可吸入颗粒粒径声学夹带法测量的实验研究

1引言可吸入颗粒物(空气动力学直径小于10μm)是目前我国城市大气环境的首要污染物,尤其是空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5),这些细颗粒物主要来源于燃煤电厂的粉尘排放和城市中的机动车尾气排放,其数目浓度高,颗粒粒径小,富集了大量的重金属和有机化合物,不能在人体体     

近零排放机组不同湿式电除尘器除尘效果

采用烟尘采样仪和细颗粒物采样仪对某电厂已实现近零排放的2台300MW燃煤机组的不同极配形式湿式电除尘器进行现场采样测试,对不同湿式电除尘器烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率进行了测量,并对其颗粒物直径分布的变化进行了对比.结果表明:线板式湿式电除尘器和管式湿式电除尘器均具有良好的深度除尘效果,2种极配形式均可以使燃煤电厂烟尘排放达到近零排放标准,即小于5mg/m3;相对于管式湿式电除尘器,线板式湿式电除尘器在大于10μm和小于1μm直径段有着更好的除尘效果.     

燃煤锅炉PM2.5控制现状及改进建议

燃煤锅炉消耗大量煤炭,对大气环境中PM 2.5含量影响很大。对燃煤锅炉PM 2.5的治理是一个综合治理的过程,即包含一次可过滤颗粒物和一次可凝结颗粒物的治理,也包含对二次颗粒物前驱物SO2、NOx等的治理。本文从一次颗粒物和二次颗粒物治理角度,论述了燃煤锅炉PM 2.5的产生、控制现状,提出了PM 2.5控制技术的改进建议。     

液体除湿空调系统对室内颗粒物除尘效率实验研究

以实际液体除湿空调系统作为实验研究对象,通过理论分析得出气流速度、溶液喷淋量是空调系统对空气颗粒物除尘效率的重要影响因素。系统以氯化锂溶液作为除湿剂,通过改变系统参数(填料形式、除湿液喷淋量、空气流动风速),对空气中不同粒径(0.3、0.5、1、2、3、5μm)的颗粒物除尘效率进行实验研究,得到空调液体除湿系统对颗粒物除尘效率与这些参数的关系变化曲线。     

煤粉粒径对燃烧过程中可吸入颗粒物排放特性的影响

采用沉降炉研究了煤粉粒径对可吸入颗粒物排放特性的影响。试验用煤种为平顶山烟煤,三种煤粉的粒径分别是100~200μm,63~100μm和小于63μm;燃烧试验在1400℃,空气气氛下进行。试验用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03~10μm分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。结果显示煤粉粒径是燃烧过程中影响PM10(10μm以下颗粒物)生成的重要因素,粒径越小,生成的PM10越多;三种粒径煤粉燃烧后生成的PM10粒径分布都是相似的双峰分布,峰值点分别出现在0.1μm和4.3μm左右;通过对PM10的成分分析得知,峰值粒径在0.1μm左右的颗粒物主要含硫酸盐,峰值粒径在4.3μm左右的颗粒物主要含硅铝酸盐;随着煤粉粒径的减小,Al2O3、SiO2、Na2O、K2O、Fe2O3、CaO几种金属元素分别在PM1.0与PM1.0 中的浓度值增加很大。图3表4参8     

燃煤工业锅炉PM_(2.5)减排建议

为降低燃煤工业锅炉排放的污染物对我国大气环境PM2.5的贡献率,本文通过分析我国燃煤工业锅炉运行现状与不同除尘设备脱除效率,对燃煤工业锅炉PM2.5减排提出建议:提升锅炉运行热效率,降低一次颗粒物的产生;推广除尘率较高的布袋、电袋联合除尘器,降低一次颗粒物的排放;提高脱硫、脱硝装置运行效率,减少二次颗粒的产生。     

交通主干道旁室内外PM10分析研究

大气中含有大量悬浮颗粒物，这些颗粒物表面吸附了来自燃料燃烧、机动车尾气、工业粉尘、废弃物燃烧等排放物，对人体健康的危害很大。其中空气动力学直径小于10μm(PM10)的颗粒物危害尤其严重。叙述了室内外可吸入悬浮颗粒物PM10的类别、来源和特性，通过现场监测交通主干道旁室内外和远离主干道的室内外PM10的浓度，并分析了实验监测结果产生的原因和变化的规律。     

燃煤过程可吸入颗粒物生成及控制措施的分析

燃料燃烧过程是大气中可吸入颗粒物的主要来源之一。从燃煤过程中颗粒物的来源及一次颗粒物的生成途径进行分析,相应提出了控制燃煤过程可吸入颗粒物的燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制。燃烧前控制包括了煤种选择和煤粒加工;燃烧中控制措施有调整燃烧工况和使用添加剂;燃烧后控制是通过使细颗粒物凝并、团聚为较大颗粒物后再利用除尘设备加以脱除。     

燃煤电厂湿法脱硫协同除尘效果及颗粒物排放特征研究

基于调研及现场实测,对燃煤电厂湿法脱硫的协同除尘效率进行了统计分析,并对湿法脱硫出口的可过滤颗粒物、可凝结颗粒物、可溶解颗粒物排放特征进行了研究,提升了湿法脱硫协同除尘效率,并为我国燃煤电厂颗粒物减排提供借鉴。     

电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究

在锅炉100%和80%负荷工况下,采集某200 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)系统前后的颗粒物,得到烟气中颗粒物的质量浓度和粒径分布,并通过观察颗粒物的形貌对颗粒物中元素的组分和含量进行检测.结果表明:WFGD系统入口处总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度约为16.0mg/m3,出口处TSP的质量浓度低于10.0mg/m3,TSP的脱除效率为46.8%;随着锅炉负荷的降低,颗粒物的脱除效率提高;WFGD出口处的颗粒物中存在Ca元素,颗粒物凝结团聚成不规则的絮凝状颗粒物;在除雾器冲洗状态下,颗粒物的质量浓度减小,元素Ca、S、C和O的含量显著减小,颗粒物主要呈圆形,且分布较为疏散.     

燃烧超细颗粒声波团聚的谱分布数值模拟

在简要介绍声波团聚超细颗粒物的动力学机理的基础上,利用区域算法求解超细颗粒声波团聚的动力学方程(GDE),数值模拟了声波团聚前后的超细颗粒的谱分布变化,并同相关实验数据和数值算法进行了比较和分析．区域算法结果和实验数据以及数值解之间吻合较好,并且利用该算法研究了颗粒质量浓度、声波频率和声波强度对超细颗粒团聚效果的影响,结果表明颗粒质量浓度和声强的增加均有利于颗粒的团聚,而声波频率则存在一个最佳值．     

燃煤可吸入颗粒物在高梯度磁场中的捕集试验研究

针对3种不同磁特性的燃煤可吸入颗粒物(PM10),利用高梯度磁场试验装置进行了颗粒捕集的试验研究,用电气低压冲击器(ELPI)实时测量了颗粒浓度的变化.结果表明:开启磁场后燃煤可吸入颗粒物捕集效率的变化可分为缓慢提高、快速提高和稳定3个阶段;饱和磁矩较大的样品,其捕集效率较高;增加磁场强度和磁介质的填充率可以提高燃煤可吸入颗粒物的捕集效率;而气体流速的增大则会导致颗粒捕集效率降低.试验表明,高梯度磁场捕集燃煤可吸入颗粒物是一种新型有效的方法.     

变频声波团聚超细液滴气溶胶的实验研究

声波团聚技术是细颗粒物排放控制领域极具潜力的预处理方法。为提高团聚效率,提出了变频声波团聚的新方法。以热雾机产生的超细液滴气溶胶为研究对象,进行了定频与变频声波的团聚实验并比较两种条件下的团聚效率。此外,还实验研究了变频声波各种参数对团聚效率的影响。结果表明:在实验条件为10 W声功率、30 s团聚时间的情况下,6 kHz向1 kHz线性降低的变频声波处理30 s后,相对液滴含量较6 kHz定频声波条件下低8.12%,这表明变频声波符合液滴生长规律,对粒径不断变化的液滴团聚效率更高;当声功率较小时,提高声功率将使得团聚效率成比例地增加,直到相应的非线性声效应变得明显为止;较高的初始质量浓度意味着液滴间距更短,可显著提高声波引起的液滴间碰撞概率和团聚概率。     

声波团聚脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究

利用低频率高强度声场试验装置,进行了脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究.由电称低压冲击器ELPI实时在线测量烟气中颗粒浓度在声波作用前后的变化,系统研究了声场强度、停留时间和颗粒数目浓度对细颗粒脱除效率的影响.结果表明,低频高强声场对柴油机尾气中的超细颗粒具有较高的团聚清除效果,提高声场强度、适当延长停留时间和增大初始颗粒数目浓度均有利于颗粒物的声波团聚脱除.当声波频率为1 kHz、团聚窜内声场强度达到161.5 dB时,0.023～10 μm粒径的颗粒数目浓度可减少55.7%.试验结果表明低频高强声波场是一种控制柴油机尾气中超细颗粒排放的有效方法.     

基于声凝并的PM_(2.5)脱除技术研究进展(Ⅱ):声凝并与其他机制联合作用

声凝并机理单独作用对于粒径细微的PM_(2.5)脱除效率有限,并且提高颗粒声凝并脱除效率需要以高能耗为代价.为经济、高效地控制PM_(2.5)的排放,声凝并与其他机制联合作用下PM_(2.5)脱除技术得到发展.介绍了声凝并与其他机制(如电场、外加颗粒、蒸汽、湍流射流、离心力)联合作用下PM_(2.5)凝并脱除技术的理论依据、研究现状、存在的问题.基于此,指出今后对基于声凝并的联合作用下PM_(2.5)脱除技术的研究重点和方向.     

平煤集团洗煤泥流化床结团燃烧试验研究

对平顶山洗煤泥的燃料特性以及结渣特性进行了研究,并在小型电加热流化床试验台上进行了结团燃烧试验,探讨了煤泥的结团强度随粒径、床温、停留时间等参数的变化关系。试验结果表明,粒块状煤泥具有良好的结团特性,在整个燃烧过程中都有较高的结团强度,采用异重结团流化床燃烧煤泥切实可行,从而为组织大型燃烧试验和锅炉设计提供了可靠有效的理论依据。     

燃煤飞灰中可吸入颗粒物在磁场中聚并收尘试验研究

针对燃煤电站锅炉飞灰这种弱磁性可吸入颗粒物,将由专门研制的气溶胶发生器产生的气溶胶(PM10)颗粒按照粒径大小分为12等级,利用低压电称冲击器ELPI测试在不同磁感应强度下各级颗粒浓度的变化,考察磁场对颗粒磁聚并的影响.结果表明,燃煤飞灰这种弱磁性粉尘在磁场中有一定的聚并作用,对其中PM2.5的颗粒聚并的效果更明显.     

基于声凝并的PM_(2.5)脱除技术研究进展(Ⅰ):声凝并预处理技术

声凝并是控制PM_(2.5)排放的重要预处理措施,经声凝并后颗粒粒径分布向大粒径方向迁移,从而促进后续除尘装置将颗粒脱除.回顾了国内外声凝并技术的研究进展,分析了目前声凝并技术研究存在的问题,指出今后对PM_(2.5)声凝并脱除技术的研究重点和方向,旨在为经济、高效的燃烧源PM_(2.5)排放控制技术的研究和开发提供参考.     

基于改进区域算法的声波团聚数值模拟

采用改进的区域算法对燃煤飞灰声波团聚过程进行了数值模拟,以克服传统区域算法精度低、气溶胶总颗粒体积不易守恒等缺点.与实验数据的对比表明,数值模拟结果基本上能够较好地符合实验值,仅在粒径较大时由于大颗粒的重力沉降使数值模拟计算值略高于实验值.计算和实验结果均表明,频率对声波团聚的影响很大.对于燃煤飞灰气溶胶,最佳团聚频率为1 400 Hz左右.随着气溶胶停留时间的增加和声压级的增强,燃煤飞灰声波团聚效果变好.     

考虑声波折射的声学锅炉温度场测量技术的研究

根据炉膛断面理想的温度分布函数,给出了二维单峰圆对称模型温度场,数值计算了声波在模型温度场中沿直线路径的传播时间,用声学CT算法进行了温度场的重建仿真。根据光学Fermat原理和数学变分方法建立的声波传播路径的数学模型,数值计算了声波在模型温度场中的折射传播路径,发现声波在非均匀温度场中不沿直线传播,其传播路径朝向温度较高的区域发生弯曲。利用得到的声波实际传播路径,用声学CT算法重建了温度场,结果表明考虑声波折射后建立的声学法二维温度场精确度得到提高。图5参7