燃煤過(guò)程中礦物質(zhì)氣化與亞微米顆粒形成的研究.pdf

1、煤是中國(guó)目前及今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)電站燃料的主體，煤粉燃燒為我們提供必需的熱源和電力資源的同時(shí)，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的顆粒物污染。研究表明，燃煤生成的細(xì)微顆粒物是大氣中可吸入顆粒物的重要來(lái)源，通常這些顆粒富集著有機(jī)污染物和各種有毒金屬元素，會(huì)對(duì)人類的健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。由于煤燃燒過(guò)程亞微米顆粒形成過(guò)程的復(fù)雜性，目前對(duì)燃煤過(guò)程中亞微米顆粒的形成機(jī)理和控制的研究一直進(jìn)展緩慢。因此，對(duì)燃煤過(guò)程中亞微米顆粒物的形成機(jī)理、演化過(guò)程及其排放特性等方

2、面開(kāi)展研究具有重要的科學(xué)和實(shí)際意義。 論文綜述了燃煤過(guò)程中顆粒物的排放對(duì)人類及環(huán)境所造成的嚴(yán)重危害，闡明了研究顆粒物形成與排放的重要性和必要性。系統(tǒng)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外煤燃燒過(guò)程中亞微米顆粒形成與排放等方面的研究現(xiàn)狀，分析了已有研究中存在的不足，進(jìn)而明確了本文的研究思路。 首先論文通過(guò)熱重實(shí)驗(yàn)研究了小龍?zhí)逗置?、平頂山煙煤、六盤(pán)水煙煤和合山煙煤的低溫灰的礦物質(zhì)氣化量，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)室的沉降爐上對(duì)小龍?zhí)逗置?、平頂山煙煤、六盤(pán)水煙煤、萍鄉(xiāng)

3、煙煤和合山煙煤分別進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，研究了顆粒物的質(zhì)量粒徑分布、物理化學(xué)特征及亞微米顆粒的形成機(jī)理。結(jié)果表明，不同煤種、不同工況下生成的PM10的質(zhì)量粒徑分布都是呈雙峰分布，其峰值分別在0.0944μm和3.95μm附近；粒徑小于0.935μm的顆粒是通過(guò)氣化－凝結(jié)機(jī)理形成的，而粒徑大于0.935μm的顆粒是通過(guò)礦物質(zhì)的破碎、聚結(jié)機(jī)理形成；爐膛溫度、煤粉粒徑及爐內(nèi)氣氛和燃煤特性都對(duì)亞微米顆粒的生成有顯著性影響。 為了研究實(shí)際電站鍋爐

4、的顆粒物排放特性及其成分變化，論文接下來(lái)應(yīng)用低壓撞擊器對(duì)八臺(tái)燃煤機(jī)組鍋爐除塵器前后的飛灰進(jìn)行取樣，并對(duì)不同粒徑范圍的飛灰進(jìn)行重量、形貌及成分測(cè)定，獲得了除塵器前后PM10的質(zhì)量粒徑分布以及元素分布規(guī)律，進(jìn)而研究了煤粉爐燃燒過(guò)程中顆粒物的排放特性、元素行為、形成機(jī)理以及運(yùn)行工況對(duì)顆粒物排放的影響。結(jié)果表明，各個(gè)鍋爐機(jī)組除塵器入口和出口PM10的質(zhì)量粒徑呈雙峰分布；除塵器入口的顆粒組成特性基本類似，而出口差別很大；次量元素在PM10中基本呈