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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