燃煤鍋爐排放小顆粒污染及聲波團(tuán)聚排放控制研究.pdf

1、我國長期依賴燃煤發(fā)電的能源結(jié)構(gòu)造成了較嚴(yán)重的環(huán)境污染，燃煤電廠排放的煙塵是大氣環(huán)境中可吸入顆粒物的重要來源之一?？晌腩w粒物尤其是細(xì)顆粒物PM<,2.5>是影響我國空氣質(zhì)量的重要污染物，它不僅影響全球氣候環(huán)境、破壞生態(tài)系統(tǒng)和歷史文物，而且流行病學(xué)研究也顯示對人體健康危害巨大，已引起國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。 本文依據(jù)監(jiān)測固定源顆粒排放EPA Method 5推薦的實(shí)驗(yàn)方法，建立了燃煤鍋爐煙氣小顆粒等速采樣系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)流程，采用沖擊式塵

2、粒分級儀，對循環(huán)流化床燃煤鍋爐煙道除塵前后煙塵進(jìn)行采樣實(shí)驗(yàn)。測得煙塵氣溶膠的濃度分布以及PM<,10>/PM<,2.5>在除塵前后煙塵所占的比例，并求得電除塵器對PM<,10>、PM<,2.5>、PM<,1.0>的分級除塵效率。 通過實(shí)驗(yàn)研究，分析燃煤鍋爐煙道中可吸入顆粒物的重金屬含量分布、多環(huán)芳烴濃度以及顆粒物的顯微結(jié)構(gòu)和微觀孔隙特性等特性。研究了揮發(fā)性元素Hg和重金屬元素Pb和Cd等在PM<,10>/PM<,2.5>中的分

3、布特點(diǎn)，表明近90％的Hg存在于煙氣和飛灰顆粒中，Pb和Cd在煙塵顆粒中的濃度隨粒徑減小而增加，有在亞微米顆粒上富集的趨勢。分析PM<,10>/PM<,2.5>中多環(huán)芳烴含量，得到電除塵器前后顆粒物中多環(huán)芳烴的分布，研究表明毒性當(dāng)量較強(qiáng)的5、6環(huán)PAHs更多地吸附在粒徑較小的顆粒上。BET氮吸附實(shí)驗(yàn)研究表明小顆粒直徑減小時(shí)，比表面積增加，小于2.5μm粒子比表面積最大，小顆粒更易于在燃燒過程和尾部排放過程中吸附和富集多種有害物質(zhì)，如重金

4、屬、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染以及其它酸性氣體等。 聲波團(tuán)聚是對載塵氣流進(jìn)行中間預(yù)處理，使含有微米和亞微米級顆粒的氣溶膠在較高強(qiáng)度聲場碰撞、團(tuán)聚而長大，以提高傳統(tǒng)除塵裝置除塵效率的一種方法。搭建了聲波團(tuán)聚飛灰顆粒實(shí)驗(yàn)裝置，主要研究聲壓、聲波頻率、停留時(shí)間、含塵煙氣濃度等試驗(yàn)參數(shù)對煤飛灰微粒聲波團(tuán)聚過程的影響。 建立了以同向凝聚作用和流體力學(xué)作用為主要機(jī)理的聲波團(tuán)聚模型。求解顆粒隨聲波運(yùn)動(dòng)的夾帶函數(shù)，得到夾帶因子η與相位角φ與