燃煤細(xì)顆粒水汽相變長(zhǎng)大特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)大氣顆粒物污染狀況嚴(yán)重，給人們的生活及健康帶來(lái)了很大的危害。燃煤產(chǎn)生的細(xì)顆粒物是我國(guó)大氣中細(xì)顆粒物的主要來(lái)源之一，這是由于目前燃煤電廠常用的電除塵器對(duì)大顆粒脫除效率高但對(duì)細(xì)顆粒物的脫除效率很低，因此控制燃煤電廠細(xì)顆粒物排放迫在眉睫。利用水汽相變促進(jìn)細(xì)顆粒核化凝結(jié)長(zhǎng)大，再用傳統(tǒng)除塵設(shè)備脫除，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效控制燃煤細(xì)顆粒物排放的目的。目前對(duì)于水汽相交促進(jìn)細(xì)顆粒物脫除的應(yīng)用研究已有不少，但對(duì)具有復(fù)雜物化性質(zhì)的燃煤細(xì)顆粒物的水汽相變長(zhǎng)大

2、特性仍不清楚。
　　針對(duì)研究長(zhǎng)大特性的要求，本文采用在生長(zhǎng)管壁上覆蓋流動(dòng)的熱水，管內(nèi)從下至上流動(dòng)飽和氣流的方式構(gòu)建了過(guò)飽和場(chǎng)，并采用激光測(cè)量?jī)x實(shí)現(xiàn)了含液顆粒尺寸的在線測(cè)量。通過(guò)對(duì)氣流與熱水之間的熱值計(jì)算，分析了生長(zhǎng)管內(nèi)的過(guò)飽和度分布，表明在本文研究的參數(shù)范圍內(nèi)管內(nèi)形成的過(guò)飽和度在1～2之間。實(shí)驗(yàn)考察了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的同相凝結(jié)特性，結(jié)果表明在本文參數(shù)范圍內(nèi)未有同相凝結(jié)形成的液滴生成。
　　為了解燃煤顆粒物物化特性對(duì)顆粒長(zhǎng)大的影響，首

3、先通過(guò)壓片測(cè)接觸角的方法對(duì)燃煤顆粒物的潤(rùn)濕性進(jìn)行了表征，并采用XRF對(duì)燃煤顆粒物組分進(jìn)行了分析，考察了燃煤顆粒物及其主要組分的潤(rùn)濕性，并研究了潤(rùn)濕劑的影響。研究表明，燃煤產(chǎn)生的灰顆粒中硅鋁質(zhì)化合物所占比例很高，達(dá)70％以上，接觸角在40度左右，多為中等親水性;含有較多的硫、鈣元素時(shí)顆粒的親水性好。對(duì)莫來(lái)石、石英、氧化鐵、硫酸鈣等四種煤灰中主要成分的潤(rùn)濕性研究結(jié)果顯示，硅鋁質(zhì)化合物莫來(lái)石、石英等為中等親水，氧化鐵潤(rùn)性較差，硫酸鈣潤(rùn)濕性好;

4、燃煤產(chǎn)生的顆粒物潤(rùn)濕性與莫來(lái)石、石英等潤(rùn)濕性相近，但整體接觸角與其氧化物成分所占比例并不是線性關(guān)系。通過(guò)對(duì)燒失前后燃煤顆粒的潤(rùn)濕性的測(cè)量探究了殘?zhí)嫉挠绊懀Y(jié)果表明燒失后燃煤灰顆粒潤(rùn)濕性稍許增強(qiáng)，燒失后的生物質(zhì)灰潤(rùn)濕性增強(qiáng)明顯。添加非離子型潤(rùn)濕劑吐溫20后可以降低水與燃煤顆粒物的接觸角。
　　以燃煤灰中主要組分顆粒莫來(lái)石、石英、氧化鐵、硫酸鈣等單成分顆粒為研究對(duì)象，通過(guò)氣溶膠發(fā)生器使顆粒物成為氣溶膠狀態(tài)，進(jìn)入生長(zhǎng)管中長(zhǎng)大，并采用DP

5、-02測(cè)量顆粒長(zhǎng)大前后的粒徑分布，考察了不同組分顆粒的長(zhǎng)大特性，研究了顆粒粒徑的影響、工藝參數(shù)等對(duì)顆粒長(zhǎng)大的影響。結(jié)果表明:不同組分顆粒長(zhǎng)大效果不同，潤(rùn)濕性越好長(zhǎng)大效果越好;顆粒初始粒徑是影響長(zhǎng)大的一個(gè)重要因素，初始粒徑越小的顆粒被激發(fā)后粒徑長(zhǎng)大的倍數(shù)越大;隨著熱水溫度的增加，顆粒長(zhǎng)大效果越好;數(shù)量濃度越小有利于組分顆粒的長(zhǎng)大;長(zhǎng)大時(shí)間越長(zhǎng)小顆粒長(zhǎng)得越大。以潤(rùn)濕性差的氧化鐵顆粒為研究對(duì)象，通過(guò)在熱水中添加吐溫20來(lái)研究潤(rùn)濕劑對(duì)顆粒長(zhǎng)大的

6、影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種潤(rùn)濕劑其可以促進(jìn)顆粒的長(zhǎng)大，但采用這種添加方式需要的潤(rùn)濕劑濃度較大。
　　在對(duì)單成分顆粒長(zhǎng)大特性研究的基礎(chǔ)上，選取來(lái)自燃煤電廠三四電場(chǎng)的南京灰和內(nèi)蒙灰、生物質(zhì)電廠袋式除塵器器中的細(xì)灰以及被磨煤機(jī)研磨過(guò)的嘉興電廠灰研究了燃煤灰顆粒長(zhǎng)大的長(zhǎng)大特性。研究結(jié)果表明:燃煤灰顆粒中較多粗顆粒會(huì)對(duì)其中的細(xì)顆粒長(zhǎng)大產(chǎn)生很大的水汽競(jìng)爭(zhēng);南京灰顆粒和內(nèi)蒙灰顆粒未旋風(fēng)前大于10μm的顆粒占數(shù)量比例的20％左右，水汽相變實(shí)驗(yàn)后，小