【燃燒學角度告訴你為何頻繁升降載導致排放增加】
#好久沒寫科普文 #燃燒角度看空汙
搞了好久的論文稍有空檔，加減幫自己複習一下燃燒學，為什麼燃氣機組的NOx(氮氧化物)排放會因為機組頻繁升降載而增加呢？剛好可以驗證一下前陣子美國杜克能源的事件。
※ 杜克能源指出增加太陽光電使氮氧化物濃度上升
https://www.facebook.com/talkthatenergy/posts/2379567642267294
Thermal NOx 是燃氣渦輪NOx排放的主要來源(另有Fuel NOx 來自燃料含氮)。Thermal NOx主要透過Zeldovich機制的反應形成，這些反應決定了NOx的生成速率，該速率在高溫下顯著加快(N2的建結被打破)，所以基本上降低燃燒溫度NOx的排放就不會那麼高，但降低溫度就是會讓燃燒效率大打折扣阿。
為了減少排放，燃氣渦輪廠商會採用貧料預混燃燒作為標準技術(Lean Premixed Combustion)。這種預混燃燒方式可實現低水平的污染物排放，而無需使用額外的設備進行蒸汽注入(稀釋)或選擇性催化還原(SCR)。通過在點火前將燃料和空氣預混合，避免了化學平衡配比燃料-空氣混合物的局部區域。
然而，貧料預混燃燒受到燃燒不穩定性的限制(這裡先省略一萬字)，燃燒不穩定性會引起高壓波動，從而可能導致渦輪機損壞，火焰不穩定，甚至火焰熄滅。因此，在啟動期間和降低負載水平（低於最大容量的65％–70％）時，無法進行燃料和空氣的預混合(如下圖一，將會改變燃燒模式，變成diffusion combustion)。也因此，在較低負載輸出下，複循環機組CCGT的NOx排放量就會顯著增加(如圖二)，兩到三倍都有可能。
總之，這大概就是燃氣機組頻繁升降載造成區域間NOx增加的故事。至於台電有沒有其他辦法去控制汙染物我是不清楚，時間到了就會知道(?!)，相信他們會好好照顧桃園、苗栗以及台中人的健康。
倒是提醒某些很喜歡直接拿排放係數去算汙染總量的人，燃燒汙染物並不是發多少電產生多少汙染阿...
化學反應式平衡係數 在 [高中] 複雜的化學方程式係數的平衡- 看板Chemistry 的必吃
想請教版上的大大
這是學生問我的坊間高中化學模擬分科測驗的題目
(為了避免侵犯出版社智慧財產權，我刪除了題目前面的長篇閱讀，但不影響作答)
(很明顯題目本身有瑕疵，(C)和(D)選項竟然一模一樣)
(這本模擬題本有問題之處也不是只有這裡...)
以下是出版社的官方解答
針對a+b+c的最簡單整數解
解答給的答案是
4KNO3 + 7C + 1S → 3CO2 + 3CO + 2N2 + 1K2CO3 + 1K2S
但是我覺得
4KNO3 + 6C + 1S → 4CO2 + 1CO + 2N2 + 1K2CO3 + 1K2S
這樣也是可以接受的
我自己對於aKNO3 + bC + cS → dCO2 + eCO + fN2 + gK2CO3 + hK2S的平衡係數推導過
程如下
我覺得只有使用五種原子(K、N、O、C、S)數目的反應前後守恆
就算再加上氧化數的上升量=氧化數的下降量
(但氧化數的守恆基本上也只能算是原子數目守恆的變形)
只有五個條件，根本不足以解出a:b:c:d:e:f:g:h的最簡單整數解
所以這一題我覺得沒有合適的答案
想請教版上的強者我的推導過程有沒有不恰當或觀念不正確之處
我學過完整的高中化學和大一普通化學(課本是Zumdahl的Chemical Principles)
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 180.217.34.165 (臺灣)
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※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 04:59:40
※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 05:14:57
突然發現氧化數的平衡其實與原子數目的平衡其實是相同的
也就就是我用氧化數的平衡，並沒有辦法幫我多增加新的限制條件來解未知元
(假設我的化學平衡只需要平衡電中性的物質，沒有陰陽離子)
我在Chemistry版發了好幾篇求救文，都是您回覆最多
非常感激!!
※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 07:10:11
經過方程式的列運算以後，可以得到氧化數平衡的那個方程式
也就是說，氧化數的平衡並沒有構成新的限制條件
仍然只有五個方程式要解八個未知元
※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 07:52:42
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