湿法烟气脱硫燃煤锅炉烟气颗粒物的排放特性研究

对某电站2台燃煤锅炉进行颗粒物采样,发现颗粒物排放呈3模态分布,细模态颗粒物主要由Na和Mg元素组成,粒径峰值为0.1μm;中间模态和粗模态颗粒物则由Si和Al元素组成,中间模态粒径峰值为0.6μm,粗模态粒径峰值为8μm。颗粒物随烟气进入湿法烟气脱硫装置后,由于外来Ca和S的转化,超细颗粒物浓度增加,而粗颗粒物浓度由于物理洗涤的作用逐渐减少。     

煤焦破碎及颗粒物形成的逾渗模拟

采用座逾渗模型,引入计算机控制扫描电镜(computer-controlled scanning electron microscope,CCSEM)矿物原粒径数据作模型初始矿物数据,考察了不同孔隙分布对煤焦转化与破碎的影响,煤焦转化过程对破碎程度的影响,以及煤焦破碎和内在矿聚合对飞灰颗粒物尤其是1～10 μm颗粒物最终分布的影响.模拟结果表明:煤焦初始孔隙率越大,表面反应而积和破碎次数均越大.当φ≥0.4时,煤焦破碎明显集中于转化率为0.4～0.7的阶段,且峰值有一定的向转化前期移动的趋势.初始孔隙率φ越大,颗粒破碎就越剧烈,内在矿聚合概率小,10 μm以内颗粒物的数目明显增大.随着φ值的增大,生成颗粒物的浓度尤其是1～10 μm颗粒物的浓度逐渐升高,最终颗粒物浓度分布到在3～5μm和6～8 μm存在2个峰值,这与实际燃烧生成的中间模态和粗模态颗粒物的峰值基本吻合.     

石灰石-石膏法脱硫烟气PM_(2.5)排放特性

对模拟试验系统和实际燃煤电厂石灰石-石膏法脱硫净烟气中的PM2.5排放特性进行了对比研究。结果表明:模拟系统燃煤细颗粒物数浓度在电称低压冲击器(ELPI)可测范围内呈单峰分布,以亚微米级微粒为主,多呈球形结构,主要为难溶于水的硅铝质矿物颗粒。然而,实际电厂燃煤细颗粒物数量浓度呈双峰分布。经过石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)的净烟气中,细颗粒物峰值粒径由脱硫前的0.07μm增至0.15μm,粗颗粒段数量较脱硫前稍有降低,但0.1~0.5μm粒径段颗粒数量浓度反而有所提高;出现少量微米级的块状结晶态细颗粒,Ca、S、O元素含量增加。     

氨法烟气脱硫装置气溶胶排放特性研究

结合扬子热电厂二期玛苏莱氨法脱硫工艺运行参数,采用模拟试验装置考察了氨法烟气脱硫工艺的气溶胶排放特性,并对该电厂气溶胶颗粒的来源进行了分析.结果表明:氨法烟气脱硫过程中会产生大量气溶胶颗粒,从数浓度角度而言,主要属亚微米级微粒,但依据质量浓度分布,粒径呈双峰分布,以微米级及大于10 μm的颗粒物为主;同时,脱硫前后颗粒物物性发生显著变化,脱硫净烟气中颗粒多呈规则的晶体结构,含长方体、棱柱体等晶习,S、O元素含量显著增加,主要物相成分为(NH4)2SO4;由烟气带出的雾滴经蒸发析出固体微粒是该电厂气溶胶的重要来源.     

电厂湿法脱硫系统对烟气中细颗粒物脱除作用的实验研究

采用Andersen 8级撞击器对某300 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(wet flue gas desulphurization,WFGD)系统前后的飞灰颗粒物进行采集,获得了烟气中飞灰颗粒物的质量浓度和粒径分布特性。采样工况分别为100%和70%锅炉负荷。使用场发射扫描电镜-能谱分析,X射线荧光分析和电感耦合等离子体-原子发射光谱分析法对颗粒物进行了形貌分析和主、次量元素含量的检测。结果表明,WFGD系统入口飞灰质量粒径呈典型的双峰分布,峰值分别在1和3 mm处,颗粒多呈规则球形,PM2.5与PM10质量比为0.434,飞灰总浓度约为85 mg/m3标准状态;出口处飞灰质量粒径分布也呈现双峰性,其中细颗粒比例增大,PM2.5与PM10质量比为0.764,细颗粒间相互聚集粘连形成不规则的块状结构,飞灰总浓度在23 mg/m3(标准状态)以下,总飞灰的脱除效率为74.5%,分级脱除效率随粒径减小而明显下降。经过WFGD系统后,细颗粒上S和Ca元素含量增大,而Al,Ba,Fe,Mn和Si元素的含量降低。计算表明,WFGD出口烟气中新增的石灰石与石膏颗粒分别占颗粒物质量的47.5%和7.9%。     

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.     

燃煤锅炉颗粒物粒径分布和痕量元素富集特性实验研究

文中用基于空气动力学直径分级的8级Andersen撞击器对煤粉锅炉排放的飞灰进行了现场采样,给出了电除尘器入口和出口的气溶胶颗粒物粒径分布.使用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）,测定了不同粒径颗粒物上8种痕量元素As、Pb、Cr、Cd、Ni、Co、Cu、Zn的含量.结果表明,电除尘器入口烟气中飞灰粒径在0.7～17.5μm范围内呈单峰分布,峰值在7.48～10.97μm,而除尘器出口排放的颗粒物在1～10μm之间分布则比较平缓,PM2.5的质量份额明显增加.上述痕量元素在小粒径的飞灰上有明显的富集,同一粒径上的富集程度正相关于它们的挥发性,Cu、Cr、Co、Ni的相对富集倍数为4～6倍,挥发性最强的As的相对富集倍数接近30倍.此外,痕量元素的质量粒径频度分布在1～10μm有细微的双峰.     

300MW燃煤电站化学团聚强化飞灰细颗粒物排放控制的研究

煤炭燃烧会产生大量飞灰颗粒物,其造成的空气污染给人类健康及生存环境带来了巨大影响。针对江西某电厂2???340MW燃煤机组,进行了细颗粒物化学团聚工业应用工程试验。通过安装自行设计制造的化学团聚系统,综合考察了化学团聚技术对燃煤电厂静电除尘器(electrostaticprecipitators,ESP)效率的影响,对电厂运行参数的影响,及团聚后排放至大气的颗粒物特性。试验结果表明,喷入化学团聚剂后,细颗粒物排放浓度显著降低。4号机组连续喷入240min团聚剂后,ESP后颗粒物浓度下降约61.7%,脱硫后颗粒物浓度下降了约77.9%;3号机组连续喷入化学团聚剂168h后,ESP后颗粒物平均浓度为22.6mg/m3。脱硫后颗粒物平均浓度为5.7mg/m3。采集脱硫后排入大气的烟尘颗粒物,粒径峰值为0.8?m,绝大多数飞灰颗粒粒径在0.1～1?m内。连续喷入化学团聚剂后,ESP后SO2浓度由2866mg/m3降至2354mg/m3,下降了约17.9%;NOx浓度和O2浓度无明显变化;烟气湿度提高了约0.4%。     

超低排放燃煤火电机组湿式电除尘器细颗粒物脱除分析

采用DPI细颗粒物采样仪对某已实现超低排放标准的300 MW级别燃煤机组的湿式电除尘器进行现场采样测试,测量湿式电除尘器入口和出口处烟尘总体质量和按照粒径分级的分级质量,得到烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率,并得到颗粒物粒径分布的变化。结果表明,经过湿式电除尘器的除尘作用,烟气中颗粒物的质量浓度由16.1 mg/m3降低至1.8 mg/m3,脱除效率达到88%以上,充分满足超低排放的要求。其中PM2.5的脱除效率稳定在75%以上。机组负荷的变化也可以影响除尘效率。经过湿式电除尘器的除尘,10μm以上颗粒物质量浓度下降最大。     

燃煤电厂锅炉中颗粒物在选择性催化还原、静电除尘器和烟气脱硫入口处的分布特性

采用承重撞击器颗粒物采样系统在国内某燃煤电厂4#锅炉进行颗粒物采集,采样点包括选择性催化还原(SCR)入口、静电除尘器(ESP)入口和烟气脱硫(FGD)入口。对采集的颗粒物的质量粒径分布特性和无机成分分布特性进行研究,结果表明相较于 SCR 入口,ESP 入口处 PM0.2~10的量减少24.45%,但主要减少超微米颗粒物;该锅炉ESP的效率很高,对 PM0.2~1.0、PM0.2~2.5和 PM0.2~10的脱除率分别达到99.52%、99.64%和99.79%;S在各采样点浓度差异明显,Al、Si的差异主要体现在亚微米颗粒物,Na、Ca浓度几乎不变;FGD入口,PM0.2~1.0中各无机元素的排放总量分别为：Na 0.03 mg/m3、Ca 0.19 mg/m3、Al 0.11 mg/m3、Si 0.26 mg/m3和S 0.08 mg/m3。