燃煤黑烟防治与节煤减排技术PDF电子书下载

1 煤炭东山再起 1

1.1 石油的黄金时代即将结束 1

1.2 煤炭热潮席卷全球 2

1.3 煤炭是中国不可替代的主要能源 2

1.4 燃煤是中国大气污染控制的出发点和立足点 3

1.5 中国需要适合国情的洁净煤实用技术 3

2 煤炭的组分及其燃烧性质 5

2.1 煤的基本组分及其对燃烧的影响 5

2.1.1 水分 6

2.1.2 矿物质 6

2.1.3 纯煤 7

2.2 煤的工业分析 7

2.3 煤的元素分析 9

2.3.1 煤中的碳 9

2.3.2 氢 10

2.3.3 氮 10

2.3.4 硫 10

2.3.5 氧 10

2.4 发热量 11

2.4.1 低位发热量 11

2.4.2 煤的氧化 12

2.4.3 标准煤 12

2.5 煤中各组分对燃烧的影响 12

2.5.1 水分 12

2.5.2 灰分 13

2.5.3 挥发分 13

2.5.4 固定碳 14

2.6 煤的燃烧工艺性质 14

2.6.1 煤的粒度 14

2.6.2 机械强度 16

2.6.3 黏结性 16

2.6.4 结焦性 16

2.6.5 热稳定性 17

2.6.6 结渣性 17

2.6.7 影响结渣的因素及其防治措施 19

3 中国煤炭分类 23

3.1 解读中国煤炭分类图 24

3.1.1 无烟煤 24

3.1.2 褐煤 24

3.1.3 烟煤 24

3.2 中国煤炭的技术分类 25

3.2.1 煤炭的牌号 25

3.2.2 煤质数码 25

3.3 各类煤的性质与主要用途 26

3.3.1 无烟煤（WY101、WY202、WY303） 26

3.3.2 褐煤（HM151、HM252） 27

3.3.3 烟煤（YM） 27

3.4 煤炭的简易识别 29

3.4.1 无烟煤 29

3.4.2 烟煤 29

3.4.3 褐煤 29

3.5 煤炭分类方案以外的其他固体燃料 30

3.5.1 泥炭 30

3.5.2 石煤 30

3.5.3 天然焦 31

3.5.4 风化煤 31

3.5.5 油页岩 31

3.5.6 煤矸石 31

3.5.7 洗中煤和煤泥 31

3.5.8 煤渣 32

3.5.9 污泥 32

3.6 生物质燃料 32

3.6.1 生物质燃料的重生 32

3.6.2 生物质能的十大特点 33

3.6.3 生物质固体燃料的燃烧方式 34

3.6.4 生物质固体燃料的发热量 35

4 煤的燃烧 36

4.1 煤的转化 36

4.1.1 液化 36

4.1.2 气化 37

4.2 燃煤方式 37

4.2.1 移动床（层燃式）燃烧 37

4.2.2 流化床燃烧 39

4.2.3 气流床燃烧 39

4.3 燃烧基本原理 39

4.3.1 燃烧是放热发光的剧烈氧化反应 39

4.3.2 燃烧三大要件 40

4.3.3 完全燃烧的四个基本要素 41

4.3.4 煤的燃烧过程 42

4.4 层燃炉的稳定燃烧 43

4.4.1 保证稳定供风 43

4.4.2 新加煤炭的稳定着火 44

5 燃煤大气污染与污染防治 49

5.1 煤炭本身不是污染，关键在于如何利用 50

5.2 燃煤大气污染及其危害 50

5.2.1 烟尘 51

5.2.2 二氧化硫 52

5.2.3 氮氧化物 52

5.2.4 一氧化碳 52

5.2.5 二氧化碳 52

5.2.6 氟 53

5.2.7 重金属 53

5.3 除尘 54

5.3.1 减少燃煤烟尘排放量的办法 54

5.3.2 除尘器选用的原则 55

5.4 燃煤脱硫 56

5.4.1 燃料脱硫（前脱硫） 57

5.4.2 炉内脱硫（中脱硫） 58

5.4.3 烟气脱硫（后脱硫） 58

5.4.4 高烟囱排放 58

5.5 经济可行性是治污技术的基本原则 58

5.6 实用简易达标排放法 59

5.6.1 煤的最大排硫浓度 59

5.6.2 低硫煤能达标排放 62

5.6.3 煤灰的最高固硫量 64

5.7 脱硝（脱氮） 65

5.7.1 NO生成量 66

5.7.2 燃煤干烟气生成量 67

5.7.3 层燃锅炉烟气NO浓度估算值 67

5.7.4 窑炉烟气NO浓度估算值 68

5.7.5 改进燃烧方法对层燃炉脱硝作用不大 68

5.7.6 值得开发应用的两项脱硝技术 69

5.8 脱氟 70

5.9 其他污染物的脱除 70

5.10 生物质燃料的污染特点与防治 71

5.10.1 有些污染物比煤炭轻 71

5.10.2 有害有机物污染比燃煤重 72

6 燃煤及消烟过程中的节煤 73

6.1 能源不足是中国经济社会发展最主要的制约因素 73

6.2 提高能源效率，充分挖掘节能潜力 74

6.3 节约用煤可以有效地防治污染 74

6.3.1 CO来源于不完全燃烧 74

6.3.2 黑烟更因燃烧不完全所致 75

6.4 燃煤过程中的节能技术措施 75

6.4.1 煤质与节煤（对路供煤） 75

6.4.2 配煤 79

6.4.3 分层均匀燃烧 79

6.4.4 型煤 80

6.4.5 低过剩空气系数（适量供风） 80

6.4.6 降低排烟温度 82

6.4.7 预热空气 83

6.4.8 关闭孔洞 84

6.4.9 控制炉膛负压 84

6.4.10 保温 86

6.4.11 采用节能涂料 87

6.4.12 改炉 87

6.4.13 燃烧调整试验 88

6.4.14 热平衡分析 88

6.5 消除黑烟可实现环境与经济的双赢 89

6.6 节能已成为全球的共同行动 90

7 燃煤黑烟产生机理 91

7.1 煤挥发分的产生及其影响因素 91

7.1.1 煤阶 91

7.1.2 粒度 92

7.1.3 受热温度 92

7.1.4 加热速率 92

7.1.5 压力和气流速度 92

7.1.6 矿物质成分 92

7.2 黑烟生成原理 93

7.3 影响燃煤黑烟生成的因素 94

7.3.1 煤挥发分产率 94

7.3.2 挥发分的化学组分 94

7.3.3 燃煤方式 95

7.3.4 炉温水平不够高 96

7.3.5 空气供给不足 98

7.3.6 空气与挥发分混合不匀 98

7.3.7 燃烧的时间和空间不足 99

7.4 烟黑物质的性质 99

7.4.1 烟气黑度取决于烟黑的数量 99

7.4.2 烟尘浓度与烟炱的质量没有直接关系 99

7.4.3 化学组分 100

7.4.4 烟黑的粒度很小 100

7.4.5 黏附性 100

7.4.6 浸润性 101

7.4.7 比电阻 101

7.5 烟黑的危害 101

7.5.1 降低大气的能见度 101

7.5.2 影响植物的光合作用 101

7.5.3 对人体的危害 102

7.5.4 经济损失巨大 102

7.5.5 加剧温室效应 103

7.6 上饲炉黑烟产生过程 103

7.7 下饲炉黑烟产生的原因 105

7.8 侧饲炉黑烟的来源 106

7.9 其他燃煤方式黑烟产生原因 106

8 层燃炉型及其在国外的发展历程 108

8.1 层燃炉（炉排炉）炉型评述 109

8.1.1 上饲炉 109

8.1.2 下饲炉 114

8.1.3 侧饲炉 118

8.1.4 中饲炉 123

8.2 工业发达国家走过的层燃历史进程 124

8.2.1 取缔手烧炉 124

8.2.2 研发机烧炉 125

8.2.3 层燃炉将被煤粉炉取代 125

8.2.4 发展中国家正需要完善层燃炉 126

9 斩“黑龙”——全国进行消烟试验 127

9.1 中国大气污染治理任重而道远 127

9.2 全面禁煤不合国情 128

9.3 单纯追求SO2脱除率难见实效 129

9.4 除尘技术成熟，但应选择得当 130

9.5 大中型燃煤锅炉烟尘防治的关键在管理 131

9.6 手烧锅炉和燃煤工业炉窑的烟尘防治技术十分混乱 132

9.6.1 煤改油不是良策 133

9.6.2 不能用除尘器消烟 133

9.6.3 滥用“二次风”危害不小 139

9.6.4 尾部消烟不可取 145

9.6.5 煤粉燃烧是画蛇添足 145

9.6.6 下饲式燃煤机不能普遍适用 146

9.6.7 链条炉和往复炉不太适用 146

9.6.8 固定挤入式加煤机尚不成熟 146

9.6.9 水煤浆需加速研究 146

9.6.10 添加剂作用有限 147

9.6.11 人当机器行不通 147

9.6.12 明目张胆造假更该惩 147

9.7 手烧小型锅炉的技术出路 147

9.7.1 手烧小型锅炉不可能被消灭 147

9.7.2 懒汉炉不应提倡 148

9.7.3 下饲式反烧炉不能广泛应用 148

9.7.4 旋风炉不值得推广 148

9.7.5 型煤炉应鼓励使用 148

9.7.6 电、气锅炉最好 148

9.7.7 煤气发生炉消烟效果好 148

9.7.8 双层炉排炉早该下课 149

9.7.9 机械挤入式加煤人工司炉的小型锅炉有推广前景 149

9.7.10 水煤浆锅炉应大力推广 149

10 消烟原理和消烟技术的科学评价 150

10.1 消烟的根本在于炉膛内挥发分的多少 150

10.1.1 燃用无烟煤不冒黑烟 150

10.1.2 半无烟煤容易消烟 151

10.2 燃煤黑烟防治难度类别 152

10.3 炉排烟负荷和炉膛烟负荷 153

10.4 侧饲机烧炉消烟原理 155

10.4.1 控制加煤量，降低炉内烟负荷 155

10.4.2 供氧适量 155

10.4.3 稳定的高水平炉温 156

10.4.4 有炉气搅拌设施 156

10.4.5 延长了可燃气体在炉内的燃烧时间 156

10.5 反烧法消烟原理 156

10.5.1 控制析出速率降低炉内烟负荷 157

10.5.2 持续稳定的高温 157

10.5.3 空气充足而新鲜 157

10.5.4 稳定可靠的搅拌 157

10.5.5 绰绰有余的燃烧时间 158

10.6 手烧炉消烟的几种可行技术 158

10.6.1 首选清洁能源 158

10.6.2 非不得已不应燃油 158

10.6.3 煤气发生炉消烟效果较好 158

10.6.4 型煤反烧 159

10.6.5 双炉膛先反烧后正烧 159

10.6.6 中饲式先反烧后正烧燃煤法 159

10.7 燃煤黑烟治理技术的科学评价 160

10.7.1 消烟原理的科学分析 160

10.7.2 适用炉型 161

10.7.3 消烟难度级别和炉内烟负荷 162

10.7.4 经济效益 162

10.7.5 操作简便程度 162

10.7.6 达标稳定性 163

10.7.7 燃煤黑烟治理技术示例 163

11 消烟工程技改方案的制订 165

11.1 污染源现场诊断 165

11.1.1 燃煤设备原始资料 165

11.1.2 查清煤质 166

11.1.3 观察燃烧工艺状况 167

11.1.4 排烟黑度和规律 168

11.1.5 曾经技改与治理情况 169

11.1.6 司炉工的要求 169

11.1.7 排污单位的要求 169

11.2 技术分析 169

11.2.1 煤质指标的校核 169

11.2.2 燃烧工况评价 169

11.2.3 燃煤设备的评价 170

11.2.4 找出症结所在 170

11.3 治理技改方案 170

11.4 环境与经济效益分析 170

11.4.1 环境影响预测 170

11.4.2 投资回收期 171

11.5 技改实施进度安排 171

12 手烧炉消烟技术 172

12.1 确定煤的消烟难度和炉内烟负荷 172

12.2 燃用无烟燃料 172

12.3 改烧低挥发分或与无烟煤混烧 173

12.4 一次性上点火反烧（“懒汉”炉） 173

12.5 双层炉排倒置式反烧炉 174

12.6 合理使用二次风 175

12.7 燃煤消烟添加剂 176

12.8 工业型煤 176

12.9 下饲式螺旋送煤燃烧机 177

12.10 人工煤气 178

12.10.1 发生炉管道煤气 178

12.10.2 简易煤气（热煤气、脏煤气） 178

12.11 半气化明火燃烧 180

12.12 提高炉温强化燃烧 180

12.13 双炉膛先反烧后正烧技术 181

12.13.1 两段燃烧方案 182

12.13.2 除尘原理 184

12.13.3 其他烟气的净化措施 184

12.13.4 技术经济评价 184

12.13.5 司炉管理问题 185

12.14 技改施工图 186

12.15 专用炉具 190

12.15.1 专用司炉工具 190

12.15.2 改窑专用配件（以单个燃烧室为准） 190

12.16 司炉规程 191

12.16.1 设备特性 191

12.16.2 主要特点 191

12.16.3 司炉目的 192

12.16.4 司炉常规 192

12.17 多燃烧室外燃烟煤石灰立窑 195

12.17.1 各种石灰窑型简介 195

12.17.2 混料式立窑的环境问题严重 196

12.17.3 多燃烧室立窑 199

12.17.4 多燃烧室燃煤立窑的特点 199

12.18 应用实例 200

13 半机械化消烟手烧炉 202

13.1 无黑烟手烧炉改进历程 202

13.2 移动式加煤机及中饲式先反烧后正烧燃煤法 204

13.2.1 原理浅析 204

13.2.2 专利说明书 204

13.2.3 应用范围 210

13.2.4 移动式中饲式加煤机使用说明书 210

13.2.5 应用的局限 214

13.3 移动式炉内燃料层撬煤开缝机 214

13.3.1 专利说明书摘要 214

13.3.2 专利说明书 215

14 机烧层燃炉消烟技术 218

14.1 配煤 218

14.1.1 机烧炉燃用的煤必须符合设计煤质 218

14.1.2 配煤方法 219

14.2 型煤 222

14.3 燃烧调整 222

14.3.1 煤层厚度的调整 223

14.3.2 分段风门的调整 223

14.3.3 二次风的调整 223

14.4 强化燃烧 223

14.4.1 分层燃烧 224

14.4.2 设置炉拱 224

14.5 抛煤机消烟特点 225

14.6 气力盖红煤加强点火消烟技术 226

14.6.1 说明书摘要 226

14.6.2 说明书 226

14.7 无黑烟煤斗 228

14.7.1 说明书摘要 228

14.7.2 说明书 229

14.8 无黑烟链条炉可行性分析报告 233

14.8.1 链条炉存在的问题 233

14.8.2 拯救链条炉 235

14.8.3 无黑烟链条炉的消烟原理 235

14.8.4 无黑烟链条锅炉可降低生产成本 236

14.8.5 无黑烟链条炉不择煤种 236

14.8.6 更大的发展空间 236

15 其他燃煤消烟新技术 237

15.1 室燃炉再燃消烟 237

15.1.1 烟气再燃消烟炉说明书摘要 237

15.1.2 说明书 238

15.2 侧饲式横燃节能消烟脱硫脱氟炉灶 240

15.2.1 说明书摘要 240

15.2.2 说明书 241

15.3 烟煤气化脱除焦油的脱油反烧炉 246

15.3.1 说明书摘要 246

15.3.2 说明书 246

15.3.3 技术开发分析报告 250

附录 254

参考文献 258