黑煙的成分

無論是燃煤或燃油鍋爐，完全燃燒時煙氣中主要成分是N2、NOX、CO2、O2和H2O，這些氣體都是無色的，即使煙氣中夾帶少量塵粒與水蒸汽凝結在一起，也應該是微白色。形成黑煙，主要是因為煙氣中含有固體的碳，黑煙是由很多細小含碳微粒組成。

產生黑煙的原因

鍋爐燃燒過程中，產生大量可燃氣體(如CO、H2、CH4、CmHn等)。正常情況下，這些可燃氣體在爐膛內燃燒，發(fā)出大量熱量被鍋爐受熱面吸收利用，但在鍋爐燃燒調整時，常因各種原因造成可燃氣體不完全燃燒，在高溫條件下，可燃氣體中的碳原子還原成極細的炭粒(粒徑一般小于1μm)，其顏色很黑，稱為炭黑，當隨煙氣排出時產生黑煙。

黑煙形成的機理

燃煤進人爐膛后，在火焰的高溫輻射下，首先是水分析出，緊接著是揮發(fā)分析出并裂解為可燃氣體。揮發(fā)分是以氣態(tài)的形式燃燒的。在揮發(fā)分析出氣化的過程中，會形成對空氣的排擠作用，造成局部地區(qū)空氣不足，難免形成“死角”。由于受爐膛容積熱負荷下限的制約，爐膛的體積有限。揮發(fā)分氣體在爐膛內停留的時間很短，僅有幾秒鐘，雖然正常燃燒時爐膛總的空氣量是過剩的，但氣體燃料仍然難于在這樣短的時間內與空氣充分均勻混合，達到完全燃燒，所以爐膛出口煙氣中常含有少量可燃氣體。此后由于溫度較高，可燃氣體中的碳易還原成極細小的炭粒。煙氣進入水平煙道和豎井煙道后，由于溫度降低和可燃物濃度很低，煙氣中的少量可燃物難以再進行燃燒，形成化學不完全燃燒損失。煤的揮發(fā)分含量越高，揮發(fā)分析出的速度也越快，揮發(fā)分氣化對空氣的排擠作用越明顯。排煙中不完全燃燒的可燃氣體越多。由于煤的揮發(fā)分主要是重碳氫化合物，而重碳氫化合物在高溫和空氣不足情況下，大部分分解為CO和H2或還原成炭粒。少量的炭黑顆粒就可以形成明顯的黑煙。可見，化學不完全燃燒是煙囪黑煙的真正原因。

煙囪冒黑煙的控制處理

1、除塵器處理

炭黑是固體顆粒，其粒徑一般小于 1μm，各種形式和工作原理的除塵器只能有效捕獲粒徑較大的塵粒，對于粒徑很小的炭黑不能有效地捕集，所以，不能避免煙囪黑煙。有人認為電除塵器的有效捕捉粒徑在0.01-100μm，但是由于靜電集聚的原因，也無法有效去除黑煙。

2、降低不完全燃燒

主要方式有：

合理選配燃料。

合理配風維持****過量空氣系數(shù)。若鍋爐安裝氧量表或二氧化碳表，判斷配風是否良好比較容易。若沒有表計，可通過目測判斷：火焰發(fā)亮白色說明風量過大，應減少配風量：火焰發(fā)暗發(fā)紅甚至出現(xiàn)黑煙，說明風量不足。當配風良好時，火焰呈麥黃色，火焰輪廓清楚。當配風不良時，火焰輪廓不清楚、回卷，并出現(xiàn)黑煙。

減少漏風加強可燃氣體與空氣混合。做好對鍋爐的人孔、檢查孔、防爆門、爐膛及水冷壁、過熱器、省煤器穿過爐墻處等漏冷風處的檢查和防護工作。

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