燃煤微细颗粒迁移过程的动力学
煤粉燃烧过程磷在亚微米颗粒中的转化

煤粉燃烧过程磷在亚微米颗粒中的转化卓建坤;熊刚;李水清;宋蔷;姚强【期刊名称】《工程热物理学报》【年(卷),期】2009()7【摘要】亚微米颗粒(PM_1)中的磷由于对环境和SCR催化剂活性的影响而受到越来越多的关注。
本文在一台25 kW的一维下行炉实验装置上,利用两级N_2稀释高温水冷等速取样系统,通过PM(2.5)切割器和ELPI获取代表着煤粉燃烧主要阶段生成的粗颗粒(PM(2.5+))和PM_1,并进行元素成分和颗粒形貌的测试。
研究结果表明,在燃烧过程中,磷主要富集在PM_1中,磷在PM_1中的质量浓度粒径分布存在双模态结构,Na、K、Mg、Ca和Fe的磷酸盐化影响着P在燃烧中的转移,Fe、K 和Ca是影响P在中间模态颗粒中分布主要因素,而超细颗粒模态中燃烧条件控制着蒸发凝并的过程,从而最终影响到P在超细颗粒模态中的质量浓度分布的剧烈变化,同时也影响磷酸盐化的元素种类及相关度。
【总页数】4页(P1237-1240)【关键词】煤粉燃烧;磷;亚微米颗粒;形成机理【作者】卓建坤;熊刚;李水清;宋蔷;姚强【作者单位】清华大学环境科学与工程系;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TK16;X51【相关文献】1.神华煤中含铁矿物质及其在煤粉燃烧过程中的转化 [J], 李意;盛昌栋2.煤燃烧过程中矿物质气化与亚微米颗粒物形成的研究 [J], 高翔鹏;徐明厚;姚洪;隋建才;刘小伟3.燃烧过程中煤粉颗粒的变化情况的研究 [J], 张翠宝;黄信仪;徐旭常4.高碱煤燃烧过程中亚微米颗粒物PM1的生成特性 [J], 赵京; 张玉锋; 魏小林; 李腾; 宾峰5.煤粉燃烧火焰区域内形成的亚微米颗粒电镜研究 [J], 卓建坤;李水清;宋蔷;姚强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
重量法测定燃煤电厂烟气中细颗粒物

式计 算 :
2 测试 结 果 和 讨 论
2 . 1 测试 条件 对现 场实 测 的 4个 电厂依 次 编号 为 A、 B、 C、 D, 其 中 D 电厂测试 了 7号 、 8号 两 台机组 , 各 电厂 的锅 炉、 环 保设 备 和试验 期 间 的煤 质参 数如 下 :
( 吩, 一 , 。 ) +∑ (
.
易 玉萍 , 段 玖祥 , 周道 斌 , 张文 杰 , 姚 杰, 赵 洋 ( 国电环境 保护 研究 院 , 江苏 南 京 2 1 0 0 2 3 )
பைடு நூலகம்
摘要 : 在 燃 煤 电厂 排 放 的烟 气 中 , 细颗粒物 P M2 对人 体 健 康 及 环 境 会 产 生 很 大 危 害 , 对 烟 气 中 细 颗 粒 物 的 监 测 是
圆 形喷 嘴撞 击器 的撞 击作 用 。被测 气体 通 过一个 喷 嘴得 到加 速 并偏 转 9 0 %, 空 气 动力 学 当量 直径 较 大
的 颗粒 物 由于其 质 量 惯 性无 法 跟 随 气 流 运 动 , 进 而 撞击 收集 膜 并被 捕 集 , 较 小 的 颗粒 物 随气 流 继 续 前 进, 进入 下一 级 撞 击 收集 膜 。烟气 中不 同粒 径 范 围
司生产 , 天平的分度值为 0 . 0 1 m g , 天平具有 自动校
准功 能 。微 电脑平 行 采 样 仪 , 由青 岛 崂 山应 用 技 术
研 究所 生 产 , 可 以 自动 跟踪 烟气 流速等 速采 样 , 能测
燃煤烟气中颗粒物的脱除

全效率 / %
普通旋风除尘器
65.3
袋式除尘器
电除尘器
2.5 袋式除尘器
99.7
97.0
0 ~ 5 μm
5 ~ 10 μm
99.5
100
12
90
袋式除尘器是利用滤布的纤维对烟气进行过滤从而达到
除尘目的的设备。 袋式除尘器是烟气处理的高效设备,其效率
几乎达到 100%,且操作简单,受工况条件影响小,无二次扬尘
等问题。 按照工作原理可将袋式除尘器分为脉冲袋式除尘器和
反吹风袋式除尘器,其中脉冲袋式除尘器因其维修量小且维修
便利,占地面积小,脱除效率高等优点更被研究者们偏爱。 脉冲
袋式除尘器工作是不连续的,需要清灰时切断含尘气流,不过清
灰过程十分短暂,约 0.1 ~ 0.3 s,这保证了其高效性。 反吹风布
袋除尘器是利用反吹气流,使烟气中的颗粒物碰撞,使质量不同
不同,盛重义等对河北某燃煤电厂煤粉炉机组进行采样得出
WFGD 对 FPM 的脱除效果更好,去除率可达到 65. 06%,而对
CPM 的去除率达到 50.29%,且对于 CPM 有机有更好的脱除效
果,不过对 于 燃 煤 烟 气, CPM 无 机 组 分 占 大 部 分, 所 以 推 测
WFGD 对燃煤烟气中的 CPM 不能达到理想的脱除效果。
低,在静电除尘器的基础上,日本三菱和日立公司开发了低低
温电除尘技术,该技术使 SO2 温度降到酸露点以下,使其冷凝
并附着在颗粒物上随着颗粒物被脱除,同时降低了颗粒的比电
阻,不过该方法对温度的控制要求高,在温度 85 ℃ 以下时,会
引起设备腐蚀的问题,同时因为温度较低,颗粒的比电阻下降,
颗粒物的凝并作用分类初探_耿建新

Geng Jianxin, Wang Liping, Wang Rui, Wang Zhexiao
( School of Environment and Spatial Information, China University of Mining and Technology, Xuzhou, 221008, China)
2 复合方法
将上述三种方法中的两种或者三种联合使用, 从而实现加强凝并作用的效果, 以达到更好地去除
研究进展[ J] .煤炭转化, 2004, 27( 4) : 7- 12. 4 向晓东, 陈旺生, 幸福堂, 等.烟尘在交变电场中电凝并收集
的实验研究[ J] .建筑热能通风空调, 2000, 19( 1) : 9- 11. 5 耿 珺, 柳朝晖, 张丰豪, 等.燃煤微细颗粒迁移过程的动力
学[ J] .化工学报, 2006, 57( 2) : 292- 299. 6 张小艳.微细水雾除尘系统设计及试验研究[ J] .工业安全与
环保, 2001, 27( 8) : 1- 4. 7 宁 智, 资新运, 王宪成.脉动排气对柴油机微粒凝并作用的
研究[ J] .燃烧科学与技术, 2002, 8( 6) : 503- 506. 8 项晓东.现代除尘理论与技术[ M] .北京: 冶金工业出版社, 2002. 9 张小艳, 郭 强, 李 全.微细水雾除尘技术的实验研究[ J] .
细微颗粒物的目的。主要包括: 超声水雾凝并法。 超声水雾凝并法是将超声波凝并法和水雾法联
合使用。通过超声雾化技术, 使水充分雾化, 达到了 水雾法的条件, 增加了气流中的粒子数量, 而且带入 较大粒径雾滴, 也降低了声波的最佳凝聚频率, 同时 使能耗较单独使用超声波凝并法要少许多。在超声 波的作用下, 微细粒子发生凝并作用, 实现微细水雾
燃煤发电原理

燃煤发电原理
燃煤发电是一种通过燃烧煤炭来产生电能的方式。
它的基本原理是将煤炭转化为热能,然后利用热能产生蒸汽,最终通过蒸汽驱动发电机转化为电能供应给用户。
首先,燃煤发电需要将煤炭进行破碎、粉碎的预处理过程,使其纤维状的结构变为微细的颗粒。
这样可以增加煤炭表面积,提高燃烧效率。
接下来,将粉碎后的煤炭投入燃烧炉内进行燃烧。
在燃烧过程中,煤炭和空气混合并点燃,放出大量热能。
燃烧产生的高温烟气通过锅炉中的管道,将其中的热能传递给水。
烟气的传热过程通常是通过锅炉内的管路来实现的。
水从锅炉的下部流入管道,烟气在管道内流过时,将热能传递给水,使水发生相变并转化为蒸汽。
蒸汽是一种高温高压气体,它具有较高的能量。
产生的蒸汽通过管道输送到汽轮机上,然后通过汽轮机转动风机。
转动中的风机使得发电机产生电能,然后通过变压器进行升压和传输,最终供应给各个电力消费者。
而燃烧产生的热烟气则进一步通过除尘器、脱硫器等设备进行处理,以减少对环境的污染,并最终排放到大气中。
总结起来,燃煤发电的基本原理是将煤炭燃烧产生的热能转化为蒸汽,然后通过蒸汽驱动发电机产生电能。
尽管煤炭发电的
效率不高,同时也会对环境造成污染,但由于煤炭资源丰富且价格相对较低,目前燃煤发电仍然是世界上最主要的电力产生方式之一。
燃烧过程中颗粒物的形成与控制-郑茂盛

( dNi dN | k (t ) | ) growth ( i )oxidation [ Nk Sk Ni Si ] dt dt m1
k=i-1。如果k(t)>0,表示减少了一个初始C核。
dNi k (t ) N1S1 dt m1
描述了在火焰燃烧初 始阶段,碳核颗粒数 目密度,平均颗粒直 径,和初始碳核形成 速率的情况。 每立方米有 1019初始碳 核形成。颗粒形成速 率在1023m-3s-1。
钡添加剂
通过添加痕量的钡就可产生大量的离子浓度。这些离子 不会直接显著降低煤烟颗粒形成,但是会由于电荷间的 排斥力降低颗粒凝聚速率。小粒径煤灰颗粒更利于被燃 烧氧化。
Ba OH BaOH e BaO H BaOH e
碱土金属添加剂(Ca,Sr,Ba)
碱土金属会和水形成氢氧化物,同时产生氢原子,氢原 子又会和水碰撞形成OH。在富燃火焰中,OH的增加加 速了碳颗粒和煤烟颗粒的氧化而阻止煤烟的形成。
Harris提出一个煤烟颗粒形成的动力学。
dNi dNi dNi dNi dNi ( )coagulation ( )inception ( ) growth ( ) oxidation dt dt dt dt dt
定义初始形成的碳核颗粒是最大吸收波长载1090nm处的颗粒物。增长 的热力学机理是由于乙炔类物质的热力学分解在颗粒物的表面上的积 累。假设增长和氧化正比于煤烟表面积,
1 飞灰(ash)
使用煤做燃料会比采用燃料油做 燃料产生更多的颗粒物 燃料添加剂,如提高汽油抗爆性 能的铅添加剂,控制柴油机煤烟 排放的钡添加剂,以及燃料煤中 的固硫剂等,都和燃烧过程产生 的颗粒物有密切关系。 我们主要讨论燃料煤燃烧过程中 飞灰的产生。
燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用

要达到新标准的要求,同时还要考虑到即将实行 更严格新的标准,对除尘器应达到以下要求:
(1)烟尘排放浓度小于30mg/m3,重点地区应小于 20mg/m3; (2)对汞和PM2.5超微细粉尘有较高的脱除能力; (3)要考虑到煤种多变影响除尘器效率的重要因素 ;
(4)脱硫塔不要做除尘器使用; 上述指标不能把脱硫塔有除尘作用考虑在内,因 为新的标准要求脱硫指标也同样更严,不能再将 危害转嫁到脱硫系统[1]。
要满足以上几个苛刻条件,所以,有必要对当 前的高效除尘器作分析研究。作为今后电厂降低
PM2.5和汞排放的支持技术。
3
从理论上说,电除尘器捕集效率也可以接近100%,但由于粉 尘荷电量不足或在荷电过程中互相中和、烟气流冲刷、振打清灰 二次扬尘等原因,所以,除了高、低比电阻等粉尘特性影响捕集 效率外,就是以上三种原因,其中又以如何减少二次扬尘是注重 点[2],日本首先开发回转极板式电除尘器。我国引进这种技术在 小锅炉上应用和开发,目前已成功的用在三台300MW机组上应用 ,取得较好的效果。
6
极板采用骨架蒙皮结构,轻便坚固。刷毛采用不锈钢制作, 经久耐用。链条采用标准链,运行平稳。由于转速很低(0.5
~1m/s),极板运转时不会发生颤动,不会出现异极间距改变
。传动轴的轴承、链条、链轮等传动部件均设置在壳体之外 ,不受高温、粉尘、环境影响,实现安全稳定运行,当出现 故障易发现和检修。
由于回转扱板电除尘运行才一年多,其可靠性和稳定性 尚需进一步考验,特别在不同煤种运行情况下是否在排放浓 度和微细粉尘的收集达到新标准的要求。
燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用
PM10及以下的超微细粉尘,它可长期在空气中漂浮,影响大气质量和 能见度。
链条锅炉层燃技术动力学原理及配风规律的应用

链条锅炉层燃技术动力学原理及配风规律的应用摘要:通过对链条锅炉层燃技术的应用及配风规律的研究,达到指导锅炉操作,提高锅炉效率,实现节能减排的目的。
关键词:锅炉层燃技术动力学原理配风规律应用0 引言目前,链条锅炉之所以出现燃烧不完全,主要是大多锅炉用煤是原煤,小于3毫米的煤粒含量较大,(超过50%),超出了链条锅炉对原煤粒度的要求,原煤经闸板挤压后形成煤层较厚实,大颗粒之间的间隙被煤霄填满,造成通风困难,颗粒煤集中的地方易形成火口,使燃烧不均匀。
一方面不能满足高负荷运行,另一方面由于通风不均匀,燃烧时间短,造成了大量的机械不完全燃烧损失,从而降低了锅炉热效率。
1 锅炉层燃技术的工作原理锅炉层燃节能装置是在现有条件下,用机械筛分的方法,将不同块茎的燃煤在进入锅炉炉膛前形成先把大块煤铺在炉排上,再将小快铺在大块上的煤层,突出显示了块、粒、粉煤层次分布,使颗粒煤之间的空隙得以保留,减少了煤层的通风阻力,增加了单位面积的通风量,并且使煤层通风均匀,有效地避免了炉排上出现火口和燃烧不均匀的现象,显著提高了火床热强度和煤的燃尽度。
分层布煤,在减少鼓风量的同时,提高了炉膛温度,降低了炉渣的含碳量,提高了锅炉热效率。
2 链条锅炉使用中出现的问题及层燃技术在实际工作中的应用分层燃烧技术对煤质有一定的要求:粒度均匀,20-30毫米的煤粒不少于70%,细煤霄应少于20%,无40毫米以上的大块,煤的干湿程度要合适。
而实际在锅炉运行中,燃煤往往达不到以上要求,影响了分层节能装置的使用效果,常出现的问题及处理方法如下:2.1 煤的粒度过大造成卡煤现象分层给煤装置在遇到大块煤时,容易卡堵,严重时会造成刮板拨叉损坏。
布煤不均,难于清理,影响锅炉正常运行,我们在上煤口处加一个铁筛,筛孔尺寸控制在40*40毫米,将大块煤留住,待破碎后再投入使用,避免卡煤。
2.2 煤粉的不完全燃烧问题原煤中3毫米以下的煤粒较多,经过分层给煤装置形成下大上小的煤层,上层的末煤在燃烧过程中,一部分通过链条缝隙漏掉,另一部分形成飞灰,被烟气带走,特别是在鼓风较大时驳火,末煤的损失量就更大,燃烧状况就差了。
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迁移过 程的计 算模型.在考虑细颗粒 自身 的布朗碰撞 凝并 过程 、粗 颗粒 自身 的非均相 凝结过 程 以外 ,还 重点考
虑 了 细 颗粒 向 粗 颗 粒 表 面 的 扩 散 , 即粗 颗 粒 对 细 颗 粒 的捕 集 过 程 . 以 此 为 基 础 , 对 典 型煤 燃 烧 环 境 中 细 颗 粒 的
Dy m i so e v o f fne p r i u a e m a t r na c f b ha i r o i a tc l t te i u v r z d c a o b s i n n p l e i e o lc m u to
GENG u J n- LI Z a h i U h o u -ZHANG e g a F n h o, ZHENG h g a g C uun ( t t Ke a o ao y o o l o u t n S a e y L b r t r f C a mb si ,Hu z o g U ie s y o ce c C o a h n n v ri f S in e t
数密度分布变化规律进行了预报与分析. 关 键 词 :矩 方 法 ;多分 散性 系 统 ; 粒 尺 寸 分 布 颗 中 图 分 类 号 :TQ O l 1 5 . 2 _ ;0 3 7 5 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :0 3 一 l5 (0 6 0 —0 9 —0 48 17 2 0 ) 2 2 2 8
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20 0 6年 2月
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士 直
亚 微 米级 的 细颗 粒 则 占据 了 8 ~ 9 的颗 粒 数 5 量 . 相对 于粗 颗 粒 ,细颗 粒难 于被 各种 电站 除尘装
c m p t t n m o es f r d s rb n h e a i r o a tce sz iti u in ( D) e o u in w a h n o u ai d l o e ci ig t e b h vo f p ril ie ds rb t o o PS v lt s t e o
燃 煤微 细 颗 粒 迁 移 过 程 的动 力 学
耿 瑁 ,柳 朝 晖, 张丰 豪 ,郑楚 光
( 中科 技大学 煤燃烧 国家重点 实验 室 , 华 湖北 武 汉 4 0 7 ) 3 0 4
摘 要 :基 于矩 方 法 将 燃 煤 生 成 的 典 型 多 分 散 性 颗 粒 系 统 分 为粗 颗 粒 和 细 颗 粒 两 个 模 态 ,构 造 了 较 完 整 的 颗 粒 物
g n r t d d rn u v r e o l c m b s i n wa a tt n d i t i e mo e a d c a s d . A e f e e a e u i g p l e i d c a o u t s p r i o e n o f d n o r e mo e z o i n s t o
d v l p d,wh c o s d r d t e e f c s o h o i n o g l to f fn — d , t e e e o e e u e eo e ih c n i e e h fe t f t e Br wn a c a u a i n o i e mo e h h t r g n o s c n e s t n o h u f c fc a s — d . Th n l e c fc p u e o i e mo e p r il so h u f c o d n a i n t e s ra eo o r e mo e o e i fu n e o a t r ffn — d a t e n t e s r a e c o o r e mo e p r il s wa p c a l n e tg t d Th d l r h n u e O ma e p e it n a d fc a s — d a tce s s e i l i v s i a e . y e mo e s we e t e s d t k r d c i n o a a y i o h D e o u i n o i e PM n t p c lc a o n l ss ft e PS v l t ffn o i y ia o lc mb s i n e v r n n . u t n i me t o o Ke r s mo e tm e h d;p l— ip r e s s e ;p r i l sz it i u i n y wo d : m n t o o yd s e s y tm a tce ie d s rb t o
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Ab ta t B s d o t e o c p o t e sr c : a e n h c n e t f h mo e t m n me h d, t e oy ds e s d a t ua e to h p l— ip re p r i lt mat r ( c te PM )