燃煤过程中矿物质变化与颗粒物生成的研究

该文利用沉降炉研究了燃煤过程中矿物质变化与可吸入颗粒物的生成特性.实验煤种为平顶山烟煤,煤粉粒径小于63um,燃烧温度分别为1100℃、1250℃和1400℃,炉内燃烧气氛分别是空气和[N2]：[O2]=1：1.燃烧生成的灰样采用低压撞击器（LPI）按不同粒径大小从0.03～10μm分别采集,共分为13级.试验研究了颗粒物的排放浓度,颗粒粒径分布和元素构成.结果显示：排放的颗粒物粒径呈现双峰分布,峰值分别在0.1μm和4.3μm左右;随着燃烧温度的提高,PM10（10μm以下颗粒物）浓度增加很大;在[N2]：[O2]=1：1条件下燃烧与在空气条件下生成的PM10变化很大.文中分别对PM1.0（1.0μm以下颗粒物）和PM1.0＋（1.0μm以上颗粒物）的变化进行了分析;通过XRF分析得知,峰值在0.1μm左右的颗粒其主要是硫酸盐类,SiO2和Al2O3在粒径为4.3μm左右的峰值中含量很大,表明后一个峰值主要是硅铝酸盐类.     

燃煤过程中氧含量对可吸入颗粒物形成及排放特性影响的研究

通过对两种烟煤在沉降炉内的燃烧试验,研究了不同氧气量对可吸入颗粒物的生成量、元素成分及形成机理的影响。试验条件为:煤粉粒径包括小于63μm和63～100μm两种,燃烧温度在1250℃,炉内燃烧气氛包括氧含量20%和50%两种。试验采用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03～10μm共分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。试验结果显示:两种粒径煤粉燃烧后超微米颗粒物(PM1-10)排放量都随氧含量增加而显著增加,小粒径煤粉的增加更多;在亚微米颗粒物(PM1)中,其主要构成元素S随氧含量增加而显著减小,元素Fe、Si和Al随氧含量增加而显著增加,其中Si元素增加幅度最大;而在超微米颗粒(PM1-10)中,元素S随氧含量增加而少量减小,其主要构成元素Fe、Si和Al随氧含量增加而少量增加;相比较而言,氧含量变化对亚微米颗粒物的元素构成影响比超微米颗粒物大。     

O_2/CO_2气氛下煤种对燃煤PM_(2.5)形成的影响

采用管式炉和荷电低压撞击器(electrical low pressure-impactor,ELPI)研究了4种煤粉在O2/CO2条件下燃烧后生成的PM2.5排放特性,并对空气和O2/CO2气氛下PM2.5的排放特性进行了比较。结果表明:不同煤粉在O2/CO2气氛下燃烧后,所产生的PM2.5质量浓度均呈双峰分布,峰值分别在0.1和2μm左右;S在亚微米颗粒上明显富集,而在超微米颗粒上含量相对较少;K和Na在亚微米颗粒上含量比在超微米颗粒上高一些;Si和Ca在亚微米颗粒上含量相对较少,而在超微米颗粒上含量相对较多;Fe在亚微米和超微米颗粒上含量相当。分析认为,不同煤粉中组分形式和含量的不同,影响了煤粉燃烧后PM2.5形成的过程,造成PM2.5排放特性的不同。从PM2.5的粒径分布、元素分布和形貌分析可知,和空气气氛相比,O2/CO2气氛不影响PM2.5的生成机制,但影响其粒径分布。     

440t/h循环流化床锅炉颗粒物排放特性的实验研究

针对440t/h大型燃煤循环流化床电站锅炉,分别在静电除尘器(ESP)前后水平烟道进行颗粒物采样,研究不同燃烧工况变化(包括煤质、锅炉负荷、n(Ca)/n(S)和氧量)对颗粒物排放的影响.分析结果表明:静电除尘器效率随着粒径减小逐渐下降,对亚微米颗粒收尘效率不足90%,排放颗粒物中可吸入颗粒物占据较大的份额,一般在70%～90%左右;随着煤中灰分含量的增加,锅炉负荷的增加,颗粒物排放浓度逐渐增加,静电除尘效率下降;添加石灰石后颗粒物浓度明显增加,CaO对颗粒物凝并和团聚有一定作用,使得静电除尘器前粗颗粒物所占烟尘总量的百分比增加,烟尘颗粒d(0.5)从35.25μm增大到48.50μm;燃烧气氛含氧量增大时,排放颗粒物的粒径逐渐减小,PM1、PM2.5和PM10总排放量都是增大的.     

440t/h循环流化床电站颗粒物排放特性的实验研究

针对440t/h大型燃煤循环流化床电站锅炉，分别在电除尘器前后水平烟道进行颗粒物采样，研究不同燃烧工况变化（包括煤种、锅炉负荷、Ca/S和氧量等）对颗粒物排放的影响。分析结果表明：静电除尘器分级效率随着粒径减小逐渐下降，对亚微米颗粒收尘效率不足90％，排放的颗粒物中可吸入颗粒物占据较大的份额，一般在70％～90％左右；随着煤中灰分含量的增加，锅炉负荷的增加，颗粒物排放浓度逐渐增加，静电除尘效率下降；添加石灰石后颗粒物浓度明显增加，CaO对颗粒物凝并和团聚有一定作用，使得粗颗粒物所占烟尘总量的百分比增加，烟尘颗粒d(0.5)从35.25μm增大到48.50μm；燃烧气氛含氧量增大时，排放颗粒物的粒径逐渐减小，PM1、PM2.5和PM10总排放量都是增大的。     

温度对煤粉燃烧生成的一次颗粒物特性的影响

实验室条件下，以沉降炉与8级Andersen粒子撞击器级联使用，研究燃烧温度对煤粉燃烧生成的一次颗粒物特性的影响。从一次颗粒物的粒度分布来看，3种燃烧温度下的PM10均在2.8~4.3mm内出现峰值。随燃烧温度升高，PMi的排放量增大。SEM图像显示，较高温度下生成的颗粒物表面粗糙，变形和破碎强烈，熔融表面粘附细微粒子。EDX结果表明超微米颗粒物的主要成分为Fe和Ca以及铝硅酸盐，亚微米颗粒物的成分与超微米颗粒物成分不同。ICP-AES分析结果表明，Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 5种痕量元素在细颗粒物中富集。燃烧温度越高，颗粒物中痕量元素的含量越大，颗粒物中元素的含量与燃烧温度呈正相关关系。     

湿法脱硫系统PM2.5排放特性分析

为系统分析湿法脱硫系统出口PM2.5的排放特性,基于26台湿法脱硫系统出口颗粒物和PM2.5的排放情况的现场测试,研究入口颗粒物浓度、烟气流速、液气比、pH值以及雾滴浓度对PM2.5排放特性的影响.烟气经过湿法脱硫系统处理后,出口PM2.5占颗粒物的比重随着烟气中颗粒物浓度的降低而显著增大,PM2.5排放系数随着吸收塔...     

磷酸二氢铵对生物质燃烧过程中颗粒物排放特性的影响

使用立式管式炉燃烧装置研究不同添加比例的磷酸二氢氨对生物质燃烧过程中颗粒物(particulate matter,PM)排放特性的影响。研究表明,NH4H2PO4的添加可有效减少颗粒物总量PM10尤其是PM1的排放量,并且减排效果与P/K摩尔比密切相关。当P/K摩尔比为1时,PM1和PM10的减排效果最好,分别达到44.43%和30.70%。减排主要是由于NH4H2PO4与玉米秆中的K盐反应生成K-Ca磷酸盐,K-Mg磷酸盐化合物,将K固定在底灰中,有效抑制了K盐向气相中释放并最终达到降低PM排放的目的。研究结果可为玉米秆燃烧过程中颗粒物减排提供理论支撑。     

燃煤PM2.5炉内控制研究进展

煤燃烧是大气中PM2.5的主要来源之一,控制燃煤过程中PM2.5的排放有助于改善空气质量。燃煤过程产生的PM2.5主要由超细模态颗粒物及中间模态颗粒物构成,其形成机理各有不同,炉内控制是一种有效抑制PM2.5生成的手段。对几种主要的炉内PM2.5控制方式,包括优化煤质及燃烧条件、炉内喷入高岭土或石灰石等添加剂以及混煤或煤与生物质、污泥混燃等的研究进展进行了综述,提出了控制PM2.5生成应综合考虑对炉内结渣粘污的影响,并尽可能实现PM2.5与痕量元素等多种污染物的联合脱除。     

烟气处理设备对颗粒物排放特性的影响

对北京某200MW热电机组锅炉烟气各级颗粒物的排放特征进行了研究,同时考察了静电除尘器(ESP)、湿法脱硫(FGD)设备对其的影响。结果表明,最终排放的烟气颗粒物中主要以不能沉降的可吸入颗粒物(PM10)为主,占55.3%;ESP对不同粒径(PM1.0,PM2.5,PM10)颗粒物去除效率达97%以上,随着颗粒物粒径的减小,去除效果降低;由于脱硫吸收塔直径较大,除雾器的设计和布置比较合理,吸收塔出口烟气流速较低,FGD对PM2.5的去除效率约70%。     

燃烧过程中焦炭的膨胀特性及其对颗粒物形成的影响

该文通过煤粉在沉降炉中的燃烧,研究燃烧过程中煤焦的膨胀特性及其对颗粒物形成的影响.焦炭由煤粉在氮气气氛下脱挥发分而得到,通过分析焦炭颗粒的形态和粒径分布来研究其膨胀特性.文中着重研究了焦炭颗粒形成的超微米细微颗粒物.研究结果表明：初始煤粒粒径对超微米颗粒物的影响最明显,煤颗粒越小,生成的超微米颗粒物越多;温度对超微米颗粒物的影响随反应气氛的不同而有所不同;气氛对超微米颗粒物的影响也比较显著,氧气浓度的增加会导致更多的超微米颗粒物的形成.     

燃煤电厂超低排放PM10/PM2.5实验室采样对比分析

为探究采用不同原理的颗粒物采样器在燃煤电厂超低排放设施PM10及PM2.5检测中的结果差异,基于颗粒物采样实验验证模拟系统及全自动滤膜批量称重系统,在0～6 mg/m3质量浓度环境下,对旋风分离器和虚拟冲击器的采样结果的相关性、稳定性进行测试比对,并验证分析了湿度对两种采样方式的影响.结果表明,旋风分离器和虚拟冲击器两...     

利用现有环保设备降低火电厂PM2.5颗粒排放的方法

大气中的PM2.5颗粒对人体健康有长期的不利影响,越来越受到关注。火电厂PM2.5颗粒排放占全社会总量的10%,减排PM2.5十分必要。袋式除尘器通过选择合理的烟气除尘方式,静电除尘器通过选用合适的电源,都可实现对烟气中PM2.5捕捉率达到90%。利用蒸汽相变原理对湿法脱硫工艺流程加以改进可使吸收塔对烟气中PM2.5颗粒的脱除率达到50%以上。同时,降低电厂NOX和SOX的排放也是火电厂减少PM2.5颗粒排放的有效和必要措施。     

火电行业大气污染物排放对PM_（2.5）的贡献及减排对策

＂十一五＂期间,中国电力装机容量从2005年年底的50 841万kW增长至2010年年底的96 219万kW,其中火电装机从38 413万kW增长至70 663万kW。电煤消费量从2005年的10.63亿t增长至2010年的15.11亿t。2010年,我国火电行业烟尘排放量为218.4万t,SO2排放量为984.4万t,NOx排放量为954.2万t。研究表明：2010年我国PM10排放总量3 797.3万t,PM2.5排放总量为2 278.4万t。2010年火电行业排放的一次细颗粒物PM2.5为100.8万t,火电行业排放的SO2转化为二次细颗粒物PM2.5为350万t,排放的NOx转化为二次细颗粒物PM2.5为265.5万t,排放的SO3转化为二次细颗粒物PM2.5为107.3万t,合计占PM2.5排放总量的36.1%。为减少火电行业PM2.5排放,建议加强环保设施的运行监管,同时出台经济政策引导企业主动减排,湿法脱硫后加装湿式电除尘器以有效减少PM2.5的排放。     

对火电厂降低PM2.5颗粒排放的若干问题的探讨

大气中的PM2.5颗粒对人体健康有长期的不利影响,越来越受到关注。火电厂PM2.5颗粒排放占全社会总量的10％。袋式除尘器能捕捉大多数PM2.5颗粒,高效静电除尘器如选用合适的电源和比集尘面积也能大大提高PM2.5颗粒的捕捉能力。实验室测试表明2种除尘器对PM2.5的捕捉率都可达到90％。除了采用高效除尘器外,降低电厂NOx和SO2的排放也是火电厂减少PM2.5颗粒排放的有效和必要措施。