煤燃燒超細(xì)顆粒物及其重金屬生成與分布特征研究.pdf

1、中國是目前世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國,也是世界上唯一以煤炭為主要能源的大國,且這種能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)不會改變<'[1]>,因此我國目前的大氣污染總體上還是煤煙型污染.煤燃燒產(chǎn)生三大污染物:煙塵、SO2、NOx一直是全球主要的大氣污染源,一直被追蹤.隨著對環(huán)境質(zhì)量要求不斷提高,原先對污染物的研究深度已不能滿足新的要求,如粒度方面,我國在1996年把可吸入顆粒物PM10(IP)濃度列入十種大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之一<'[2]>.同時

2、也不只研究顆粒物對大氣的影響,而且深入到顆粒物成分、粒徑和濃度對人體危害,即可吸入顆粒物及其所含的重金屬和有機物(主要是多環(huán)芳烴)對人體呼吸系統(tǒng)、肺功能、血液循環(huán)系統(tǒng)、人體免疫功能的危害和影響.而美國EPA于1997年就制定了PM2.5的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)<'[3]>.已有眾多的研究表明化石燃料的燃燒是大氣顆粒物主要排放源之一,因此進(jìn)行小顆粒PM2.5及其有害無機和有機微量元素在煤燃燒過程中形成、轉(zhuǎn)換、析出研究已十分必要規(guī)律.本文研究主要

3、包括以下方面內(nèi)容:對燃煤鍋爐超細(xì)飛灰形成機理的探討;對鍋爐除塵器前后飛灰的組成特性的研究;對用WY-1型沖擊式塵粒分級儀采集到的分級飛灰中的重金屬含量的測定;探討煤中灰分所含的有害重金屬元素在煤燃燒過程中在飛灰、爐渣和煙氣之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系;對煤粉爐產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行浸提實驗的初步研究等.首先,對煤中灰分在燃燒后形成超細(xì)飛灰的規(guī)律進(jìn)行探討;其次,采用中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院研制的WY-1型沖擊式塵粒分級儀對除塵器前后飛灰進(jìn)行采集,進(jìn)而研究旋風(fēng)除塵器和

4、靜電除塵器對燃煤鍋爐尾部飛灰特別是小顆粒PM2.5的捕集效率,探討為了獲得更高捕集小顆粒的除塵裝置.接著,對于從WY-1型沖擊式塵粒分級儀捕集下來的分級飛灰PM10以及更小顆粒中含有的重金屬分布規(guī)律進(jìn)行研究,采用AAS法測定其重金屬的含量,并討論這些含量在飛灰尤其是小顆粒PM2.5上的富集規(guī)律,同時還利用掃描電鏡SEM圖片進(jìn)行顆粒表面微觀結(jié)構(gòu)的分析,探討重金屬含量與粒徑之間的關(guān)系.再次,對從煤粉爐尾部采集的飛灰進(jìn)行篩分,按照粒徑大小順序