反应。参与燃烧的有机氮化物经高温分解会形成污染大气的氮氧化合物(NOx)。
硫(S)：有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。前二者称为可燃硫，硫酸盐硫称为非可燃硫。可燃硫极为有害，随着煤的燃烧，可生成SO3和SO2有害气体污染大气。
灰分(A)：碳酸盐、粘土矿物质以及微量的稀土元素等。为不可燃物质，经过高温分解、氧化形成灰渣。
水分(w)：煤中的水分是有害组分。不仅降低了煤中的可燃质成分，而且还消耗热量。
2.3燃烧过程中颗粒污染物的形成
固体燃料燃烧产生的颗粒物通常称为烟尘，它包括灰分和黑烟两部分。如果燃烧条件非常理想，煤可以完全燃烧，即完全氧化为CO2等气体，余下为灰分。如果燃烧时空气分配不均匀，空气不足的地方产生大量未燃烧的炭粒，在高温下热解生成多环化合物(黑烟)。黑烟中含有苯、蒽、苯并芘等有害物质，产生量与煤种、炉型和燃烧条件等有关。
2.4燃烧过程中硫氧化物的形成
煤受热后，在热解释放挥发分的同时，煤中有机硫与无机硫也挥发出来。松散结合的有机硫在低温（<700K）下分解，紧密结合的有机硫在较高温度（800K）下分解释出。遇到氧气时，它们全部氧化成SO2和少量的SO3；在还原气氛下，挥发出的主要是H2S和COS，在燃烧过程中也会被氧化为SO2。焦炭中的硫，与H2反应生成H2S，也可能与氧反应生成SO2。
无机硫的分解速率较慢，在还原气氛、温度<700K，以及足够停留时间的条件下，无机硫将分解为FeS、S2和H2S。生成的FeS在更高的温度下（≥1700K）和更长的时间下才能分解，其分解产物为Fe、S2和COS等，它们再氧化成SO2或SO3，还有一部分残留在焦炭中。它与灰分中的其他成分形成低熔点共熔体，将导致结渣。
2.5燃烧过程中氮氧化物的形成
燃烧过程中形成的NOx分为三类。一类是由燃料中固定氮生成的NOx，称为燃料型NOx。燃烧中形成的第二类NOx由大气中的氮生成，主要产生于原子氧和氮之间的化学反应。这种NOx只在高温下形成，通常称作热力型NOx。在低温火焰中由于含碳自由基的存在还会生成第三类NOx，通常称为瞬时NOx。
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第三章 设计方案的确定及原理
由于所处理的烟气含尘较多，硫与氮的含量也较多，故采用除尘与脱硫脱氮分开的操作系统，以得到更好的处理效果。
锅炉烟气通过风机进入SCR反应器。用NH3作为还原剂，在铂或非重金属催化剂的作用下，在较低温度条件下，NH3有选择地将废气中的Nox还原为氮气。
液氨从液氨槽车有卸氨压缩机送入液氨储罐，再经过蒸发器槽蒸发氨气后，通过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区；通过与空气混合后，由有分布导阀进入SCR反应器，SCR反应器设置于空气预热器上游，氨气进入SCR反应器的上方，通过一种特殊的喷雾装置和烟气混合；混合后，烟气通过反应器内催化剂层进行还原反应，并完成脱硝工程；脱硝后的烟气进入空气预留器进行交换。
锅炉烟气经旋风除尘器除尘后，通过风机后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除SO2、SO3，与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO4?2H2O），并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。
在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。
最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 脱氮过程主反应有以下几个： ① 4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O; ②6NO+4NH3—>5N2+6H2O ③6NO2+8NH3—>7N2+12H2O; ④2NO2+4NH3+O2—>3N2+6H2O;
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脱硫过程主反应由以下几个： ①SO2 + H2O → H2SO3 (吸收)
②CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O (中和) ③CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 (氧化)
④CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O (结晶) ⑤CaSO4 + 2H2O → CaSO4?2H2O (结晶) ⑥CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 (pH控制)
处理烟气工艺流程图 1
第四章 设计计算
4.1设计原始资料
4.1.1锅炉设备的主要参数 设计耗煤量：50.5kg/h 排烟温度：160 ℃ 4.1.2污染源强相关参数 烟气密度（标态）：1.37kg/m3 烟气在锅炉出口的阻力：1200Pa 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：18％ 当地大气压：101.325×(273+4)/273=102.81KPa 室外空气温度：4℃ 空气过剩系数：α=1.41 4.1.3煤的工业分析值
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C=68%；H=4%；S=2.3%；O=5%；N=3%；W=5%；A=14%；V=11%；50%的N转化为 NO2，98%的S转化为SO2。
按锅炉大气污染物排放标准（GB13217-2001）中二类区标准执行：
标准状态下烟尘浓度排放标准：200mg/m3 标准状态下SO2排放标准：900mg/m3 标准状态下NO2排放标准：400mg/m3
4.2.烟气量和烟尘和SO2浓度与氮氧化物浓度的计算
以1kg煤来计算
C H 百分数 68% 4% 2.3% 5% 3% Mol数 56.67 40 0.72 3.125 1.5 1.5 W 5% 14% 需氧量 56.67 10 0.71 -1.5625 1.5 0 烟气量 56.67 20 0.71 0 1.5（NO2） 0.75（ N2 ）
S O N A V 11%
4.2.1标准状态下理论空气量
Va0 =4.78×(56.67+10+0.71-1.5625+1.5)=321.78 mol/kg=7.21 m3/kg 4.2.2标准状态下理论烟气量
Vfg0= (56.67+20+0.71+2.25) +3.78 × (56.67+10+0.71-1.5625+1.5) +(5%×1000÷18） =336.87 mol/kg=7.55 m3/kg 4.2.3标准状态下实际空气烟气量
Vfg =Vfg0+（α-1）Va0 =7.55 +（1.41-1）× 7.21=10.51 m3/kg
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标准状态下烟气流量V应以m3/h计,
因此, V= Vfg ×设计耗煤量=10.51×50.5 m3/h =530.76 m3
/h
式中a --------空气过量系数
V---------标准状态下烟气流量, m3/h Vfg-------标准状态下实际烟气量, m3/kg
Vfg0------标准状态下理论烟气量,m3/kg
4.2.4烟气含尘浓度
C=
dsh?A?0.14?0.18?2.398×10-3 kg/m3=2398 mg/m3V fg10.51 式中dsh-------排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例 18％ A -------煤中不可燃成分的含量 14% Vfg-------标准状态下实际烟气量, m3/kg 4.2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算
64?0.023?1000?0.98
Cso2=32.51?4.289 g/m3=4289 mg/m3
104.2.6标态下氮氧化物浓度的计算
46?0.03?1000?0
CNO2=14.5.51=4.689 g/m3=4689 mg/m3
10 4.3除尘器的选择
4.3.1除尘效率
??1?cs?1?200C2398?91.66% 式中Cs------标准状态下烟气含尘浓度, mg/m3
C------标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3
4.3.2除尘器的选择
工作状况下烟气流量 Vfg’=
VT'530.76?T =(273?160)273=841.83 m3/h
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