中的固定氮生成的NOx
热力型NOx： 高温下N2与O2反应生成的NOx
瞬时NOx：低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx 第二章 燃烧与大气污染 2.1 燃料的性质
2.2 燃料的燃烧过程 2.3 与燃烧相关的计算
2.4 燃烧过程中硫氧化物的形成 2.5 燃烧过程中颗粒污染物的形成 2.6 燃烧过程中其他污染物的形成 思考题
1.煤的成分分析有哪几种方法？各自的分析内容是什么？ 2.煤的成分分析的基准有哪些？解释它们的含义和换算关系。
3.燃烧液体燃料造成的大气污染比燃烧固体燃料造成的大气污染程度轻的主要原因是什么？
4.煤中硫的存在形态主要有哪几种？
5.影响燃煤飞灰排放特征的因素主要有哪些？
6.烟气中硫氧化物主要以哪种形式存在？若SO2全部转化为SO3，会给燃烧及后继过程带来哪些不利影响？
1.已知某种无烟煤的可燃基的组成为：C 90.0％、H 2.0％、O 3.5％、S 3.0％、N 1.5％，干燥基灰分20.0％，收到基水分3.0％，试计算此种煤干燥基和收到基的组成以及燃烧所需的理论空气量。 计算题
2. 1m3N丙烷气体在25％的富氧空气中完全燃烧，空气过剩系数为1.1，试求此时的干烟气生成量。
3. 普通煤的元素分析结果如下：C 65.7％、灰分 18.1％、S 1.7％、H 3.2％、水分 9.0％、O 2.3％（含N不计）。（1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量、产生的理论烟气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）；（2）假定烟尘的排放因子为80％，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3N表示）；（3）假定用流化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含有Ca 35％。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。
4.干烟道气的组成为：CO2 11％、O2 8％、CO 2％、SO2 120×10-6（均为体积分数）；颗粒物30.0 g/m3（在测定状态下）。烟道气流流量在700 mmHg和443 K条件下为5663.37 m3/min，水汽含量8 ％（体积）。试计算（1）空气过剩系数；（2）SO2的排放浓度（μg/m3）；（3）在标准状态下，干烟道气的气流流量；（4）在标准状态下颗粒物的浓度。
5. 某锅炉燃烧组成成分为C 86％、H 11％、S 3％的燃料重油，经对烟气组分分析得知，其组成为[CO2 ]+ [SO2]＝13.0％，[O2]=3.0%，[CO]＝0％。试求（1）空气过剩系数（2）湿烟气中SO2的浓度（体积百分比）以及燃烧1t重油产生的SO2的量（标准状态下的体积）。 6.用Orsat烟气分析仪测得烟气成分如下：CO2和SO2总计为10.7％，O2为8.2％，不含CO，求空气过剩系数。若实测烟尘浓度为4200mg/m3，校正至空气过剩系数＝1.8时，烟尘浓度是多少？
7. 城市垃圾的元素分析结果如下：H2O 28.16％、C 25.62％、O 21.21％、H 3.45％、S 0.10％、N 0.64％、灰分 20.82％。它的热值为9.87kJ/g，密度0.38g/cm3。湿烟气的成分分析结果为：CO2 7.2％、O2 10.9％、 CO 300×10-6、NOX 100×10-6。计算（1）空气过剩系数；（2）处理量为10m3/h的垃圾焚烧炉需要的空气量（以m3N/h表示）；（3）湿烟气中SO2的浓度。
